船舶生活污水粉碎消毒裝置的原理和特點

王曉中

摘 要：船舶應(yīng)當(dāng)使用性能符合要求的生活污水粉碎消毒系統(tǒng)，在距離最近陸地3～12n mile的范圍之內(nèi)，處理船上的生活污水。船舶生活污水粉碎消毒系統(tǒng)直接接收船上的生活污水，也可以接收經(jīng)預(yù)先處理過的固體殘渣，通過裝置內(nèi)的粉碎泵將生活污水反復(fù)循環(huán)粉碎，并且加入諸如次氯酸鈉一類的化學(xué)藥品殺滅污水中的大腸菌群，達標(biāo)后排放到舷外。船用生活污水粉碎消毒裝置操作相對簡便，結(jié)構(gòu)緊湊體積小，尤其適合空間較為有限的船舶機艙，但經(jīng)處理后排放至舷外的生活污水中的有機污染物總量其實并沒有減少，因為裝置沒有對污水中有機物進行降解轉(zhuǎn)化。

關(guān)鍵詞：生活污水 粉碎消毒 有機物 降解

中圖分類號：X73 文獻標(biāo)識碼；A 文章編號；1672-3791（2015）12（a）-0124-02

船舶生活污水如果不經(jīng)任何處理任意直接排入水環(huán)境，會對水環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞作用。水環(huán)境中的細(xì)菌及微生物能夠利用水中的溶解氧將生活污水中的有機物分解為無機物和二氧化碳，這是水體的自然凈化。但是如果過量的生活污水被船舶直接排放進入水環(huán)境，必然造成水中溶解氧含量的降低，自然凈化過程以及生態(tài)平衡被破壞。另外，船舶生活污水的主要成分是糞便水，每毫升糞便污水中含有大約幾百萬個細(xì)菌，容易傳播疾病。因此，對于船舶生活污水的處理，73/78防污公約附則Ⅳ有明確的規(guī)定， 進行國際航行的營運船舶， 需要采用下述三種生活污水處理方法之一；裝設(shè)集污艙（收集儲存裝置）、生活污水粉碎消毒系統(tǒng)或生活污水處理裝置。

1 生活污水粉碎消毒系統(tǒng)的國際標(biāo)準(zhǔn)

船舶生活污水中含有的污染物質(zhì)千差萬別，需要分析和檢測污水中的污染物質(zhì)以反映污水的水質(zhì)。生活污水有物理、化學(xué)、生物三大類指標(biāo)。溫度、色度、嗅和味、固體物質(zhì)屬于船舶生活污水的物理性指標(biāo)，固體物質(zhì)又包括了溶解物質(zhì)和懸浮固體物質(zhì)，而主要是懸浮固體物質(zhì)影響了水的純凈度，它吸附有害物質(zhì)和細(xì)菌，其數(shù)量反映了水體水質(zhì)的污染程度。作為水質(zhì)的化學(xué)性指標(biāo)有生化需氧量（BOD）和化學(xué)需氧量（COD）兩種，比較常用的是生化需氧量，它表示水中有機物由于微生物的生化作用進行氧化分解，最終無機化或氣體化時對于水中溶解氧的消耗，其值反映了水中有機污染物質(zhì)的數(shù)量。生活污水中的大腸菌群的數(shù)量可以作為其生物性指標(biāo)，水是傳播腸道疾病的重要媒介之一，而最基本的糞便傳染指示菌群即為大腸菌群，它的值明確反映了水樣被糞便污染的程度，提示存在腸道病菌（包括了傷寒、痢疾、霍亂等）的可能。

在距離最近陸地12 n mile以外可以排放未經(jīng)粉碎和消毒的生活污水，在距離最近陸地3 n mile以外，船舶可以使用粉碎消毒系統(tǒng)，處理并排放經(jīng)過粉碎消毒的生活污水，但無論屬于上述哪一種情況，都應(yīng)當(dāng)在船舶以大于等于4kn的航速航行的情況下，以經(jīng)認(rèn)可的合適的速率慢慢排放，短時間內(nèi)立即清空船上儲存的生活污水是不被允許的。一旦位于距離最近陸地3 n mile以內(nèi)的水域時，則有必要使用生活污水處理裝置，通過生物法或物化法處理船上的生活污水，達標(biāo)后排放至舷外，經(jīng)處理后的生活污水中不能有肉眼可見的漂浮固體且不能使周圍的水變色。

綜上所述，船舶生活污水粉碎消毒系統(tǒng)直接接收船上的生活污水，也可以接收經(jīng)預(yù)先處理過的固體殘渣，在距離最近陸地3～12n mile的范圍之內(nèi)，處理并排放船上的生活污水。生活污水通過裝置內(nèi)的粉碎泵反復(fù)循環(huán)粉碎，并且加入適量的化學(xué)藥品（如次氯酸鈉）殺滅大腸菌群，達標(biāo)后排放到舷外。

國際法規(guī)要求經(jīng)生活污水粉碎消毒系統(tǒng)處理后的生活污水中，首先，每100 mL中的大腸菌群數(shù)不大于1 000個；其次，體積為1L的樣品在通過美國12號篩（1.68 mm孔徑）后，殘留在濾網(wǎng)上的物質(zhì)經(jīng)干燥至恒定以后，重量不得超過50 mg且不超過總懸浮固體量的10%。

2 生活污水粉碎消毒裝置的工作原理

如圖1所示，生活污水粉碎消毒裝置由貯存柜、液位控制器、粉碎泵組、液位計、電控箱、控制轉(zhuǎn)換閥及加藥器組成。生活污水粉碎消毒裝置在進出水管路上設(shè)置有取樣裝置以方便輪機員獲取處理前后的水樣。船上的生活污水首先通過下水管流入貯存柜中儲存，當(dāng)污水水位升至設(shè)定上限時，聲光報警信號發(fā)出，電控箱自動啟動粉碎泵組（也可根據(jù)需要人工啟動），貯存柜內(nèi)貯存的生活污水不斷通過循環(huán)閥在裝置內(nèi)部被反復(fù)循環(huán)粉碎，此時輪機員應(yīng)將生活污水進水管路上的閥門關(guān)閉，并且加入適量的消毒藥品（如次氯酸鈉）以殺滅污水中的大腸菌群，輪機員從加入消毒藥品開始計時，經(jīng)規(guī)定時間后關(guān)閉循環(huán)閥并開啟排放閥。隨著經(jīng)處理達標(biāo)后的生活污水不斷被泵至舷外，裝置內(nèi)液位會下降到設(shè)定下限，此時粉碎泵組停止運轉(zhuǎn)，而輪機員則將排放閥關(guān)閉，不再向舷外排放。最后重新打開進口閥和循環(huán)閥，使得船上的生活污水又可以通過下水管流入貯存柜中。

3 生活污水粉碎消毒裝置的特點

目前船舶使用的生活污水粉碎消毒裝置操作比較簡便，結(jié)構(gòu)較為緊湊，對于空間較為有限的船舶機艙尤為合適，但經(jīng)粉碎消毒裝置處理后排放至舷外的生活污水中有機污染物的總量其實并沒有減少，因為裝置沒有對污水中有機物進行降解轉(zhuǎn)化，這與采用生物法的生活污水處理裝置有本質(zhì)性的區(qū)別，后者依靠好氧菌將有機物在裝置內(nèi)分解成二氧化碳和水，等于將水體自凈的過程提前在船上實現(xiàn)，而所需的溶解氧則通過鼓風(fēng)機送入裝置內(nèi)部，從而使生化需氧量（BOD）得到了顯著的降低，基本杜絕了有機物對船舶周圍水體中溶解氧的消耗，也正因為如此，船舶生活污水粉碎消毒裝置在離岸3 n mile以內(nèi)不允許處理和排放生活污水，必須使用生物法或物化法生活污水處理裝置徹底改善出水水質(zhì)。之所以在離岸3～12 n mile的水域允許使用船舶生活污水粉碎消毒裝置，只不過因為船舶不那么密集，對水環(huán)境的破壞相對的不那么嚴(yán)重。但是不得不承認(rèn)，在環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格的情況下，未來這些不對有機物進行降解轉(zhuǎn)化的裝置，其應(yīng)用將受到越來越多的限制。

4 結(jié)語

隨著航運事業(yè)的發(fā)展，在全球航行的船舶作為流動的污染源正越來越受到各個國家地區(qū)的重視，除了73/78防污公約附則Ⅳ對船舶排放生活污水作了明確的規(guī)范以外，還有要求更加嚴(yán)格的地方性標(biāo)準(zhǔn)在不斷出臺，這對船上防止生活污水造成水環(huán)境破壞的防污染設(shè)備提出了更高的要求。為了保護海洋環(huán)境，確保海洋資源的可持續(xù)利用，我們應(yīng)當(dāng)致力于海洋船舶防污染技術(shù)的不斷開發(fā)和利用，船舶管理人員更不能抱有僥幸心理，偷排濫排船舶生活污水，這樣必將遭到嚴(yán)厲的處罰。

參考文獻

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