海上石油平臺洗衣污水問題探討

鐘莉

摘 要：隨著海上油氣勘探步伐的加快，海洋已逐步成為全球油氣資源的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移區(qū)，我國也將建設(shè)海洋強(qiáng)國納入國家整體發(fā)展戰(zhàn)略中，在以“開源、節(jié)流、減排”為重要指導(dǎo)思想的國務(wù)院《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014—2020）年》中指出，要加快海洋石油的開發(fā)，海洋石油將是中國石油可持續(xù)發(fā)展的必由之路。因此，在大力開發(fā)海洋資源的同時(shí)，海洋環(huán)境保護(hù)成為刻不容緩的問題，其中污水問題是面臨的重要挑戰(zhàn)。海洋石油平臺污水來源于生產(chǎn)活動(dòng)和日常生活，該文將重點(diǎn)探討海上石油平臺生活污水，尤其是洗衣污水的處理與循環(huán)利用問題，旨在使中海油的后勤服務(wù)建設(shè)亦跟上“節(jié)能、環(huán)保、綠色”的發(fā)展步伐。

關(guān)鍵詞：海上石油平臺 污水處理 洗滌用水循環(huán)

中圖分類號：X741 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）11（a）-0066-02

1 海上石油平臺洗衣污水的特點(diǎn)

海上石油平臺生活污水種類主要有黑水（廁所排出的含有糞、尿的污水）和灰水，洗衣間排出的污水屬于后者，污染程度較輕。目前海上石油平臺洗衣房配備的洗衣機(jī)通常的洗滌過程為1次主洗、3次漂洗，不同工序所產(chǎn)生的廢水水質(zhì)差別較大。主洗廢水中含有大量短纖維和洗滌劑泡沫，水污染程度評價(jià)指標(biāo)化學(xué)耗氧量COD值較高，主要污染物來自于洗滌劑中的表面活性劑、增凈劑和漂白劑、熒光增白劑、酶等輔助成分；漂洗廢水量大，有少量泡沫，所含懸浮物較少，COD值較小，尤其是后二次漂洗廢水的水質(zhì)較好；而脫水廢水量小，水質(zhì)略好于漂洗廢水。

由此可見，洗衣房排放的洗滌廢水排水穩(wěn)定，所含污染物濃度較低，若采取合適的工藝或技術(shù)處理，將廢水進(jìn)行循環(huán)利用，將達(dá)到開源節(jié)流、減輕水體污染、改善海洋環(huán)境的目的，同時(shí)也是解決海上平臺缺水問題的有效途徑之一。海上平臺淡水資源珍貴緊缺，運(yùn)送海上生活淡水是依靠儲(chǔ)運(yùn)船只運(yùn)輸供應(yīng)的，運(yùn)輸難、成本高。據(jù)調(diào)查，自營海上平臺平均每天用水量是21 m3，其中洗衣用水占全部用水量的30%左右。傳統(tǒng)的海上平臺洗衣方式造成了極大的水資源浪費(fèi)，同時(shí)洗衣排放的含有洗滌劑的廢水給平臺污水處理系統(tǒng)帶來了巨大的壓力。2006年，國際海事組織在海上環(huán)境保護(hù)委員會(huì)會(huì)議上正式通過了MEPC.159（55）公約，提出了船舶生活污水處理裝置排出物標(biāo)準(zhǔn)和性能試驗(yàn)導(dǎo)則，我國也于2009年頒布實(shí)施了GB4914-2008《海洋石油勘探開發(fā)污染物排放濃度限值》，規(guī)定了排海生活污水中的COD排放要求和限值。因此，進(jìn)行洗衣房污水處理與循環(huán)利用問題的探討和研究有著一定的現(xiàn)實(shí)意義和潛在價(jià)值。

2 洗衣污水處理及回用的現(xiàn)狀

洗滌行業(yè)是耗水耗能的大戶，其節(jié)能減排潛力不容小覷，主要可在污水處理和回用兩方面著手。

目前海上石油平臺處理洗衣污水主要通過平臺生活污水系統(tǒng)來完成，其一般通過生化法和電解法來實(shí)現(xiàn)。前者主要通過微生物來降解生活污水中的污染物，后者主要通過氧化分解的方式達(dá)到去除污染物的目的。生化法具有消除污染物徹底、對環(huán)境不造成二次污染的優(yōu)點(diǎn)，但現(xiàn)有的生化法污水裝置體積大，易發(fā)生污泥膨脹和沉淀柜沉淀污泥反硝化現(xiàn)象，而且操作管理比較復(fù)雜。電解法優(yōu)點(diǎn)是裝置小、處理流程快，但存在操作維護(hù)復(fù)雜、運(yùn)行費(fèi)用較高的缺點(diǎn)。因此，海上石油平臺現(xiàn)行污水處理系統(tǒng)都存在著不同程度的缺陷，在平臺改造和新建過程中有必要注重頂層設(shè)計(jì)，最大限度地解決污染問題；其次充分考慮中水回用問題，特別是洗滌灰水的循環(huán)利用。

洗滌灰水回收再利用是實(shí)現(xiàn)節(jié)水的重要途徑。早在20年前國外發(fā)達(dá)國家就對洗滌廢水回用進(jìn)行了研究，并開發(fā)了洗滌廢水回用裝置。目前發(fā)達(dá)國家均有技術(shù)成熟可靠的洗滌廢水回用設(shè)備，回用率在40%～80%。日本東京大學(xué)通過帶膜的活性污泥法將洗衣污水進(jìn)行處理，使出水回用于沖廁。加拿大Hydroxyl Systems 公司則針對輪船上的洗滌污水研發(fā)了CleanSea Laundry Water Re-Use系統(tǒng)，廢水經(jīng)絮凝沉淀、氧化消毒等處理后循環(huán)利用于下一次的洗滌程序中。以上系統(tǒng)雖然可使循環(huán)利用率高達(dá)70%，但由于其將所有洗滌廢水進(jìn)行收集處理，使得處理系統(tǒng)工作量大、工藝復(fù)雜，繼而導(dǎo)致設(shè)備造價(jià)、使用和維護(hù)成本相對較高。而我國海上石油平臺尚無對洗衣設(shè)備水循環(huán)系統(tǒng)類似產(chǎn)品的研究，海上平臺受空間、資源、人力配置等所限，需要研制一套性價(jià)比更高的洗衣節(jié)水系統(tǒng)。

3 海上石油平臺洗衣廢水循環(huán)利用設(shè)想

基于以上分析，開發(fā)一套洗衣設(shè)備水循環(huán)系統(tǒng)成為本團(tuán)隊(duì)研究的主要內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)洗衣淡水的科學(xué)使用，洗衣污水的循環(huán)利用，洗衣廢水減少排放，緩解平臺污水處理系統(tǒng)壓力的目標(biāo)。

該項(xiàng)目水循環(huán)利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路如下：根據(jù)不同洗衣工序污水的特點(diǎn)進(jìn)行分質(zhì)循環(huán)，主要將二次漂洗和三次漂洗的水循環(huán)利用回洗滌和一次漂洗階段，從而實(shí)現(xiàn)水資源的合理循環(huán)利用。具體而言，將洗衣機(jī)排水閥與洗衣機(jī)電腦控制板連接通訊，通過洗滌程序判斷后，由洗衣機(jī)電腦板主芯片輸出信號，觸發(fā)繼電器吸合控制電磁排水閥，引導(dǎo)洗滌廢水直接排水或排入循環(huán)系統(tǒng)；排入循環(huán)系統(tǒng)的污水流入污水存儲(chǔ)箱內(nèi)，當(dāng)每次洗滌結(jié)束后，聯(lián)動(dòng)控制管道泵及過濾處理系統(tǒng)開始水質(zhì)循環(huán)處理，處理后直接流入凈水存儲(chǔ)箱內(nèi)，以待下一周期使用。整套系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制、自動(dòng)啟動(dòng)，保證洗衣污水及時(shí)處理，不隔夜存放。存儲(chǔ)箱入口安裝格柵過濾器，去除水中的長纖維、毛發(fā)等。污水存儲(chǔ)箱底部設(shè)計(jì)成錐形、設(shè)計(jì)有層流斜板，保證污水在水箱內(nèi)有序流動(dòng)，大顆粒懸浮物能沉入水箱底部便于定期清理。為實(shí)現(xiàn)上述功能，儲(chǔ)水系統(tǒng)主要由以下組成：廢水處理存儲(chǔ)箱、循環(huán)水存儲(chǔ)箱、過濾系統(tǒng)、連接管路、泵體閥門等；洗衣機(jī)排水處設(shè)置三通電磁閥，與主電腦板觸點(diǎn)連接，當(dāng)洗滌程序在主洗及一次漂洗階段時(shí)，洗滌廢水直接排入地漏；當(dāng)洗滌程序運(yùn)行在二、三次漂洗階段洗衣廢水流入廢水儲(chǔ)水箱，等待后續(xù)處理。目前，海上石油平臺配置的洗衣機(jī)通常為20 kg每車洗滌量，每車耗水量通常為700 kg左右，通常一次完整的洗衣流程分為一次主洗、三次漂洗、每次洗衣耗水量通常為180～200 kg，考慮到后兩次漂洗用水可存儲(chǔ)于下次主洗及漂洗時(shí)使用，兩臺水洗機(jī)設(shè)計(jì)存儲(chǔ)水箱的體積為800 kg即可滿足使用。過濾系統(tǒng)采用全封閉的結(jié)構(gòu)內(nèi)部填充凈水活性炭粒包，通過活性炭濾料吸附凈化水體，利用其多孔性固體表面，吸附去除水中的有機(jī)物或有毒物質(zhì)，使水得到凈化，該裝置對分子量500～100 0范圍內(nèi)的有機(jī)物具有較強(qiáng)的吸附能力，對溶解度小，親水性差、極性弱的有機(jī)物如苯類化合物、酚類化合物等具有較強(qiáng)的吸附能力；經(jīng)過過濾后的水體，通過凈水箱存儲(chǔ)用于后續(xù)的主洗及一次漂洗用水。

以上方案在中海油JZ9-3CEPD平臺試運(yùn)行后，平均每車節(jié)水350 L，該平臺洗衣機(jī)配置為20 kg/車（2臺），按每天洗滌次數(shù)10次/臺計(jì)算，每天節(jié)水量約為7 t（350 L/車/臺×10車×2臺=7 000 L），每月節(jié)水量達(dá)到210 t。在節(jié)水的同時(shí)，上述循環(huán)利用方案也考慮到了洗滌衣物的衛(wèi)生學(xué)要求，方案只是將洗滌部分洗滌廢水處理后循環(huán)回部分的洗衣程序中，洗滌過程中后2次漂洗水均是新鮮水，以確保洗滌衣物符合衛(wèi)生學(xué)要求。因此，上述洗衣污水循環(huán)利用方案在保證洗滌質(zhì)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的目標(biāo)，在海上石油平臺洗衣房改造和新建過程中值得推廣和應(yīng)用。

4 結(jié)語

黨的十八屆五中全會(huì)明確指出“十三五”期間的發(fā)展理念為“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”，作為立足于中海油發(fā)展，服務(wù)于中海油的后勤團(tuán)隊(duì)，更應(yīng)該將此發(fā)展理念貫徹于公司的各項(xiàng)事務(wù)中。海上石油平臺洗衣污水問題存在減排、節(jié)能問題，本著“創(chuàng)新、綠色”的理念，該研究團(tuán)隊(duì)就洗衣污水循環(huán)利用問題進(jìn)行了探討和研究，方案在試運(yùn)行階段取得了一定的成效，優(yōu)化和推廣該方案將是后期本團(tuán)隊(duì)積極推進(jìn)的工作，從而真正實(shí)現(xiàn)中海油后勤服務(wù)的可持續(xù)化發(fā)展。

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