第二章第二節(jié)船舶防污染技術和設備

1、121.1.防止油船油艙含油污水的污染防止油船油艙含油污水的污染（1 1）采用“裝于上部法”及改進的“裝于上部法”。就是：將含油污水放在貨艙的底部(艙底層)，裝貨時，將貨油直接裝在含油污水的上方。到達卸貨目的港后，將貨油以及含油污水一起卸到岸上的油罐中,交給碼頭處理。 （2 2）設置專用壓載艙（3 3）設置雙層底和雙殼體結構（4 4）采用原油洗艙3一、船用油水分離器對油水分離的方要方法一、船用油水分離器對油水分離的方要方法油水分離的方法很多，主要有油水分離的方法很多，主要有物理分離法、化學分離法、生物物理分離法、化學分離法、生物化學法化學法等。等。 物理分離是利用油水密度差或過濾吸附等物理方法

2、使油水分離，主要特點是分離過程不改變油或水的化學性質(zhì)。 化學分離是向含油污水投入絮凝劑，使油凝聚成膠體而沉淀；或使水電解產(chǎn)生氣泡，以粘附油液上浮，以此實現(xiàn)油水分離。 生化分離是利用微生物對油具的分解氧化作用而對油污水進行處理的方法。目前船用油水分離器以物理分離法為主。包括：重力分離、聚結分離、過濾分離、吸附分離等。41.1.重力分離法（靜置分離，機械分離，離心分離）重力分離法（靜置分離，機械分離，離心分離）重力分離是在重力場內(nèi)利用油水密度差使油上浮而達到油水分離的目的，主要用于分離直徑在50m以上的較大油粒對于直徑更小、呈乳化狀態(tài)的油粒則很難分離。靜置分離是將含油污水靜置于艙柜中一段時間，利用

3、油水密度差使油粒上浮而分離。（2）機械分離讓污水流經(jīng)斜板、濾器等，讓油顆粒碰撞聚集變大，再經(jīng)密度差的作用上浮，達到分離的目的。（3）離心分離法采用高速旋轉(zhuǎn)的離心力，使油水分離。(1)(1)靜置分離靜置分離53.3.過濾分離過濾分離 過濾分離是讓含油污水通過多孔的非親油性材料層（如石英砂、煤屑、焦炭、濾布等）利用濾層的微孔、縫隙能讓水通過而對油的阻擋作用，把分散的油粒從連續(xù)的水流中分離出來，繼而在慮層表面相互接觸聚合成大的顆粒而上浮。2.2.聚結分離聚結分離 聚合分離是讓含油污水通過多孔的中等親油性材料介質(zhì)（適宜親和力），其較小直徑的油粒在通過介質(zhì)中曲折孔道的過程中聚合，形成較大直徑油粒上浮而分

4、離?？梢猿?10微米的油粒，效果好，設備緊湊。油包水是乳液的一種形式。在化妝品中，被稱為“霜”，如嫩白霜、晚霜等等 。含油脂的護膚品分“油包水”(W/O)和“水包油”(O/W)兩種劑型。相比而言，“油包水”更有利于鎖水保濕，適合干燥的秋冬季節(jié)使用。有的護膚品在包裝上會注明劑型，如果沒有標注，也可以從名稱上辨別，多數(shù)帶有“膏”、“霜”字樣的，為“油包水”的產(chǎn)品，而帶有“露”、“乳”字樣的，一般為“水包油”的產(chǎn)品 。64.4.吸附分離吸附分離 吸附分離是讓含油污水通過多孔的固體吸附材料，其細小的油粒被介質(zhì)內(nèi)部多孔的孔道表面所吸附，而達到分離。重力分離法主要用于第一級分離，再配合聚結法、過濾法、吸

5、附法以去除更小顆粒的油滴，稱為組合式結構。71.CYF-B1.CYF-B型油水分離器型油水分離器 國產(chǎn)CYF-B型船用油水分離器用于處理機艙艙底污水,一級采用重力分離法,二級、三級為聚結分離法。 工作原理：含油污水中的粗大油粒先在分離室入口區(qū)上浮進行重力分離,含細小油粒的污水則向下進入谷峰對置的多層波紋板組構成的粗分離裝置4,細小油粒在其內(nèi)不斷上浮、碰撞和聚凝,形成較大油粒,在波紋板末端上浮至集油室13,污水繼續(xù)通過細濾器16,經(jīng)外接管路進入第一、二兩級粗粒化元件,使微小油粒在其中再次聚凝成較大粒徑的油粒并與水分離上浮至集油室,從而使出水符合排放要求。n 可使排放水的含油量小于10ppm，在船

6、舶傾斜22.5的條件下正常運行。8ZYF型真空式油水離器：水泵后置，在該種型式油水分離器的分離筒內(nèi)保持一定的真空，油污水在真空狀態(tài)下進行重力分離，避免了污水泵造成乳化對分離效果的影響。特點：1，水泵后置，水泵處理分離后的清水，壽命高。2，避免了油污水的乳化。3，分離裝置中的聚合元件能自動反沖洗，不會堵塞，長時間運行不需更換。工作原理詳解：3.3.特勃羅油水分離器詳解特勃羅油水分離器詳解9 油水分離器實際工作時其分離效果的好壞主要受工作條件因素的影響:1.1.壓力的影響壓力的影響 油水分離器工作壓力越高，要求污水泵的排出壓力越高，而泵的容積效率隨排出壓力的增加而下降，含油污水通過泵時因節(jié)流和擾動

7、而對油產(chǎn)生的乳化作用就會增大，因而分離效果越差，因此分離器應盡量采用較低的工作壓力。102.2.溫度溫度的影響的影響 溫度的高低主要影響油、水的黏度和密度，適當加溫有利于減小油分離運動過程中水對油的粘滯阻力，也能提高油和水的密度差而增大油、水分離時的重力差或離心力差，提高分離效果同時也有利于污油從集油室中的排出。但過高溫度會使油的黏度下降過大，反易乳化，使分離效果變差。3.3.流量的影響流量的影響 油水分離器工作流量越大，含油污水在分離器中的分離時間越短，其效果將會越差，當流量超過額定處理量時，效果會明顯下降，排放水中的油分濃度可能會超出其性能參數(shù)的標準。114.4.污水含油量的影響污水含油量

8、的影響 污水含油量越大，油粒在分離器中碰撞機會增多，有利于油水分離；但含量大的污水在通過泵管路閥件等時被乳化程度也會提高，不利于分離。而且后者對分離效果的影響更大，因此含油量增加，分離器的分離效果下降。5.5.油的種類的影響油的種類的影響 油水分離效果與油的密度油粒直徑關系很大，且后者的影響比前者的更大；在油粒直徑相同的情況下，密度越小越容易被分離；但密度小的往往黏度也小，容易被乳化，即油粒直徑變小，因此密度小的反而更難分離。126.6.水質(zhì)的影響水質(zhì)的影響 水質(zhì)對分離效果的影響主要在于不同的水質(zhì)對油水密度差、油粒直徑的改變。污水中海水量越多，油水密度差增大，油水越容易分離；海水中的離子與油粒

9、結合后，利于小直徑油粒相互結合成為大油粒，也有利油水分離。7.7.管路的影響管路的影響 管徑小、截面變化大、彎頭多、彎度大、閥件多采用節(jié)流或回流法調(diào)節(jié)流量的污水供給管路系統(tǒng)會增大對含油污水的擾動，使油的乳化程度提高，對油水分離不利。138.8.泵的影響泵的影響 泵的類型不同，其結構、工作原理不同，在工作過程中對流體的擾動程度存在相當大的差異，在泵送含油污水時，對油的乳化程度也就截然不同。14 四、四、油水分離器自動排油裝置油水分離器自動排油裝置 油水分離器工作過程中分離出的污油一般都暫時匯集在分離器上部的集油室中，當積累到一定量時由自動排油裝置自動排放至污油艙。自動排油裝置主要由油位檢測裝置與

10、排油閥兩部分組成。油位檢測裝置按工作原理主要有電阻式和電容式兩種；排油閥主要有電磁閥與氣動閥兩種。1.1.油位檢測裝置油位檢測裝置 電阻式電阻式是利用油、水導電率的不同來控制排油閥的動作；而電容式是利用油、水介電系數(shù)的不同，導致探頭與分離器壁面間電容的改變來控制排油閥的動作。15 2 2. .自動排油裝置自動排油裝置 如圖15-(3)所示為一典型的自動排油裝置。該裝置由電阻式油位檢測電極6、7，排油電磁2，排水閥8，控制箱4等組成。當油位檢測電極同時被分離出的污油浸沒時，通過控制箱4使排油閥開啟，將分離器內(nèi)的污油排至污油艙或污污油柜。分離器內(nèi)壓力下降，排水閥8在彈簧力的作用下自動關閉，停止排水

11、，同時也防止了舷外水通過排水管的倒灌。隨著污油的排出，水位上升。當油位檢測電極同時被水浸沒時，控制箱控制排油閥關閉，排油結束，分離器中壓力回升，當壓力大于排水閥彈簧的預緊力，排水閥被頂開，分離器向外排水。16圖15-3典型的自動排油裝置1-污油排出口；2-排油電磁閥；3-定位開關；4-電器控制閥；5-自動排氣閥；6、7-油位檢測電極；8-排水閥；9-排水口17五、五、油分濃度臨近裝置油分濃度臨近裝置 MARPOL73/78MARPOL73/78公約規(guī)定1000010000總噸及以上船舶以及任何載有大量燃料油的船舶排放艙底水應在含油濃度超過15PPM15PPM時報警和自動停止排放，因此油水分離器

12、應配備油分濃度監(jiān)控裝置；150150總噸及以上的油船排放非清潔壓載水洗艙水，必須配備能測出并連續(xù)記錄瞬時排油率，總排油量的監(jiān)控裝置，在上述指標超過規(guī)定時自動停止排放。18（1 1）混濁度法）混濁度法 混濁度法是利用含油水混濁程度與透光程度的關系來反映水中含油量的多少。如圖15-415-4所示為其原理圖：1.1.油分濃度檢測原理油分濃度檢測原理 油分濃度檢測原理應用較多的有渾濁度法，紅外線吸收法紫外線吸收法等多種，主要是其結構相對簡單，可直接測量含油量含油污水中的油分濃度。19圖15-4 用混合法檢測水中含油濃度的原理圖 1濾器；2電磁閥；3光源；4檢測器；5光電元件；6轉(zhuǎn)換電器；7一顯示儀表；

13、8-電磁閥；9-超聲波發(fā)生裝置；lO-恒壓閥20（2 2）紅外線吸收法紅外線吸收法 不同物質(zhì)對不同波長的光的吸收程度是不同的，紅外線吸收法是利用油分離對波長為3.43.5 m的紅外線幾乎可以全部吸收,而對其它波長的紅外線吸收很少的特性，以檢測紅外線被檢測液吸收的程度來測量檢測液中的含油濃度。圖15-5 紅外線吸收法測量水中含油濃度的原理圖 1紅外線光源；2一回轉(zhuǎn)板；3基準元件；4基準室；5-金屬電容；6、7一顯示記錄儀表；8一放大單元；9-檢測室；10-檢測器21一、一、船舶垃圾與處理方法船舶垃圾與處理方法 船舶垃圾的處理方法主要有： 1.1.排岸接收；排岸接收；2.2.粉碎處理粉碎處理；3.

14、3.焚燒處理；焚燒處理；4.4.直接投放直接投放 對含有固體雜質(zhì)和較多水分的污油可靠地完全燃燒控制適當?shù)臓t內(nèi)溫度，一般為600600900C900C保持焚燒過程中爐膛內(nèi)適當?shù)呢搲海乐垢邷厝細庥晒腆w垃圾投料口外泄。 焚燒爐外壁溫度不宜太高, 應盡量減少排煙中有害物質(zhì)的濃度,以防對大氣形成二次污染。1.1.船用焚燒爐應滿足的要求船用焚燒爐應滿足的要求222.2.污油燃燒器污油燃燒器 焚燒爐工作時,固體垃圾經(jīng)投料口送入爐內(nèi)焚燒。污油是通過污油燃燒器噴入爐內(nèi)燃燒，而油泥、生活污泥一般也是與污油混合、粉碎后，通過污油燃燒器噴入爐內(nèi)燃燒。氣流式燃燒器氣流式燃燒器 氣流式燃燒器是利用具有一定壓力的空氣或蒸

15、汽，通過噴嘴時產(chǎn)生的高速氣(汽)流對污油撞擊、裹吸作用使其霧化而燃燒的，如圖159所示為其原理圖。圖圖15-915-9氣流式燃燒器原理圖氣流式燃燒器原理圖233.3.焚燒爐裝置焚燒爐裝置 焚燒爐是焚燒船舶上生產(chǎn)的污油、可燃固體垃圾和生活污水處理裝置的污泥等的專用設備。污油燃燒器結構、工作原理有很多類型，而焚燒爐本體基本相似，不同形狀的燃燒室、煙道與燃燒器的類型、負荷有關。焚燒爐裝置由焚燒爐、污油柜、輸送或循環(huán)泵組、攪拌器、粉碎機等輔助設備，燃燒系統(tǒng)，空氣或蒸汽供給系統(tǒng)，控制系統(tǒng)等組成。24操作說明：1，準備1）打開柴油進出口閥；2）打開空氣進口閥；3）確認壓縮空氣到鼓風機及煙道的暢通；4）出灰

16、門及加料門關閉；5）有污油，有出柴油。2，運行啟動控制面板的啟動按鈕3，停止按下停止按鈕。維護及保養(yǎng)1）在工作時不能開啟爐門；2）點火前應掃氣30s，防爆炸；3）污油柜的油燃燒前多放殘水；4）爐溫達到600后可停柴油，再逐漸引入污油燃燒，停爐前使用柴油燃燒，沖洗污油管路。25 一、船舶生活污水處理方式一、船舶生活污水處理方式 1 1.收集儲存處理收集儲存處理 這種方式是在船上設置生活污水儲存裝置，當船舶處理在禁止生活污水排放的水域，將時全部收存。當船舶航行駛至允許排放海域或靠港后，再將污水排放或送岸上接收處理。261.船舶生活污水是指：(1)來自任何形式的廁所、小便池以及廁所排水孔的排出物和其

17、它廢棄物；(2)醫(yī)務室(病房、藥房等)的面盆和這些排水孔的排出物；(3)裝有活的動物處所的排出物；(4)混有上述排出物的其它廢水。27 2.為滿足7378防污公約附則關于船舶生活污水排放標準的規(guī)定，船舶應裝有如下設備：1）需在距最近陸地4 n mile以內(nèi)排放生活污水，應裝有生活污水處理裝置，該裝置的性能和試驗程序應符合IMO關于生活污水處理裝置國際排放標準和性能試驗規(guī)程的規(guī)定。2）如只需在距最近陸地4 n mile以外排放生活污水，船舶應裝有能將生活污水粉碎和消毒的裝置。3）如只需在距最近陸地12 n mile以外排放生活污水，可只設集污艙柜。4）船上應設有生活污水標準排放接頭。28 3.生

18、活污水處理裝置性能應達到如下排放標準：1）大腸菌群：在試驗期間采集的排放水樣，用多重管重復發(fā)酵分析或等效分析，測得的大腸菌群幾何平均的最大可能數(shù)(M，PN)不得超過250個100 ml。2）懸浮固體：(1)設備在陸上試驗時，試驗期間采集的排放水樣，懸浮固體量的幾何平均值不得超過50 mgl。(2)設備在船上試驗時，試驗期間采集的排放水樣，懸浮固體的幾何平均值不得高于沖洗用水的100mg1。3)五天生化需氧量(BOD5)：在試驗期間采集的排放水樣，五天生化需氧量的幾何平均值不大于50 mgl。29主要內(nèi)容主要內(nèi)容：壓載水管理和控制要求；壓載水管理標準；船舶壓：壓載水管理和控制要求；壓載水管理標準

19、；船舶壓 載水的主要管理方法；船舶壓載水處理技術的認載水的主要管理方法；船舶壓載水處理技術的認 證；根據(jù)船舶壓載水管理公約，船舶應備有的證書證；根據(jù)船舶壓載水管理公約，船舶應備有的證書 及文件。及文件。 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技術船舶防污染技術 第二章第二章 防止船舶壓載水污染防止船舶壓載水污染 29 第二節(jié)第二節(jié) 防止船舶壓載水污染防止船舶壓載水污染30二、船舶壓載水引起的污染問題二、船舶壓載水引起的污染問題1.1.對生態(tài)環(huán)境的影響對生態(tài)環(huán)境的影響（1 1）與本土生物爭奪食物及生存空間；）與本土生物爭奪食物及生存空間；（2 2

20、）吞噬）吞噬shishi本土物種；本土物種；（3 3）改變棲息環(huán)境；）改變棲息環(huán)境；（4 4）改變環(huán)境狀態(tài)；）改變環(huán)境狀態(tài)；（5 5）改變食物鏈及整個生態(tài)結構；）改變食物鏈及整個生態(tài)結構；（6 6）取代本土生物，減少本土生物多樣性，甚至造成本土）取代本土生物，減少本土生物多樣性，甚至造成本土 生物的滅絕。生物的滅絕。Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技術船舶防污染技術 第二章第二章 防止船舶壓載水污染防止船舶壓載水污染 30 第二節(jié)第二節(jié) 防止船舶壓載水污染防止船舶壓載水污染31一、公約的主要要求一、公約的主要要求 BWM CONVENTI

21、ON 2004包括包括2222個條款和個條款和1 1個附則，適個附則，適用于用于有權懸掛當事國國旗的船舶有權懸掛當事國國旗的船舶，以及，以及無權懸掛當事國國旗無權懸掛當事國國旗但在該當事國的管轄范圍營運的船舶但在該當事國的管轄范圍營運的船舶。International Convention for the Control and Management of Ships Ballast Water and Sediments, 2004 BWM CONVENTION 2004的附則：船舶壓載水和沉積的附則：船舶壓載水和沉積物控制和管理規(guī)則，包括物控制和管理規(guī)則，包括5 5個部分。個部分。Mari

22、ne Pollution Prevention Technology 船舶防污染技術船舶防污染技術 第二章第二章 防止船舶壓載水污染防止船舶壓載水污染 31 第二節(jié)第二節(jié) 壓載水公約及導則的主要要求壓載水公約及導則的主要要求Section 2 Requirement to the ballast water in convention and guide rules328.8.附則附則B B船舶的管理和控制要求船舶的管理和控制要求： 所有進行壓載水置換的船舶應當：所有進行壓載水置換的船舶應當：（1 1）只要可能只要可能，按照，按照MEPCMEPC制定的指南，在制定的指南，在距離最近陸地至距離最

23、近陸地至少少200n mile200n mile和水深至少和水深至少200m200m以上的地點以上的地點進行壓載水置換。進行壓載水置換。（2 2）在）在船舶不穩(wěn)定的情況船舶不穩(wěn)定的情況下進行上述置換操作時，應下進行上述置換操作時，應盡可盡可能遠離最近陸地能遠離最近陸地進行，但在任何情況下，進行，但在任何情況下，距離最近陸地至距離最近陸地至少少50n mile50n mile并至少具有并至少具有200m200m水深水深。（3 3）當這些要求不能滿足時，必須指定船舶能夠進行壓載）當這些要求不能滿足時，必須指定船舶能夠進行壓載水置換的區(qū)域。水置換的區(qū)域。Marine Pollution Preven

24、tion Technology 船舶防污染技術船舶防污染技術 第二章第二章 防止船舶壓載水污染防止船舶壓載水污染 32 3310.10.附則附則D D壓載水管理標準壓載水管理標準：第第D-1D-1條為壓載水更換標準條為壓載水更換標準，其內(nèi)容為：，其內(nèi)容為：（1 1）船舶按本條進行壓載水更換，其）船舶按本條進行壓載水更換，其壓載水容積更換率應至少壓載水容積更換率應至少 為為95%95%；（2 2）對于使用泵入、排出方法交換壓載水的船舶，）對于使用泵入、排出方法交換壓載水的船舶，泵入、排出泵入、排出 3 3倍于每一壓載水艙容積應視為達到第（倍于每一壓載水艙容積應視為達到第（1 1）項標準）項標準。

25、 泵入、排出少于壓載艙容積泵入、排出少于壓載艙容積3 3倍，如船舶能證明達到了至倍，如船舶能證明達到了至 少少95%95%容積的更換，則也可被接受。容積的更換，則也可被接受。 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技術船舶防污染技術 第二章第二章 防止船舶壓載水污染防止船舶壓載水污染 33 34第第D-2D-2條壓載水性能標準條壓載水性能標準：（1 1）按本條進行壓載水管理的船舶的排放，應達到）按本條進行壓載水管理的船舶的排放，應達到最小尺寸最小尺寸 大于或等于大于或等于50um50um的可生存生物少于的可生存生物少于1010個個/m/m3 3

26、，最小尺寸小最小尺寸小 于于50um50um但大于或等于但大于或等于10um10um的可生存生物少于的可生存生物少于1010個個/ml/ml；大腸桿菌大腸桿菌：每：每100ml100ml少于少于250250個個cfucfu；一、一、壓載水的管理方法壓載水的管理方法1.1.壓載水置換壓載水置換有兩個主要的生態(tài)學和生物學原理作為其理論基礎：有兩個主要的生態(tài)學和生物學原理作為其理論基礎：第一：反向引入的可能性是不存在的。第一：反向引入的可能性是不存在的。第二：被排入深海中后，幸存下來的生物通過其他船舶的置第二：被排入深海中后，幸存下來的生物通過其他船舶的置 換壓載水操作被帶到近海水域的可能性也非常小

27、。換壓載水操作被帶到近海水域的可能性也非常小。 IMOIMO決議指出決議指出：壓載水置換應該在深水、公海和盡可能遠壓載水置換應該在深水、公海和盡可能遠離海岸處進行離海岸處進行。 此方法是目前減少壓載水排放帶來外來物種入侵的最有此方法是目前減少壓載水排放帶來外來物種入侵的最有效方法之一。效方法之一。 Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技術船舶防污染技術 第二章第二章 防止船舶壓載水污染防止船舶壓載水污染 34 35基本原理基本原理：將壓載艙的壓載水全部排出，直到把壓載水排空：將壓載艙的壓載水全部排出，直到把壓載水排空為止，然后用深海海水重新加

28、滿。為止，然后用深海海水重新加滿。IMOIMO規(guī)則推薦：在壓載艙完全沒有吸入時，才可以將壓載水規(guī)則推薦：在壓載艙完全沒有吸入時，才可以將壓載水排出艙外。排出艙外。 壓載水在更換時選擇采用相隔艙室對側(cè)更換，即船中前一壓載水在更換時選擇采用相隔艙室對側(cè)更換，即船中前一單側(cè)壓載艙和船中后一對稱側(cè)壓載艙同時排空或同時注入。單側(cè)壓載艙和船中后一對稱側(cè)壓載艙同時排空或同時注入。Marine Pollution Prevention Technology 船舶防污染技術船舶防污染技術 第二章第二章 防止船舶壓載水污染防止船舶壓載水污染 35 目前采用兩種置換方法：目前采用兩種置換方法：1）排空注入法排空注入

29、法2 2）溢流法溢流法基本原理基本原理：把深海海水從艙底泵吸入使壓載水從艙頂連續(xù)不：把深海海水從艙底泵吸入使壓載水從艙頂連續(xù)不 斷的溢出，直到換掉足夠量的壓載水，以減少殘斷的溢出，直到換掉足夠量的壓載水，以減少殘 留在艙中的目標生物的數(shù)量。留在艙中的目標生物的數(shù)量。362.2.過濾及旋流分離過濾及旋流分離 過濾法被認為是對環(huán)境最無害的方法，主要快速沙濾、過濾法被認為是對環(huán)境最無害的方法，主要快速沙濾、篩漏、布質(zhì)篩漏篩漏、布質(zhì)篩漏/ /過濾器和一系列的膜過濾器，可去除壓載過濾器和一系列的膜過濾器，可去除壓載水中的生物和病原體。水中的生物和病原體。 旋流分離法是利用水流在管路中高速流動產(chǎn)生的分離作旋流分離法是利用水流在管路中高速流動產(chǎn)生的分離作用，將液體的水和固體的生物及病原體分離開。用，將液體的水