船舶生活污水處理裝置工藝

　　一、船舶生活污水污染防治現(xiàn)狀

　　近年來，隨著國際商貿(mào)的快速發(fā)展，船舶運輸由于載量大、運輸成本低、耗能少等優(yōu)點，在國際商貿(mào)運輸中占有的比重逐年增大，據(jù)統(tǒng)計，約90%～95%的商品都依靠船舶運輸。船舶作為流動污染源，它在航行過程中產(chǎn)生的生活污水對水域環(huán)境產(chǎn)生的污染情況不容忽視。根據(jù)《MARPOL73/78》附則Ⅳ、《內(nèi)河船法定檢驗技術(shù)規(guī)則》和《船舶水污染物排放控制標準》(GB3552-20018)對生活污水的定義，船舶生活污水是指：任何形式的廁所和小便池的排出物;醫(yī)務室的面盆、洗澡盆的排出物;裝有活畜禽貨的排出物以及上述排出物的其它廢水。由此可知，生活污水中含有有機物和礦物質(zhì)、大量細菌和寄生蟲以及危害海洋生物和人類身體健康的病毒等有害物質(zhì)。當未經(jīng)處理或經(jīng)處理后不達標的生活污水排入水環(huán)境時，生活污水中的大量有機物會消耗水中的溶解氧，隨著溶解氧含量的降低，水中生態(tài)平衡遭到了破壞，會造成水生動物如魚類等遷徙或死亡;生活污水中的糞便中含有大量的細菌，甚至是治病細菌，若未達標排放到水中，會至使水中生物感染，同時，污染的水源還會對人類身體健康產(chǎn)生危害。另外，由于船舶的流動性和水域的流動性特點，生活污水的污染物排放到水中，污染物不會靜止不動，而是隨著船舶和水域的流動不斷的擴散，最終對水生生物和人類健康產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的危害。因此，船舶污染問題受到了國內(nèi)外的高度重視。

　　為防治船舶污染，國際海事組織(簡稱IMO)于1973年就制定了國際防治船舶造成污染公約，該公約在1978年通過修訂，成為眾所周知的《MARPOL73/78》公約，該公約附則Ⅳ-防止生活污水造成污染規(guī)則于2003年正式生效，作為《MARPOL73/78》締約國，我國已于2007年2月2日開始生效公約附則Ⅳ，按照公約規(guī)定，國際航線400總噸以上船舶或小于400總噸，但經(jīng)核定許可載運15人以上的新船需安裝生活污水處理裝置。我國也非常重視船舶防污染工作，《中華人民共和國水污染防治法》《防治船舶污染海洋環(huán)境管理條例》《中華人民共和國防治船舶污染內(nèi)河水域環(huán)境管理規(guī)定》等都對生活污水的處理提出了要求。近期由交通運輸部海事局發(fā)布的《內(nèi)河船舶法定檢驗技術(shù)規(guī)則(2019)》更是提出了自2020年6月1起，新建內(nèi)河船舶要配備生活污水處理或貯存裝置，由此可以看出，國家對船舶生活污水處理裝置的安裝使用提出了更高的要求。

　　二、船舶生活污水處理工藝

　　國外對船舶生活污水處理裝置的研究始于20世紀60年代末期，主要開展研究工作的國家是最早加入《MARPOL73/78》附則Ⅳ的一些國家，如美國、日本、法國等。從船舶生活污水處理技術(shù)發(fā)展歷程來看，船舶生活污水處理工藝主要借鑒城市生活污水的處理工藝，并隨著水處理技術(shù)的發(fā)展而不斷改進。

　　目前，比較主流的船舶生活污水處理工藝有生物法、物化法和電化學法等。生物法處理工藝主要有活性污泥法及生物膜法，采用活性污泥法的代表性裝置主要有德國制造有限公司生產(chǎn)的bio-compact系列以及英hamworthy公司的“超三叉機”系列船用生活污水處理裝置，采用生物接觸氧化工藝的代表性裝置日本大晃機械工業(yè)株式會社生產(chǎn)的SBT系列裝置。

　　國內(nèi)對船舶生活污水處理裝置的研究相對較晚，以上海船舶設備研究所為代表，該所先后研制了WCF系列物化法的處理裝置，具有粉碎、消毒、貯存功能的WCH型系列貯存柜和WCB型生化法生活污水處理裝置。其他還有引進國外設備并轉(zhuǎn)化研發(fā)的相關(guān)裝置，如從英國Harmworthy公司引進并吸收研發(fā)的南京綠洲機器廠的ST系列以及從日本大晃機械工業(yè)株式會社引進并吸收研發(fā)的重慶大晃康達環(huán)保公司的SBT系列。

　　雖然生活污水處理裝置類型很多，原理也有所不同，但通過對內(nèi)河船舶生活污水處理裝置的使用情況進行調(diào)研，目前船舶生活污水處理工藝還是以生化法為主。生化法也是生物法，它與耗能大、價格高的電化學法相比，生物法因其經(jīng)濟性，在船舶生活污水中廣泛應用。生物法也就是利用微生物分解氧化有機物的特點，并采取一定的人工方法，創(chuàng)造有利于微生物生長、繁殖的環(huán)境，通過誘導和馴化微生物，以達到通過微生物代謝而處理生活污水的目的。

　　三、船舶生活污水處理裝置運行存在問題

　　目前，盡管大部分船舶都按照要求配備了生活污水處理裝置，但從調(diào)研和研究來看，生活污水處理裝置處理效果不理想，裝置運行和管理主要存在以下問題：

　　3.1?船舶工作環(huán)境影響裝置處理效能

　　船舶生活污水處理裝置處理污水主要來自船上廁所用水污水，因此，生活污水的處理裝置的安裝位置不僅需安裝于便于接收污水的位置，還應考慮安置條件。對于貨船而言，機艙區(qū)域較小，生活污水處理裝置的高度基本維持在1.5米左右，因此，其內(nèi)部零件的選擇與整體風格將在內(nèi)部高度與空間上做一定的調(diào)整，可能會影響生活污水處理裝置的最終處理效果，例如，處理裝置的內(nèi)部處理空間不充分，影響整體通風效果，影響微生物的分解效率。

　　其次，機艙溫度也會對處理裝置中的微生物活性造成影響，尤其在夏季，氣溫高且機艙通風差，機艙溫度常高達50℃，若此時裝置鼓風機出現(xiàn)故障，會使曝氣室及裝置整體溫度升高，超出活性污泥的最適宜溫度范圍15～30℃，導致活性污泥當中微生物失去活性，造成設備處理效能降低的情況。

　　再次，船舶航行過程由于波浪的作用會對污水處理裝置的處理效果產(chǎn)生一定的影響，船舶的晃動可能會對曝氣系統(tǒng)產(chǎn)生影響，出現(xiàn)污水曝氣不均勻的情況。

　　3.2?船公司及船員對生活污水防污染重視不足

　　船公司對船上生活污水處理裝置的正常運轉(zhuǎn)和維護并沒有提供有效的人力物力支持，當裝置運行出現(xiàn)問題時，船員未能及時發(fā)現(xiàn)和及時維護，造成裝置處理未能正常運行。

　　3.3?船舶污染物排放情況監(jiān)管難

　　《水污染防治法》明確了船舶污染水域監(jiān)督管理的主管部門為海事管理機構(gòu)。但在現(xiàn)場檢查過程中，海事部門的執(zhí)法工作人員并不能判斷生活污水處理裝置是否正常運轉(zhuǎn)，處理水質(zhì)是否達標，因為執(zhí)法人員并不具備操作裝置的專業(yè)技術(shù)能力，裝備中的關(guān)鍵組件如膜組件、活性污泥是否符合要求，不具備判斷能力，且判斷水質(zhì)達標需要對水質(zhì)進行采樣和分析，這需要耗費大量的人力物力。目前，我國對生活污水抽檢無相關(guān)法律法規(guī)支撐，海事執(zhí)法工作人員現(xiàn)場僅對文書和設備外觀是否整潔、操作說明和注意告示牌是否完備等做檢查，而生活污水是否達標排放在現(xiàn)場監(jiān)督檢查中難以發(fā)現(xiàn)。

　　四、船舶生活污水處理裝置運營管理

　　4.1?加強船公司及船員環(huán)保意識

　　應讓船公司和船員充分認識船舶生活污水防污染的重要性，船舶生活污水處理裝置作為船舶防污染的重要設備，船上工作人員應充分掌握船舶生活污水處理裝置的原理、使用及維護方法，保證其設備正常運轉(zhuǎn)，另外，輪機長應定期檢查裝置的文書記錄，對不符合項進行提議修改，以保證生活污水處理裝置更好地運行。船公司應定期邀請設備廠家或相關(guān)的技術(shù)培訓人員對裝置使用進行培訓，使船員熟悉裝置的操作和故障的處置，防止裝置操作失誤而使得生活污水違規(guī)排放。

　　4.2?加強對船舶生活污水污染防治的監(jiān)督檢查

　　海事管理部門應加強船舶防污染應監(jiān)管的現(xiàn)場執(zhí)法人員的執(zhí)法能力，在日常檢查中，應熟練檢查生活污水排放、投藥和維護情況，裝置是否處于正常的狀態(tài)，對于投藥的，需要檢查藥品是否在有效期內(nèi)，還應檢查生活污水處理裝置管路情況，生活污水是否存在未處理的情況。同時，當懷疑生活污水未達標排放時，應安排專門的經(jīng)費對水樣進行采樣，并送至專業(yè)機構(gòu)檢測，以進一步確定生活污水排放水質(zhì)是否滿足標準要求。

　　4.3?嚴格船舶設計建造改造把關(guān)

　　船舶建造或改造時應成分考慮生活污水系統(tǒng)的布局，應避免安裝位置的不合理、不通風。

　　同時，對于已安裝生活污水處理裝置的船舶，建議還應設置污水貯存柜及岸上接收的接收管和泵，以應對下一步船舶生活污水岸上接收的趨勢。同時，對有條件的船舶，設計時應考慮灰水的處理，雖然目前《防止船舶生活污水造成污染規(guī)則》和《船舶水污染物排放控制標準》(GB3552-2018)僅對生活污水的黑水排放作出了要求，但從國外船舶防污染管理和生活污水處理技術(shù)發(fā)展來看，船舶生活污水灰水處理受到了廣泛的關(guān)注，灰水的處理也是未來船舶防污染的必然趨勢。（來源：交通運輸部環(huán)境保護中心）