艦艇水污染現狀分析與防治措施

蔡 軍 黃榮富 陳 勇

鎮江船艇學院工程系 鎮江212003

艦艇水污染現狀分析與防治措施

蔡 軍 黃榮富 陳 勇

鎮江船艇學院工程系 鎮江212003

針對艦艇特殊地位和任務特點，闡述目前我國艦艇水污染的現狀，提出專用壓載艙等方法，減少船在港時間和防止油艙受油水交替作用而腐蝕，使用物理化學法和生物氧化法對艦艇生活污水進行處理，加強艦艇防污設備的開發研制，大力發展先進的污水處理循環技術。

艦艇 含油廢水 生活污水

艦艇處于軍事管轄區內，如果不實施有效管理，對江海水質特別是城市飲用水水源水質產生不利的影響，污染物質滯留在航道或港口，將對艦艇和停泊設施產生腐蝕破壞作用，影響其使用壽命。可見艦艇與環境也是一個相互影響的共同體［1］。《海軍軍港及艦艇防止污染管理規定》對軍港碼頭、艦艇防污設備及排放指標作了規定。2003年后開始建造的海軍艦艇，其污染治理設備按2015年船舶污染物排放標準配置。

1 艦艇所產生的污染途徑分析

艦艇所產生的污染一般有以下途徑。

1）艦艇造成的油污染，主要包括機艙水、壓載水、洗艙水和事故溢油等。有資料顯示［2］湛江軍港在港艦艇每年產生的油污水排放港池就達3．31×104t，油類含量平均按1‰計，則每年向港池排放燃料油高達33．31 t，致使港區有的站位含油量高達1．25 mg／L，平均0．30 mg／L。

2）艦艇造成的非油類水污染，主要以船員產生的生活污水為主。湛江軍港艦艇每年向港池排放生活污水達1．83×105t，這些污水中含有大量的氮、磷等營養元素，致使水域富營養化，甚至引起赤潮［3］。

2 艦艇水污染現狀分析

2．1 油水分離設備

絕大部分艦艇都配備油水分離設備，但油水分離設備在防止污染方面所起的作用未能有效發揮，主要表現在以下幾個方面。

1）油水分離設備配而未用或不能正常投入使用。

2）油水分離設備技術狀況很差，處理水的含油量超出排放標準。

2．2 防污記錄

作為艦艇主要防污文書的《油類記錄簿》的現狀同樣不容樂觀，漏記、錯記現象嚴重。

2．3 艦艇生活污水及生活垃圾

艦艇生活污水主要包括洗滌污水、衛生間污水等。一般艦艇裝有污水艙存儲污水，在碼頭集中收集處理，但為了方便常將污水直接排放或通過污水泵排放到艙外。

生活垃圾包括剩飯、剩菜以及白色垃圾等，一般是直接排放。剩飯、剩菜具有較高的COD，富含氮、磷等營養元素，易于引起水質的富營養化，從而影響碼頭的使用壽命；白色垃圾生物降解性能差，易于攪拌螺旋槳或引起水泵管道堵塞。

2．4 原因分析

1）艦艇官兵的防污意識淡薄。軍人的義務是保家衛國，使得官兵對防污染的重要性認識不足甚至思想麻痹，以致對艦艇污染水域不以為然，見多不怪。

2）環保技術的缺乏。具體表現在對現有防污設備的不會調試、使用、保養、維修。

3 事故溢油的危害及應急措施

1967年3月，油輪Torrey Canyon在英國西南海岸觸礁，1978年3月，油輪Amoco Cadiz在法國西部海岸擱淺，1989年3月油輪Exxon Valdez在美國阿拉斯加擱淺，這幾起油輪事故都發生在海岸，幾萬噸、幾十萬噸原油嚴重污染了沿海海域［4］。

溢油在水面形成油膜隔絕空氣使浮游生物窒息死亡；油膜和油塊能粘住大量的魚卵和幼魚使其死亡，死魚蝦產生石油臭味降低海產品的使用價值，有機物質消耗水體中的溶解氧，使水質惡臭，有些鳥類誤食油塊而導致消化系統阻塞，造成水生生物的畸變甚至可通過食物鏈進入人體使人體內臟發生病變，對于水源水，增大了飲用水處理成本，同時在投氯消毒過程中，有機物會生成有毒物質——鹵代烴。此外油污染還會破壞風景區及景觀。

根據《1990年國際油污防備、反應和合作公約》（OPRC90）的要求，制訂相應的污染事故應急計劃，把事故溢油應急訓練作為艦艇官兵的一個訓練項目已刻不容緩。

4 艦艇水污染的防治

4．1 艦艇油污染的預防措施

1）原油洗艙。油船在正常營運中（變換油品種類、檢查、廠修及塢修），需要對油艇內部進行清洗，傳統采用海水作為洗艙介質。海水洗艙帶來嚴重的環境及安全問題。20世紀70年代，歐美及日本等發達國家對原油洗艙進行了研究和試驗，1975年前后英美陸續發表了原油洗艙的詳細報告，1976年日本海上保安廳制定了原油洗艙的安全標準，并在日本油輪上實施，1978年2月的“國際油輪安全和防污染會議”上通過關于“原油洗艙系統設計、操作與控制技術條件”決議。

2）“裝于上部”法。在油船卸油后，直接往未經清洗的油艙里打進壓載水，并在壓載航行中將沉淀在油艙底部含油量較低的壓載水排放入海，而其余含油量較高的壓載水和準備裝入清潔壓載水的油艙所產生的洗艙水，一并排入指定的污油艙中，待船抵港后，貨油就直接裝載于污油上部。

3）專用壓載艙。指改變油船船體結構，使壓載艙與貨油艙、燃油艙和系統完全分開，并專用于裝載壓載水的船艙。它是減少船上含油污水的產生，避免水份和鹽份滲入石油及其制品，減少船在港時間和防止油艙受油水交替作用而腐蝕的有效措施。

4．2 艦艇油污水的處理

含油污水的處理方法較多：重力分離法、氣浮法、吸附法、粗粒細化法（也叫聚積法）、膜過濾法、電磁吸附法、生物氧化法。但各種方法都有其局限性，根據廢水成份、油份存在的形式、回收利用的深度以及排放方式等因素的影響。如果只使用單一的處理方法，難以達到滿意的效果，在實際應用中通常是采用幾種方法結合在一起，形成多級處理的工藝，從而實現良好的除油效果，使出水水質達到廢水排放標準。路靜等［5］使用格柵、調節隔油、平流隔油、混凝沉淀與吸附過濾工藝，采用間歇性運行方式處理艦船油污水，去除率達99．5%。艦艇一般使用油水分離器，如：CYF型油水分離器、YSC型油水分離器、YSCZ型油水分離器［6］。

4．3 艦艇生活污水的處理

艦艇生活污水的處理方法主要有存儲式、處理排出式和處理循環式等。

存儲式設備簡單，造價較低，艦艇的有效容積受到損失。處理排放式將污水經處理達標后排出排放區域，目前艦艇大都采用這種污水處理方式，其主要方法有物理化學法和生物氧化方法。

物理化學方法一般用在城市生活污水和工業廢水的預處理或深度處理階段，艦艇生活污水處理涉及各種物理化學方法，但其共同的特點是采用物理的分離方法和化學的消毒方法。物理分離方法通常采用重力沉淀、過濾或離心分離。化學消毒通常加生石灰［Ca（OH）2］或次氯酸鹽。丹麥ATLAS公司生產的AWWU型生活污水處理器就是利用Ca（OH）2在污水中產生絮凝膠團吸附污水中的有機懸浮物質，并使其從污水中沉淀分離出來，同時污水中大腸菌群也被化學試劑殺死，污水從而得到凈化［7］。

生物氧化方法是城市污水處理的主體工藝，一般以活性污泥法為主。在艦艇生活污水中也同樣如此，如英國的Super-Trident牌處理裝置。對于艦艇的工作性質，活性污泥法存在以下缺點。

1）啟動時間較長，活性污泥的培養通常需10～30 d的時間。

2）受環境的影響較大。艦艇跨海域工作時氣候變化較大，而活性污泥法對外界條件要求比較嚴格，惡劣的海況對絮凝污泥及污泥的沉淀存在較大影響，受季節溫度的影響，如夏季機艙內溫度較高，超過活性污泥法的最佳運行溫度。

3）由于艦艇出航任務的間歇性（如一些訓練艦艇），很大一部分時間停泊在軍港碼頭，微生物營養缺乏可能會餓死，不能隨時啟動。

4）傳統的活性污泥法易于產生污泥膨脹。

5）脫氮除磷效果較差。

6）剩余污泥的處理問題。這需要一種新型的船舶處理工藝，而生物膜法和膜生物反應器（MBR）則是一種相當有前途的處理工藝。

使用生物膜法處理城市生活污水的研究較多，對艦艇廢水的研究不多見。使用厭氧復合床／接觸氧化池工藝處理船舶生活污水取得較好的效果［8］，對舊船改造加裝生活污水處理裝置具有廣泛的前景，值得艦艇部隊的借鑒。

膜生物（MBR）處理工藝是近幾年發展起來的新型工藝，目前國內應用較少，但膜生物反應器較傳統的艦艇污水處理工藝有較大的優勢［9］。

1）具有較高的污泥濃度，從而有較高的反應速率。

2）一定程度上可以實現污泥的零排放。

3）有較好的脫氮效果。

4）膜組件可以將廢水中的微生物過濾掉，不需要附加的消毒處理單元（化學消毒可能有毒副產物產生）。

處理循環式是將污水經處理后循環利用（如作為冷卻水或衛生間沖洗用水），變廢為寶，在無害化的基礎上達到資源化，是艦艇污水處理技術的最終發展方向。

5 結束語

綜上所述，艦艇防污要注意以下幾個方面。

1）加強部隊防污染立法，做到有法可依，建立群眾性監督機構，作為軍港環境保護主管機構的海軍軍港監督監測站、基地軍港監督環境監測站和支隊軍港監督站加強監督執法力度，做到執法必嚴，違法必究。

2）加強技術研究，開發出一批適合艦艇水質特點和工作要求的防污技術與處理設備，培養一批與之相適應的具有軍事技能與環保技術的復合性人才。

3）加強部隊與地方在海洋水污染防治的合作，信息共享、設備共用。

4）大力發展污水處理循環技術。

［1］姚 榮，陳曉峰，張 娜．綠色生態港口簡析［J］．人民長江，2003，34（5）：28-29．

［2］詹發滿，方 義，路 靜．湛江軍港海水石油污染來源及其治理［J］．交通環保，1997，13（6）：20-30．

［3］方和平，李開軍，路 靜，唐謀生．湛江軍港各種污染物來源及其治理［J］．交通環保，2001，22（4）：33-35．

［4］浦寶康．IMO在世紀之交的回顧與展望［J］．交通環保，2000，21（2）：4-6．

［5］路 靜，賀申康．軍港艦船油污水間歇式處理系統的研究［J］．交通環保，2005，26（2）：1-4．

［6］李錫正．船艇輔機［M］．北京：解放軍出版社，2005：281-284．

［7］江彥橋．海洋船舶防污染技術［M］．上海：上海交通大學出版社，2000：260-262．

［8］董良飛，張志杰．UBF-接觸氧化處理船舶生活污水［J］．長安大學學報，2005，25（3）：103-106．

［9］楊元暉．膜生物反應器處理船舶污水［J］．電器設備，2002（3）：10-13．

The actuality analysis and preventing measure of water pollution in warships

Cai Jun Huang Rong-fu Chen Yong
Department of Engineering Zhenjiang Watercraft College Zhenjiang 212003

According to the especial status and task characteristic of naval ships，thesource and characteristic of waster water were analyzed．Some measures to reduce water pollution were set forth，such as special ballast tank，shortening the time in harbor，preventing the alternative corrosion by oil and water in the tank，physical-chemical and biologic-oxidizing treatment method for the sewage in the warships，and so on．The advanced techniques and equipment of treatment and cyclic utilization of the waste water should be developed and applied in the warships．

warships oily waster water sewage

U664．9

A

1671-7953（2007）02-0094-03

2006-09-23

修回日期2006-11-02

蔡 軍（1980—），男，碩士，助教。