船舶生活污水粉碎消毒裝置的原理和特點

王曉中

摘 要：船舶應當使用性能符合要求的生活污水粉碎消毒系統，在距離最近陸地3～12n mile的范圍之內，處理船上的生活污水。船舶生活污水粉碎消毒系統直接接收船上的生活污水，也可以接收經預先處理過的固體殘渣，通過裝置內的粉碎泵將生活污水反復循環粉碎，并且加入諸如次氯酸鈉一類的化學藥品殺滅污水中的大腸菌群，達標后排放到舷外。船用生活污水粉碎消毒裝置操作相對簡便，結構緊湊體積小，尤其適合空間較為有限的船舶機艙，但經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化。

關鍵詞：生活污水 粉碎消毒 有機物 降解

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

船舶生活污水如果不經任何處理任意直接排入水環境，會對水環境造成嚴重的破壞作用。水環境中的細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；裝設集污艙（收集儲存裝置）、生活污水粉碎消毒系統或生活污水處理裝置。

1 生活污水粉碎消毒系統的國際標準

船舶生活污水中含有的污染物質千差萬別，需要分析和檢測污水中的污染物質以反映污水的水質。生活污水有物理、化學、生物三大類指標。溫度、色度、嗅和味、固體物質屬于船舶生活污水的物理性指標，固體物質又包括了溶解物質和懸浮固體物質，而主要是懸浮固體物質影響了水的純凈度，它吸附有害物質和細菌，其數量反映了水體水質的污染程度。作為水質的化學性指標有生化需氧量（BOD）和化學需氧量（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的數量。生活污水中的大腸菌群的數量可以作為其生物性指標，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，處理并排放經過粉碎消毒的生活污水，但無論屬于上述哪一種情況，都應當在船舶以大于等于4kn的航速航行的情況下，以經認可的合適的速率慢慢排放，短時間內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，達標后排放至舷外，經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直接接收船上的生活污水，也可以接收經預先處理過的固體殘渣，在距離最近陸地3～12n mile的范圍之內，處理并排放船上的生活污水。生活污水通過裝置內的粉碎泵反復循環粉碎，并且加入適量的化學藥品（如次氯酸鈉）殺滅大腸菌群，達標后排放到舷外。

國際法規要求經生活污水粉碎消毒系統處理后的生活污水中，首先，每100 mL中的大腸菌群數不大于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，殘留在濾網上的物質經干燥至恒定以后，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，當污水水位升至設定上限時，聲光報警信號發出，電控箱自動啟動粉碎泵組（也可根據需要人工啟動），貯存柜內貯存的生活污水不斷通過循環閥在裝置內部被反復循環粉碎，此時輪機員應將生活污水進水管路上的閥門關閉，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，經規定時間后關閉循環閥并開啟排放閥。隨著經處理達標后的生活污水不斷被泵至舷外，裝置內液位會下降到設定下限，此時粉碎泵組停止運轉，而輪機員則將排放閥關閉，不再向舷外排放。最后重新打開進口閥和循環閥，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，結構較為緊湊，對于空間較為有限的船舶機艙尤為合適，但經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化，這與采用生物法的生活污水處理裝置有本質性的區別，后者依靠好氧菌將有機物在裝置內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，而所需的溶解氧則通過鼓風機送入裝置內部，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。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，對水環境的破壞相對的不那么嚴重。但是不得不承認，在環境保護標準日趨嚴格的情況下，未來這些不對有機物進行降解轉化的裝置，其應用將受到越來越多的限制。

4 結語

隨著航運事業的發展，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范以外，還有要求更加嚴格的地方性標準在不斷出臺，這對船上防止生活污水造成水環境破壞的防污染設備提出了更高的要求。為了保護海洋環境，確保海洋資源的可持續利用，我們應當致力于海洋船舶防污染技術的不斷開發和利用，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，這樣必將遭到嚴厲的處罰。

參考文獻

[1] 殷佩海.船舶防污染技術[M].大連海事大學出版社，2000.

[2] 江彥橋.海洋船舶防污染技術[M].上海交通大學出版社，2000.

[3] 孫永明.海洋與港口船舶防污染技術[M].人民交通出版社，2010.

[4] 孫永明.船舶輔機[M].上海浦江教育出版社，2014.