長(zhǎng)江小型船舶生活污水系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)研究

張斌 譚鵬

摘 要：對(duì)于長(zhǎng)江小型船舶（小于400總噸）實(shí)施生活污水提質(zhì)改造難度很大，空間狹小、布置困難，本文結(jié)合宜工絞3的成功改造方案，分析其設(shè)計(jì)思路、實(shí)施要點(diǎn)，提出針對(duì)長(zhǎng)江小型船舶生活污水系統(tǒng)提質(zhì)改造設(shè)計(jì)方法。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)江小型船舶;生活污水;改造方案;長(zhǎng)江大保護(hù)

中圖分類號(hào)：U662? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2020）10-0131-03

1 引言

2016年1月5日，習(xí)總書記在重慶召開推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展座談會(huì)時(shí)提出長(zhǎng)江大保護(hù)戰(zhàn)略，此后國(guó)家部委，長(zhǎng)江沿線主要省市相繼提出一系列保護(hù)長(zhǎng)江生態(tài)環(huán)境的政策和實(shí)施方案。2018年1月16日環(huán)境保護(hù)部和國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布《船舶水污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)GB 3552-2018》;2019 年 1 月 18 日長(zhǎng)江海事局頒布的《關(guān)于嚴(yán)控長(zhǎng)江干線船舶污染物排放的通告》，至此長(zhǎng)江航運(yùn)船舶生活污水系統(tǒng)提質(zhì)改造拉開大幕。

2 所轄船舶生活污水系統(tǒng)現(xiàn)狀

筆者為長(zhǎng)江宜昌航道工程局武安段整治工程Ⅰ標(biāo)船機(jī)設(shè)備部部長(zhǎng)，項(xiàng)目部目前所轄工程船主要有“長(zhǎng)雁8”（40m鋪排船）、“長(zhǎng)貍10”（宜工排1）、“宜工絞”1（220kw絞錨艇）、“宜工絞2”（45噸絞錨艇）及“宜工絞3”（220kw絞錨艇），其中“宜工絞1”、“宜工絞2”及“宜工絞3”屬于長(zhǎng)江上典型的小型工程船舶，生活污水處理系統(tǒng)及生活污水處理設(shè)備的基本狀況如下：

2.1“宜工絞1”（220kw絞錨艇）

本船生活污水處理裝置（生活污水粉碎柜）為2001年安裝的老舊設(shè)備，其處理工藝落后，無(wú)生物消解、過(guò)濾、消毒殺菌功能。未設(shè)置生活污水處理艙和生活污水粉碎排出泵。

2.2“宜工絞2”（45噸絞錨艇）

本船為2015年的新船，生活污水處理裝置狀況較好，所設(shè)置的生活污水處理裝置滿足排放要求，其排放水質(zhì)已通過(guò)相關(guān)部門的檢測(cè)。未設(shè)置生活污水處理艙和生活污水粉碎排出泵。

2.3“宜工絞3”（220kw絞錨艇）

本船生活污水處理裝置（生活污水粉碎柜）為1998年安裝的老舊設(shè)備，其處理工藝落后，無(wú)生物消解、過(guò)濾、消毒殺菌功能。未設(shè)置生活污水處理艙和生活污水粉碎排出泵。

3 生活污水排放要求

船舶生活污水分為灰水和黑水兩類。

灰水是指來(lái)自廚房、洗衣房以及盥洗室等處排出的洗碟水、水槽水、淋浴水、洗衣水、洗澡水以及洗臉?biāo)?/p>

黑水是指任何型式的廁所和小便池的排出物和其他廢棄物;醫(yī)務(wù)室（藥房，病房等）的洗手池、洗澡盆和這些處所排水孔的排出物;裝有活著的動(dòng)物處所的排出物;混有上述定義的排出物的其它廢水。

根據(jù)《船舶水污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3552-2018）和《關(guān)于嚴(yán)控長(zhǎng)江干線船舶污染物排放的通告》要求，生活污水處理系統(tǒng)收集和排放的基本要求歸納如下：

（1）嚴(yán)禁超標(biāo)排放、停泊期間排放或在飲用水源保護(hù)區(qū)范圍排放;

（2）不處理，直接收集后排入接受設(shè)施（船舶）;

（3）航行中達(dá)標(biāo)排放，達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)如下：2012年1月1日以前安裝（含更換）生活污水處理裝置的船舶，其污染物排放控制按GB 3552-2018標(biāo)準(zhǔn)中的表1執(zhí)行。表1要求的污染物排放限值低于MEPC159（55）的排放要求，即設(shè)置的生活污水處理裝置滿足MEPC159（55）即可，無(wú)需更換新裝置。

2012年1月1日及以后安裝（含更換）生活污水處理裝置的船舶，其污染物排放控制按GB 3552-2018標(biāo)準(zhǔn)中的表2執(zhí)行。表2要求的污染物排放限值等同于MEPC227（64）的排放要求，即設(shè)置的生活污水處理裝置滿足MEPC227（64）即可。

4“宜工絞3”生活污水系統(tǒng)提質(zhì)改造方案

根據(jù)本文第3項(xiàng)的論述，“宜工絞1”（220kw絞錨艇）及“宜工絞3”（220kw絞錨艇）的生活污水處理裝置不能滿足要求。

事實(shí)上，長(zhǎng)江上存在大量的船齡超過(guò)15年的小于400總噸船舶，均面臨更換滿足新標(biāo)準(zhǔn)的生活污水處理裝置。這類船舶設(shè)備老舊，實(shí)船的空間狹小，施工空間有限，而環(huán)保要求越來(lái)越高，《關(guān)于嚴(yán)控長(zhǎng)江干線船舶污染物排放的通告》的要求中也并未對(duì)小于400總噸的船舶進(jìn)行免除，不進(jìn)行提質(zhì)改造就不能營(yíng)運(yùn)。

2019年7月，按海事部門的要求，長(zhǎng)江宜昌航道工程局開始對(duì)所管理的五型船進(jìn)行生活污水提質(zhì)改造。筆者對(duì)這五型船的情況非常了解，其中“宜工絞1”（220kw絞錨艇）及“宜工絞3”（220kw絞錨艇）實(shí)船的空間狹小，施工空間有限，增設(shè)污水儲(chǔ)存柜和更換新型的生活污水處理裝置必須考慮現(xiàn)場(chǎng)施工的可行性，并且應(yīng)盡可能地減少對(duì)原船艙壁，結(jié)構(gòu)及管路等的改動(dòng)。

基于以上原則，筆者與本次改造的船舶設(shè)計(jì)單位一起對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行考察和測(cè)量，經(jīng)過(guò)多次的溝通和協(xié)調(diào)，最終形成了一種確實(shí)可行的提質(zhì)改造方案。目前“宜工絞1”、“宜工絞3”已順利改造完成，并取得船舶防止生活污水污染的證書。

本文將以“宜工絞3”（“宜工絞1”類似）為例，對(duì)改造方案進(jìn)行介紹，并分析方案的實(shí)施要點(diǎn)。

“宜工絞3”改造方案的設(shè)備布置如圖1所示。

“宜工絞3”改造方案的系統(tǒng)流程如圖2所示。

“宜工絞3”改造方案有如下特點(diǎn)：

（1）充分利用原船的現(xiàn)有條件，對(duì)原船設(shè)備和管路的改動(dòng)少。

（2）原船機(jī)艙空間狹小，原布置生活污水粉碎柜（圖1 序號(hào)*1）的位置不能安置新生活污水處理裝置（圖1 序號(hào)1），將原船生活污水粉碎柜利用起來(lái)，是本次改造的核心措施。眾所周知，船舶上普通蹲便器的生活污水均依靠重力自流至污水處理或接受裝置。原船生活污水粉碎柜（配套的粉碎泵已損壞，拆除）在本系統(tǒng)中起到一個(gè)中轉(zhuǎn)容器的作用，解決了新設(shè)備布置空間的問(wèn)題，也減少了對(duì)原船管路的改動(dòng)。

（3）如圖1所示，新增設(shè)的生活污水處理裝置（圖1 序號(hào)1）布置在機(jī)艙棚內(nèi)，并對(duì)其外行按照現(xiàn)場(chǎng)的空間要求作了定制產(chǎn)品。同時(shí)，為了方便設(shè)備的進(jìn)艙和吊裝，該產(chǎn)品采用兩個(gè)模塊組合的型式。

（4）為了方便船員的使用，原船生活污水粉碎柜（圖1 序號(hào)*1）增設(shè)了液位計(jì)和高、低位報(bào)警裝置（圖1 序號(hào)5），并與新增設(shè)的生活污水粉碎排岸泵（圖1 序號(hào)2）聯(lián)動(dòng)，生活污水粉碎柜（圖1 序號(hào)*1）的液位達(dá)到高位時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)粉碎泵（圖1 序號(hào)2）將污水駁運(yùn)至生活污水處理裝置（圖1 序號(hào)1），低位時(shí)自動(dòng)停泵。同時(shí)，在駁運(yùn)過(guò)程中，如生活污水處理裝置（圖1 序號(hào)1）高位報(bào)警，將優(yōu)先停止粉碎泵，確保生活污水處理裝置（圖1 序號(hào)1）安全運(yùn)行。

（5）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量數(shù)據(jù)，本次改造將生活污水儲(chǔ)存艙1布置在了主甲板尾部，與船體形成一個(gè)整體，既解決了空間問(wèn)題，同時(shí)儲(chǔ)存艙頂面還形成了一個(gè)工作臺(tái)。

（6）在改造方案的確定時(shí)，對(duì)空船重量和重心進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，分析改后穩(wěn)性是否能滿足要求。改造前后空船重量重心對(duì)比表見表3。

按《內(nèi)河船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》第五篇8.1.3.5要求，本船改造前后空船排水量偏差在允許值范圍內(nèi)，改造完成后滿載狀態(tài)時(shí)，全船重心高約高度0.01m，船舶穩(wěn)性計(jì)算結(jié)果基本保持不變。

（7）船舶生活污水處理系統(tǒng)在使用時(shí)需注意如下事項(xiàng)：①船上衛(wèi)生間便池應(yīng)選用節(jié)水型污水沖洗閥，盡量降低污水量;②嚴(yán)禁非紙制物品，如金屬、木材、棉紗、塑料制品、化釬制品等進(jìn)入裝置內(nèi);③應(yīng)使用軟性衛(wèi)生紙;④裝置長(zhǎng)期不使用應(yīng)排空，并切斷主電源;⑤絕對(duì)禁止消毒劑進(jìn)入本設(shè)備。

5結(jié)論

“宜工絞3”新設(shè)置的生活污水系統(tǒng)已運(yùn)行近半年，據(jù)船員反饋，使用方便，操作簡(jiǎn)單。筆者認(rèn)為，“宜工絞3”的污水提質(zhì)改造方案對(duì)長(zhǎng)江小型船舶生活污水系統(tǒng)提質(zhì)改造有著非常重要的指導(dǎo)意義，值得進(jìn)行推廣。

在對(duì)小型船舶進(jìn)行生活污水系統(tǒng)提質(zhì)改造時(shí)，需要特別注意對(duì)重量的控制，并盡可能地降低重心位置。對(duì)于有些船舶，如改造后重心提升較多（一般不會(huì)），可通過(guò)少量壓載來(lái)降低重心高度。

另外，基于現(xiàn)行的技術(shù)法規(guī)以及處理技術(shù)，小型船舶特別是工程船舶可以考慮增加船舶生活污水處理后的再循環(huán)利用系統(tǒng)，可以有效地解決船舶在禁排區(qū)以及停泊作業(yè)不能排放的問(wèn)題。該系統(tǒng)可將原有禁排期內(nèi)的污水回收周期由原有的7-15天延長(zhǎng)至3個(gè)月到半年甚至更久，極大解決了船舶生活污水排放對(duì)環(huán)境的污染以及節(jié)省船舶營(yíng)運(yùn)的污染治理費(fèi)用，為船舶污水處理以及海事環(huán)保監(jiān)管提出一種新思路新方法，對(duì)船舶的節(jié)能減排效果意義重大。

長(zhǎng)江宜昌航道工程局正在積極落實(shí)國(guó)家部委對(duì)長(zhǎng)江大保護(hù)戰(zhàn)略的實(shí)施計(jì)劃，將以更大的決心、更新的理念、更有力的舉措，積極做好所屬船舶防污染治理工作 ，促進(jìn)湖北省構(gòu)建完善綠色水運(yùn)體系，加快綠色水運(yùn)低碳發(fā)展！

參考文獻(xiàn)：

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