舰艇水污染现状分析与防治措施

蔡 军 黄荣富 陈 勇

镇江船艇学院工程系 镇江212003

舰艇水污染现状分析与防治措施

蔡 军 黄荣富 陈 勇

镇江船艇学院工程系 镇江212003

针对舰艇特殊地位和任务特点，阐述目前我国舰艇水污染的现状，提出专用压载舱等方法，减少船在港时间和防止油舱受油水交替作用而腐蚀，使用物理化学法和生物氧化法对舰艇生活污水进行处理，加强舰艇防污设备的开发研制，大力发展先进的污水处理循环技术。

舰艇 含油废水 生活污水

舰艇处于军事管辖区内，如果不实施有效管理，对江海水质特别是城市饮用水水源水质产生不利的影响，污染物质滞留在航道或港口，将对舰艇和停泊设施产生腐蚀破坏作用，影响其使用寿命。可见舰艇与环境也是一个相互影响的共同体［1］。《海军军港及舰艇防止污染管理规定》对军港码头、舰艇防污设备及排放指标作了规定。2003年后开始建造的海军舰艇，其污染治理设备按2015年船舶污染物排放标准配置。

1 舰艇所产生的污染途径分析

舰艇所产生的污染一般有以下途径。

1）舰艇造成的油污染，主要包括机舱水、压载水、洗舱水和事故溢油等。有资料显示［2］湛江军港在港舰艇每年产生的油污水排放港池就达3．31×104t，油类含量平均按1‰计，则每年向港池排放燃料油高达33．31 t，致使港区有的站位含油量高达1．25 mg／L，平均0．30 mg／L。

2）舰艇造成的非油类水污染，主要以船员产生的生活污水为主。湛江军港舰艇每年向港池排放生活污水达1．83×105t，这些污水中含有大量的氮、磷等营养元素，致使水域富营养化，甚至引起赤潮［3］。

2 舰艇水污染现状分析

2．1 油水分离设备

绝大部分舰艇都配备油水分离设备，但油水分离设备在防止污染方面所起的作用未能有效发挥，主要表现在以下几个方面。

1）油水分离设备配而未用或不能正常投入使用。

2）油水分离设备技术状况很差，处理水的含油量超出排放标准。

2．2 防污记录

作为舰艇主要防污文书的《油类记录簿》的现状同样不容乐观，漏记、错记现象严重。

2．3 舰艇生活污水及生活垃圾

舰艇生活污水主要包括洗涤污水、卫生间污水等。一般舰艇装有污水舱存储污水，在码头集中收集处理，但为了方便常将污水直接排放或通过污水泵排放到舱外。

生活垃圾包括剩饭、剩菜以及白色垃圾等，一般是直接排放。剩饭、剩菜具有较高的COD，富含氮、磷等营养元素，易于引起水质的富营养化，从而影响码头的使用寿命；白色垃圾生物降解性能差，易于搅拌螺旋桨或引起水泵管道堵塞。

2．4 原因分析

1）舰艇官兵的防污意识淡薄。军人的义务是保家卫国，使得官兵对防污染的重要性认识不足甚至思想麻痹，以致对舰艇污染水域不以为然，见多不怪。

2）环保技术的缺乏。具体表现在对现有防污设备的不会调试、使用、保养、维修。

3 事故溢油的危害及应急措施

1967年3月，油轮Torrey Canyon在英国西南海岸触礁，1978年3月，油轮Amoco Cadiz在法国西部海岸搁浅，1989年3月油轮Exxon Valdez在美国阿拉斯加搁浅，这几起油轮事故都发生在海岸，几万吨、几十万吨原油严重污染了沿海海域［4］。

溢油在水面形成油膜隔绝空气使浮游生物窒息死亡；油膜和油块能粘住大量的鱼卵和幼鱼使其死亡，死鱼虾产生石油臭味降低海产品的使用价值，有机物质消耗水体中的溶解氧，使水质恶臭，有些鸟类误食油块而导致消化系统阻塞，造成水生生物的畸变甚至可通过食物链进入人体使人体内脏发生病变，对于水源水，增大了饮用水处理成本，同时在投氯消毒过程中，有机物会生成有毒物质——卤代烃。此外油污染还会破坏风景区及景观。

根据《1990年国际油污防备、反应和合作公约》（OPRC90）的要求，制订相应的污染事故应急计划，把事故溢油应急训练作为舰艇官兵的一个训练项目已刻不容缓。

4 舰艇水污染的防治

4．1 舰艇油污染的预防措施

1）原油洗舱。油船在正常营运中（变换油品种类、检查、厂修及坞修），需要对油艇内部进行清洗，传统采用海水作为洗舱介质。海水洗舱带来严重的环境及安全问题。20世纪70年代，欧美及日本等发达国家对原油洗舱进行了研究和试验，1975年前后英美陆续发表了原油洗舱的详细报告，1976年日本海上保安厅制定了原油洗舱的安全标准，并在日本油轮上实施，1978年2月的“国际油轮安全和防污染会议”上通过关于“原油洗舱系统设计、操作与控制技术条件”决议。

2）“装于上部”法。在油船卸油后，直接往未经清洗的油舱里打进压载水，并在压载航行中将沉淀在油舱底部含油量较低的压载水排放入海，而其余含油量较高的压载水和准备装入清洁压载水的油舱所产生的洗舱水，一并排入指定的污油舱中，待船抵港后，货油就直接装载于污油上部。

3）专用压载舱。指改变油船船体结构，使压载舱与货油舱、燃油舱和系统完全分开，并专用于装载压载水的船舱。它是减少船上含油污水的产生，避免水份和盐份渗入石油及其制品，减少船在港时间和防止油舱受油水交替作用而腐蚀的有效措施。

4．2 舰艇油污水的处理

含油污水的处理方法较多：重力分离法、气浮法、吸附法、粗粒细化法（也叫聚积法）、膜过滤法、电磁吸附法、生物氧化法。但各种方法都有其局限性，根据废水成份、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响。如果只使用单一的处理方法，难以达到满意的效果，在实际应用中通常是采用几种方法结合在一起，形成多级处理的工艺，从而实现良好的除油效果，使出水水质达到废水排放标准。路静等［5］使用格栅、调节隔油、平流隔油、混凝沉淀与吸附过滤工艺，采用间歇性运行方式处理舰船油污水，去除率达99．5%。舰艇一般使用油水分离器，如：CYF型油水分离器、YSC型油水分离器、YSCZ型油水分离器［6］。

4．3 舰艇生活污水的处理

舰艇生活污水的处理方法主要有存储式、处理排出式和处理循环式等。

存储式设备简单，造价较低，舰艇的有效容积受到损失。处理排放式将污水经处理达标后排出排放区域，目前舰艇大都采用这种污水处理方式，其主要方法有物理化学法和生物氧化方法。

物理化学方法一般用在城市生活污水和工业废水的预处理或深度处理阶段，舰艇生活污水处理涉及各种物理化学方法，但其共同的特点是采用物理的分离方法和化学的消毒方法。物理分离方法通常采用重力沉淀、过滤或离心分离。化学消毒通常加生石灰［Ca（OH）2］或次氯酸盐。丹麦ATLAS公司生产的AWWU型生活污水处理器就是利用Ca（OH）2在污水中产生絮凝胶团吸附污水中的有机悬浮物质，并使其从污水中沉淀分离出来，同时污水中大肠菌群也被化学试剂杀死，污水从而得到净化［7］。

生物氧化方法是城市污水处理的主体工艺，一般以活性污泥法为主。在舰艇生活污水中也同样如此，如英国的Super-Trident牌处理装置。对于舰艇的工作性质，活性污泥法存在以下缺点。

1）启动时间较长，活性污泥的培养通常需10～30 d的时间。

2）受环境的影响较大。舰艇跨海域工作时气候变化较大，而活性污泥法对外界条件要求比较严格，恶劣的海况对絮凝污泥及污泥的沉淀存在较大影响，受季节温度的影响，如夏季机舱内温度较高，超过活性污泥法的最佳运行温度。

3）由于舰艇出航任务的间歇性（如一些训练舰艇），很大一部分时间停泊在军港码头，微生物营养缺乏可能会饿死，不能随时启动。

4）传统的活性污泥法易于产生污泥膨胀。

5）脱氮除磷效果较差。

6）剩余污泥的处理问题。这需要一种新型的船舶处理工艺，而生物膜法和膜生物反应器（MBR）则是一种相当有前途的处理工艺。

使用生物膜法处理城市生活污水的研究较多，对舰艇废水的研究不多见。使用厌氧复合床／接触氧化池工艺处理船舶生活污水取得较好的效果［8］，对旧船改造加装生活污水处理装置具有广泛的前景，值得舰艇部队的借鉴。

膜生物（MBR）处理工艺是近几年发展起来的新型工艺，目前国内应用较少，但膜生物反应器较传统的舰艇污水处理工艺有较大的优势［9］。

1）具有较高的污泥浓度，从而有较高的反应速率。

2）一定程度上可以实现污泥的零排放。

3）有较好的脱氮效果。

4）膜组件可以将废水中的微生物过滤掉，不需要附加的消毒处理单元（化学消毒可能有毒副产物产生）。

处理循环式是将污水经处理后循环利用（如作为冷却水或卫生间冲洗用水），变废为宝，在无害化的基础上达到资源化，是舰艇污水处理技术的最终发展方向。

5 结束语

综上所述，舰艇防污要注意以下几个方面。

1）加强部队防污染立法，做到有法可依，建立群众性监督机构，作为军港环境保护主管机构的海军军港监督监测站、基地军港监督环境监测站和支队军港监督站加强监督执法力度，做到执法必严，违法必究。

2）加强技术研究，开发出一批适合舰艇水质特点和工作要求的防污技术与处理设备，培养一批与之相适应的具有军事技能与环保技术的复合性人才。

3）加强部队与地方在海洋水污染防治的合作，信息共享、设备共用。

4）大力发展污水处理循环技术。

［1］姚 荣，陈晓峰，张 娜．绿色生态港口简析［J］．人民长江，2003，34（5）：28-29．

［2］詹发满，方 义，路 静．湛江军港海水石油污染来源及其治理［J］．交通环保，1997，13（6）：20-30．

［3］方和平，李开军，路 静，唐谋生．湛江军港各种污染物来源及其治理［J］．交通环保，2001，22（4）：33-35．

［4］浦宝康．IMO在世纪之交的回顾与展望［J］．交通环保，2000，21（2）：4-6．

［5］路 静，贺申康．军港舰船油污水间歇式处理系统的研究［J］．交通环保，2005，26（2）：1-4．

［6］李锡正．船艇辅机［M］．北京：解放军出版社，2005：281-284．

［7］江彦桥．海洋船舶防污染技术［M］．上海：上海交通大学出版社，2000：260-262．

［8］董良飞，张志杰．UBF-接触氧化处理船舶生活污水［J］．长安大学学报，2005，25（3）：103-106．

［9］杨元晖．膜生物反应器处理船舶污水［J］．电器设备，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 军（1980—），男，硕士，助教。