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随着航运事业的发展,船舶在营运中产生的大量的生活污水也成了污染水域环境的一个不可忽视的污染源。但由于岸上的污水接收系统配备参差不齐,尤其是内河沿岸的污水接受能力相对薄弱,所以越来越多的船舶配备了生活污水处理装置。航行于内河水域的船舶,其生活污水不应随意向水域排放。400总吨及以上和小于400总吨但核定载运船上人员15人以上的内河新船需加装生活污水处理系统。
1.船舶生活污水的定义和公约的发展
船舶生活污水来自于船上人员的日常生活排水,一般可分为“黑水”和“灰水”。“黑水”是指污染物含量较高的厕所排水,即粪便污水;“灰水”是指污染稍轻的厨房、餐厅、洗碗间、蒸饭间等排出的污水。生活污水的中含有的有害物质主要有:寄生虫、大肠杆菌等病原体,耗氧有机成分和无机悬浮成分,小碎块或悬胶体类浮游微粒,造成海水营养化的磷化物、氮化物等高营养物质。船舶生活污水除了直接造成水体的耗氧型有机污染外,由于粪便中含有较多的氮、磷等营养元素,因此在湖泊、河口及海湾等区域船舶生活污水的大量排放,将促进水体富营养化的形成,破坏水体的自净平衡,从而恶化区域水环境质量。
为降低船舶污水对海洋环境的危害,联合国国际海事组织(IMO)于1973年起通过防污染公约《MARPOL73/78》,其中附则IV是关于防止船舶生活污水污染的规则。1976年由海洋环境保护组织颁布MEPC 2(VI)决议规定了生活污水处理系统的性能试验准则和排放标准;至2006年又颁布MEPC 159(55)决议,将排放标准严格了近一倍。此决议2010年1月1日起实施。2012年10月3日MEPC 64次会议上又颁布了MEPC 227(64)决议,补充试验用原水稀释规定,增加了关于客船在特殊区域排放生活污水的性能指标(总氮及总磷)的新要求,该于2016年1月1日生效。我们把1976年的装置称为第一代的话,2006年的称为第二代,2016年的则可称为第三代新型生活污水处理装置。随着国际对船舶污水排放要求的逐步提高,船舶生活污水处理装置作为船舶防止生活污水污染一种有效设备,已越来越多地应用到船舶防污染中。
2.生活污水处理系统的分类及标准
生活污水处理系统一般包括生活污水处理装置、生活污水粉碎消毒设备、生活污水贮存柜和免冲的打包收集设备。
生活污水处理装置是指用生化、物化等手段降低生活污水中大肠杆菌群、悬浮固体和生化需氧量等指标的装置。生活污水粉碎消毒设备是指具有能粉碎生活污水中的悬浮固体颗粒及对流出物进行消毒的设备。生活污水贮存柜是用于收集和贮存生活污水的柜子。打包收集设备是将船舶产生的生活污水打包收集。
装设生活污水处理装置用多管重复发酵分析或等效分析步骤测定在试验期间采集的一些排放水试样,其大肠菌群集合平均值的最近似数不得超过100个/100ml。当装置在船上试验时,在试验期间采集的排放水试样,其总悬浮固体量的几何平均值不得超过35mg/L;在装船试验时,其总悬浮固体量的几何平均值不得高于冲洗用的环境水35mg/L。在试验期间采集的排放水试样,其5天生化需氧量的几何平均值不得大于25mg/L,化学需氧量不得大于125 mg/L。并满足客船在特殊区域排放生活污水总氮及总磷指标的新要求。
生活污水粉碎消毒柜在排放水试样中大肠菌群的最近似数不得超过1000个/100ml。将1L试样通过具有1.7mm筛孔的一块R40/3筛网,在103~105℃烘箱内烘干至恒重后,残留在滤网上的物质重量不得超过总悬浮固体的10%,且不大于50mg。
生活污水贮存柜和免冲的打包收集设备都应有足够的容积以贮存船舶产生的生活污水,并将收集的生活污水应送到岸上的接收设施。
《内河船舶法定检验技术规则》2015修改通报5.2.1.1对内河船舶的生活污水处理系统提出了新的要求。生活污水粉碎消毒柜无法满足该要求,所以在2015年3月1日以后的新建船舶或者更换生活污水处理系统的内河船舶不得再使用该设备。
3.生活污水处理装置的检验
3.1图纸审查
图纸一般应包括:防止生活污水污染系统说明书,包括系统的位置、型式、设计依据、贮存柜及处理柜的设计说明书等;全船生活污水污染系统布置图,包括管路、排放接头、应急旁通管路与生活污水处理装置装配图;试验大纲;其他认为必要的图纸和资料。
图纸审查的一般要求:
(1)管路及有关附件均应以钢或其他等效材料制成,并有有效的防腐蚀措施;
(2)应设有各种尺寸合适的孔,用作排空、清洗、检查和维修;
(3)应设有液位计或其他等效设施;
(4)应设液位报警装置或采用其他等效措施,避免生活污水的溢流;
(5)应设有通向大气的透气管接口。对于可能产生爆炸性气体的污水处理装置,其透气管末端应设金属防火网;
(6)应设有通往舷外的应急旁通管路接口。
3.2产品结构及性能检验
(1)外观尺寸及结构质量检验。检查生活污水处理装置的外观、尺寸、焊接质量和内外壁防腐蚀涂层厚度等,应符合设计要求;检查泵、杀菌设备及部件、管路阀件、电控箱、仪表灯等的安装情况,符合设计要求;生活污水处理装置应作压力为2.1m水柱的水压试验,压时1h,与系统连接的属于系统内的管路,应以管路工作压力的2倍做水压试验,应无泄漏。
(2)性能试验。可采用在陆上模拟船上条件下的试验,或者在船上实际运行条件下的试验。按照试验大纲要求排入生活污水进行试验,试验的持续时间为十天。在试验期间,应分别在最小、平均和最大容量负荷条件下对生活污水处理装置进行试验。生活污水处理装置在陆上试验时,应进行固定倾斜22.5°状态下的性能试验。生活污水处理装置模拟实船的使用情况进行排放水采样,每天进行4次排放水采样,分别为平均负荷试样采集、最大负荷试样采集、最小负荷试样采集、平均负荷试样采集,持续10天,共计取样40次。采集的试样须送检至有相应资质的分析检测单位按照相关标准检测,相关指标需满足标准要求。
(3)盐度和温度。试验应在规定的整个盐度和温度范围内进行,盐度和温度的范围应宽于污水处理装置实际所遇到的范围。该项试验由于条件限制,很多生产厂家需要委托有资质的第三方检测机构进行试验。检验过程需厂家提供第三方机构的试验检测报告。
(4)零负荷试验。除完成上述试验外,装置还应进行零负荷试验。装置可处于停止运行或自动零负荷运行状态,零负荷试验后应能保证装置正常工作。
(5)拆检。型式试验后,试验样机应进行拆检,内部腐蚀情况,油漆喷涂质量等情况应符合设计要求。
3.3出厂检验
生活污水处理装置经上面型式认可检验并取得型式认可证书后,该厂对该装置的后续生产在型式认可证书有效期内仅需进行出厂检验。出厂检验时检验人员除核查相关证书、文件和相关报告外,还需进行一些检查。包括外观、尺寸及装配质量检验,密性试验,设备运转试验,清水动作试验,提升回流污泥和撇渣回流效用试验。
参考文献:
[1]船舶与海上设施法定检验规则2015年修改通报.北京,人民交通出版社,2014.10.
[2]经MEPC.227(64)决议的MARPOL,附则Ⅳ“2012年生活污水处理装置排放标准和性能试验导则”.2012.10.
关键词:WCB-100;生活污水处理装置;高位报警;排放泵
1 某轮WCB-100型生活污水处理装置故障现象
大连某轮的轮机员在机舱进行巡回检查时,发现该轮的WCB-100型生活污水处理装置的消毒柜液位较高,排放泵(离心泵)此时已经起动并正在运转。于是轮机员便继续巡回检查,大约半分钟后生活污水处理装置发出高位报警,但排放泵仍然一直在运转,并且消毒柜中水位未降低,一直处于高位。
2 生活污水处理装置原理概述
在曝气柜内以好氧微生物为主的活性污泥菌团,在充氧的条件下,将大量有机物消化分解变成二氧化碳和水,同时好氧微生物得以不断繁殖。在接触柜内悬挂有软性生物膜填料,具有吸附消解有机物功能的生物膜在水中自由飘动,大部分原生动物寄居于纤维生物膜内,同样由于充氧的作用,有机物被进一步分解。污水在进入沉淀柜时其中有机物含量已很少,在沉淀柜内累积的活性污泥沉淀物再被返送至曝气柜继续用于分解有机物。经过沉清处理的污水最后进入消毒柜内,通过含氯药品杀灭污水中的细菌和病毒,然后由排放泵排至舷外。排放泵除了用于排放处理过的污水外,在装置中微生物含量较高时,也可以用来排放活性污泥,此时兼有粉碎的功能。
在生活污水处理装置工作正常时,当消毒柜内液位达到“中位”电极时,排放泵自动起动,开始排放处理过的水;当液位降到“低位”电极时,泵自动停止,此时加药泵自动加药,经过设定时间后,自动停止;当液位达到“高位”电极时,控制箱将发出高位报警讯号。
3 故障原因分析
在生活污水处理装置工作时,如果发出高位报警,首先要确认是否为误报警,经现场确认,发现消毒柜液位的确已达到高位,并非误报警。经分析引起此现象的原因有以下几种:
3.1 排放泵未运转
(1)电动泵过载——过电流保护设备因电流过大而自动断电停泵;
(2)电气控制箱故障——控制箱内液位继电器失灵;
(3)电动泵失电——因震动而引起电源接头接触不良或脱落等。
经现场确认,排放泵一直在运转,所以此原因可以排除。
3.2 生活污水来源过多、过快
该轮厕所及水房曾经多次出现水阀关闭不严的情况。经到船上各水房和厕所检查后,并未发现水阀关闭不严的情况,并且生活污水来源过多、过快引起泵运转的时间不会太长,但是我们观察到的实际情况是泵一直运转着,长时间未停。
3.3 排放泵工作不正常
3.3.1 泵吸入不正常
(1)无法形成足够低的吸入压力
①吸入管漏气
②吸口露出液面
③泵内密封不良或元件损坏,例如阻漏环磨损使内部漏泄太大,轴封漏气等。
(2)泵吸口处真空度大于泵的允许吸上真空度导致液体汽化
①吸入管路阻力过大或不通,例如吸入阀未开,底阀锈死,滤器堵塞或吸入管堵塞等。
②吸高过大
③吸入液面压力太低
④吸入液体温度过高,以致“允许吸上真空度”过小。
3.3.2 泵排出不正常
(1)排出管路背压太高
①排出液面压力过大
②排出高度过高
③排出管路阻力过大,例如排出阀未开或另一台并联泵的扬程过高等。
(2)泵产生的封闭排出压力太低
①叶轮松脱、淤塞或严重破损
②泵转速太低或反转
根据生活污水处理装置日常的实际工作进行分析,将可能的原因具体为以下几点:
(1)排出管路堵塞
(2)吸入管路堵塞
(3)排放泵自身工作扬程不够
根据由简到繁、由外而内、由软到硬的原则,首先,考虑是否为排出管堵塞,先看防浪阀是否打开,通过检查确定防浪阀为全开状态;接着拆开排出管系上法兰进行检查,也并未发现有堵塞现象,于是可以将此原因排除。
接下来开始判断吸入管是否堵塞,一般来说,我们判断吸入管是否堵塞,可以通过查看吸入管路上的压力表,但是本装置在泵的吸入端没有安装压力表。在实践中可以通过两种方法来判断:
(1)用手感觉泵体和管路是否温度较高,因为吸入管堵塞后,会引起泵空转而发热。
(2)拆下管路法兰进行检查。
为了判断准确,采用第二种方法。首先将排出泵停掉,关闭阀V4并确认V1,V2,V3为全闭状态。随后将阀V3,V4与排放泵之间的法兰拆下,对管路过行检查,并未发现吸入管堵塞的现象。于是我们断定故障并非是由吸入管堵引起。
通过排除掉了前两个原因,最终将原因锁定为排放泵工作扬程不够。为了确认我们的判断是否正确,我们进行了现场测验。该轮上除了WCB-100型生活污水处理装置,还设有一台WCB-150型生活污水处理装置,并且两装置的排放泵为同一型号。我们便旋开排放泵上的放气旋塞进行工作扬程对比测试。通过比较发现,WCB-150的排放泵喷出的水注明显高于WCB-100的排放泵,由于二者的吸、排管路均无故障,因此我们确定故障为WCB-100的排放泵工作扬程不足引起。然后通过我们进一步分析,推断其具体原因可能为泵的叶轮松脱、淤塞或严重损坏,阻漏环磨损等。将泵解体后,发现排放泵的叶轮严重松动,无叶轮损坏及淤塞现象,而叶轮松动是因叶轮和轴的定位销已被磨平。
4 故障排除
由于该轮上没有此定位销的备件,所以只能船上自己磨制了一个,最终将叶轮固定好。泵装复完成后,手动起泵,运行一段时间后,消毒柜液位下降,高位报警消失。在液体下降到“低位”电极时,排放泵自动停止,加药泵也自动运行加药,可以确定自动控制环节也正常,生活污水处理装置处于正常运行状态。
5 结论
本文叙述了WCB-100型生活污水处理装置发生高位报警而排放泵虽然一直运转,但消毒柜内水位却不降低的故障。通过对其自动控制原理及泵的故障分析,并结合工作实际,由浅入深、由外而内,逐步进行排查,最终确定了故障的原因是由于定位销磨损导致叶轮松动,造成排放泵的工作扬程不足而无法排液。
回顾整个故障排查的过程,不难发现由于排放泵的吸、排管路上没有安装压力表,所以在判断排出管和吸入管是否堵塞以及判断排放泵排出压力高低时异常因难。建议在下次修船时,在排放泵的吸、排管路上安装压力表。这样在机舱巡回检查时就可以观察排放泵吸、排压力表的读数,通过与正常工作时压力表读数进行对比,不仅可以判断装置工作是否正常,起到很好的预防作用;又可以在装置发生故障时,轻松地判断出故障的原因,节省了大量的人力和物力。
参考文献
[1]费千.船舶辅机.大连:大连海事大学出版社,2005
[2]船舶与海上设施法定检验规则2004.中华人民共和国海事局编,2003
关键词:真空管路 疏通 真空收集柜
中图分类号:TM56 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)03(b)-0122-02
按照国际公约要求允许在离陆地4海里外排放经粉碎、消毒的污泥,在12海里外可排放未经处理的污水。生活污水的处理一直都是各海域国关注的重点也是海关联建的重要内容之一。相比于过去抽水式马桶和冲水式公共厕所,现代船舶为了控制生活污水的排放量普遍采用真空管路收集生活污水,并通过一套生活污水处理装置来统一处理污水。
真空度数值是表示出系统压强实际数值低于大气压强的数值,即:真空度=大气压强-绝对压强,所谓“真空“,是指在给定的空间内,压强低于101 325帕斯卡(也即一个标准大气压强约101 kPa)的气体状态。在真空状态下,气w的稀薄程度通常用气体的压力值来表示,显然,该压力值越小则表示气体越稀薄。一个标准大气压的真空度为:101.325 kPa。因此,真空度介于0~101.325 kPa。
1 真空收集柜的工作原理
真空收集装置通过喷射器和离心泵在管系中产生真空,并收集和储存污水,然后驳至生活污水处理装置进行处理。以某科考船为例真空收集柜向生活污水处理装置转驳受时间继电器控制,即开10 s停30 min。每台真空收集装置由一台2.5 m3收集柜本体、两台离心泵、2台喷射器、一只电动排放阀、一只手动排放阀、电控箱及相关的阀件管系组成。真空收集装置实行自动控制,真空度维持在40~60 kPa,由压力开关控制喷射器的真空维持功能。其结构如图1所示。
2 真空管路的常见故障
2.1 真空收集柜故障
真空管路故障最直观的表现就是部分区域真空马桶不能使用或抽除力度不够。其原因主要表现在以下几个方面。
(1)污水处于低液位时,泵若长时间工作搅合会产生气水混合物(泡沫状态),导致喷射泵工作水不饱和,影响真空的建立或真空无法建立,从而导致真空报警。
(2)喷射器长时间工作后,喷射腔和橡皮舌头会结垢,影响喷射泵工作效率;橡皮舌头结垢后会密封不严,影响真空度的建立和保持。
(3)喷射腔里的橡皮挡板损坏,导致在真空的吸附下,不能挡住吸入口,使真空建立不起来。
(4)喷射泵损坏。
(5)诸如系统阀件开关状态错误之类的人员操作错误。
2.2 真空管路堵塞
真空管路堵塞也会导致部分区域真空马桶不能使用。以某科考船为例,其1#真空收集柜所保障的住舱分布如图2所示。真空管路堵塞分为支路堵塞和总管堵塞2种,而且各个支路之间还有相应的关联性,疏通起来难度较大。
3 真空管路的常见故障预防及排除
3.1 真空收集柜故障的预防
为进一步保证真空收集柜的正常运转、减小系统的故障率、延长设备使用寿命、满足船员使用的要求,就要加强对设备系统的运行管理、加强巡视检查、及时发现并消除安全隐患,主要做到以下几个方面。
(1)检查电机、泵运转的声音。发现声音异常时,应立即停机,检查分析故障原因。
(2)检查各阀件的开关状态,确保整个系统的正确性。
(3)定期检查清洗喷射腔里的橡皮挡板。
(4)经常用淡水或干净的海水冲洗真空收集柜。
3.2 真空管路堵塞的排除
真空管路堵塞一般有以下3种方法:使用疏通机疏通;用高压水枪冲洗管路;使用化学药剂清洗。不管使用哪种方法疏通首先都要确定堵塞的位置。可以通过住舱马桶是否好用来确定堵塞的位置。如图2所示,船舶左右舷各铺设有真空管路,若左右舷所有住舱马桶都不好用,则管路堵塞的位置为总管上,即阀件DSV22前后管路上;同理若某住舱或某区域马桶不好用则可以根据布置图确定其堵塞位置。确定堵塞位置后可以根据堵塞位置就近拆除某住舱马桶进行疏通,在疏通方法的选择上一般是按照疏通机―高压水枪―化学药剂清洗的顺序来进行操作。因为疏通机结构相对简单、易于操作,且相对安全,所以首选疏通机疏通,其次是高压水枪,高压水枪的工作压力可以达到40~100 MPa,压力高、效果好,在使用过程中要注意安全。有的塞堵区域不便于用机器疏通的一般会选择使用强酸化学清洗,使用这种方法要控制好酸的浓度、注意消防安全兼顾管壁的腐蚀程度,属于万般无奈的做法,要谨慎使用。
4 结语
真空管路虽小却时刻影响着船员的日常生活。可靠、完好的真空管路系统能大大方便和改善船员的生活。该文以某科考船的真空管路为例,从设备原理、常见故障、故障预防及排除等方面阐述了真空管路故障的原因及处理方法因素,总结出一套对真空管路系统的日常运行及异常处置的管理方法,对保证真空管路系统正常运行具有一定的理论指导意义。
参考文献
[1] 胡启祥.船舶辅机[M].人民交通出版社,2010.
关键词:CEPT-SBR法 旅游类生活污水 处理
深圳"明思克航母世界"是由深圳一家民营企业创办的以观光娱乐为主的"海上乐园"。该公司1998年从韩国大宇重工集团购得前苏联航空母舰"明思克"号,经过两年改造,于2000年8月在深圳大鹏湾沙头角建成"明思克航母世界",并于同年10月正式营业。
"明思克航母世界"主体船舶为航母,但现已无航行动力,靠拖船带动,特别是停泊作为参观游览项目后,将类似于一座固定建筑物,因此其污染源主要来自陆地停车场、办公楼等服务配套设施及航母上娱乐场所生活污水。针对上述水质特点,选定一级强化处理(CEPT)加SBR 法对该"航母世界"污水进行处理,该工程于2000年元月动工,2000年7月开始进行调试,经过5个月的调试,处理水各项指标均达到 GB8978-96一级排放标准,并通过深圳市环保局验收。
1 工程设计
1.1 设计进出水量
本项目污水属于生活污水,主要包括洗浴废水、洗船废水、饮食业污水、卫生间粪便污水等。
工程设计规模:630 m3/d。其中陆域245 m3/d,航母385 m3/d。
处理能力:26.3 m3/h,其中基地常住人员300人,日均接待游客4 000人,航母设客房约10套,无公开接待任务。
1.2 设计进出水水质
设计进水水质:pH为6,COD为306 mg/L,BOD为198 mg/L,油类为14 mg/L,SS为120 mg/L,TN为38 mg/L,TP为5 mg/L。
设计出水水质:执行《污水综合排放标准》(GB8978-96)一级排放标准,即COD≤60 mg/L,BOD≤20 mg/L,SS≤20 mg/L,石油类≤5 mg/L,NH3-N≤15 mg/L,磷酸盐(以P计)≤0.5 mg/L,动植物油≤10 mg/L。
1.3 污水处理工艺流程(见图1)
陆域污水经管网系统收集,汇集于污水处理系统,经格栅处理后进入调节池;航母污水经集水池收集,由水泵抽至调节池,与陆域污水混合并通入空气进行混合、微曝气及水质调节。调节后污水用污水泵送至 SBR 反应池进行处理后排海。
SBR 池排放的剩余污泥,集中到污泥池,大部分可自行消化,剩余小部分抽回化粪池或经厢式压滤机压滤后由粪车外运。这样既不影响污水处理效果,又可以大大节省投资,减少运行成本。
1.4 处理构筑物及设备
(1)集水池。用于收集航母上生活污水,确保提升泵安全运行,本设计航母污水量为385 m3/d,设计最大流量为38.5 m3/h,集水池有效容积按最大流量时集水时间为0.5 h计算,则集水池有效容积V=38.5×0.5=19.25 m3,设计集水池外形尺寸为3.5 m×3.5 m×1.8 m,其中有效高度为1.6 m,超高为0.2 m,集水池实际有效容积V=3.5×3.5×1.6=19.6 m3。集水池进水管管径为DN150,设有检修孔1个,尺寸为1.2 m×1 m。集水池提升泵设置于集水池内,用于航母生活污水输送。水泵流量按最大时设计流量38.5 m3/h计,设计选用 50QW42-9-2.2 带自耦装置潜污泵2台,(1用1备)每台水泵流量为42 m3/h,扬程为9 m,功率为2.2 kW。
(2)调节池。用于陆域污水和航母污水贮存,调节两股生活污水水量,并进行预曝气以均化水质。设计污水排放量为630 m3/h,时变化系数为2.4,停留时间为6 h,则调节池有效容积为157.5 m3。为配合土建尺寸,调节池外形尺寸为8.5 m×7.5 m×3 m,其中污泥池尺寸2.3 m×2.3 m×3 m,故调节池实际有效容积为:8.5×7.5×3-2.3×2 .3×3=175.38 m3。调节池为钢筋砼结构,整个调节池为地下式,与值班控制室、鼓风机房合建。调节池内设有穿孔管,用于通入空气使污水混合和改善污水水质,穿孔管干管管径为 DN80,成环状布置,支管管径为 DN32,穿孔管孔径为 NAE80 6,间距为200 mm,两侧孔成90°斜交错布置。调节池内另设有2台污水提升泵,用于污水提升及调节池检修,提升泵设计流量按最大时流量63 m3/h计算,考虑到远期水量增加的要求,设计选用100QW100-7-4型污水泵2台,每台水泵流量为100 m3/h,扬程为7 m,功率为4kW,带自耦装置,2台水泵1用1备。
(3)SBR池。本工艺采用 SBR法处理污水。SBR工艺采用可变间歇式反应器,省去了回流污泥系统及沉淀设备,曝气与沉淀在同一容器中完成,利用微生物在不同絮体负荷条件下的生长速率和生物除磷脱氮机理,将生物反应器与可变容积反应器相结合而成的循环活性污泥系统。这是SBR工艺的一种革新形式。本设计SBR污泥负荷为0.15 kg BOD/(kgMLSS·d),总容积为160 m3,为便于施工及操作管理,设计分为2座,每座容积为80 m3,外型尺寸为8 m×6.6 m×3.5 m,其中有效水深为1.5 m。SBR池曝气采用可变微孔曝气器进行鼓风曝气,曝气头用KBB NAE80215型号,每池采用66只,均匀布置,曝气管在池内呈环状布置。池内滗水器管径为DN250。池内剩余污泥用排泥泵送至污泥池进行消化。
(4)鼓风机房。鼓风机房内设2台罗茨风机及2台排泥泵,罗茨风机选用低噪声SSR-100型2台,每台风量为6.29 m3/min,风压为39.2 kPa。鼓风机房建筑面积28 m2,层高为3.5 m,建筑尺寸为8 m×3.5 m×3.5 m。值班室及配电房内设有电气仪表,控制系统及水质化验仪器,便于操作人员管理。值班室同调节池,鼓风机房合为一体,建筑面积40 m2 ,建筑尺寸为8 m×5 m×3.5 m。
(5)污泥池。同调节池合建,用于剩余污泥消化。污泥池外型尺寸为2.3 m×2.3 m×3 m。消化后部分污泥用螺杆泵排至厢式压滤机压滤后由粪车外运。
转贴于 2 工程调试与运行
2.1 活性污泥培养
为了缩短污泥培养时间,活性污泥的培驯采用接种培驯法,接种污泥取自深圳市罗芳污水处理厂污泥脱水机房的干化污泥,含水率60%左右,SBR反应池投加干污泥680 kg,由于进水所含氨氮及磷的浓度值较低,因此在投加干污泥数日后,即按BOD∶N∶P=100∶5∶1的比例投加氮源和磷源,分别往SBR池中投加磷肥400 kg,尿素240 kg,同时在SBR反应池中注入1/3池清水。SBR池连续鼓风闷曝。当SBR反应池内出现少量活性污泥絮体时,停止曝气,使SBR池内的混合液静置澄清后,利用滗水器排放池内上清液到预定的水位后,投入相同量废水,进入下一个周期运行。投入废水占总进水量比例由20%逐渐提高至100%,以便对微生物进行驯化。大约经历1个月的时间,经生物镜检,在填料表面已形成了良好的生物膜(本设计在SBR活性污泥反应池中增加了软性填料,将活性污泥法与生物膜法结合起来,既降低了剩余污泥的产量,也有利于污染物的去除),整个工程投入正式运行。
2.2 运行效果
船舶拆解过程中,如不重视环境保护工作,将会对周围海、陆环境带来污染影响,因此,在发展该产业的过程中,重点是在于提出污染防治措施,旨在把环境影响控制在最小的、环境可以接受的范围内。
1 污染事故源
1.1 含油污水
拆船过程中最主要且危害最大的污染物是油类,油类物质的来源主要有几个方面:
①舱底含油污水产生于修船区,每年产生量约400吨/年。主要是雨水、艉轴管、水柜、水管渗漏等形成的。参考《港口工程环境保护设计规范》,船舶舱底油污水量与船舶载重量有关,船舶舱底油污水量每艘船平均按20吨计,污水含油量约为2000—20000mg/L。
②船舶压载水主要是为了船舶的稳定性,各类船舶压载物有所不同,有的使用铁块、水泥等,但大部分船舶均有部分压载水。压载水量与船舶载重量没有必然联系,一般是为了船舶的稳定考虑。压载水按载重量的10%粗略估算,每年修船排放的压舱水约0.8万吨/年。
③船舶冲洗水主要是用于船舶检修过程中冲洗待修理舱室,一般污染物浓度含量不高,主要含油、泥沙、铁锈碎末还有洗涤剂,若需要修理机舱、油舱时,冲洗水含油量略高,当需要清洗油轮时,洗舱水用量最大,油轮洗舱水平均含油浓度为3000mg/L,而一般船舶的冲洗水含油量一般不超过10mg/L。以检修船舶的数量和吨位粗略估算冲洗水,每年可产生船舶冲洗废水约0.18万吨。
④每艘万吨级船舶只有各种剩油包括重质油、轻质油、机油、油等50-120吨,当船舶需要大修或油舱需要维修时,这些剩油可以通过装桶或用管道抽到陆地上的贮油柜收集,基本上可以全部回收。
⑤消防废水:由于废船拆解过程要使用乙炔气体切割作业,切割过程会产生高温,而废船上的油漆、残留的油泥等都是易燃物,因此,在拆解过程中要喷淋消防水以降温,防止发生火灾事故。拆解1万轻吨废船约使用消防水100~150吨。
⑥电石废水:拆解1轻吨废钢船约使用电石1 kg,需氧12 kg,用水lOL,产生电石渣1 kg。
船厂的污水排放采用雨污分流制,雨水经收集后直接排放,生产中的含油废水和生活污水分别经过处理后达标排放。生活污水排放具有间歇性、非连续性的特点,由于船舶到港拆解的时间具有不确定性,有可能多艘船舶同时到港,从环保的角度出发,考虑较为不利的情况,当修船坞船舶同时到港时,所带来的压载水、舱底污水合并冲洗水等应在一个检修周期内全部排完。船舶检修周期为28-40天,污水若在三周内排完,则污水处理能力设施的处理能力应达到200吨/日。
1.2 污染事故的分析与危害
根据大量资料表明,船坞发生事故性溢油的原因主要是:进坞维修的船舶上剩余的各种油类,包括重质油、轻质油机油油等未得以回收而全部或部分溢入河道中,而造成事故的原因是油水分离器不能正常工作;输油管路发生泄漏;储油容器倾倒或破裂;没及时运走的附油器件被涨潮海水淹没;拆解、进船坞后操作设备不当等,其中人为因素是造成事故的主要原因。
2 船舶拆解溢油的预防措施
①准备阶段:严格按科学的拆解作业工艺作业,在拆解前必须先联好接收单位。
②清除阶段:在拆解前要先清除船内的易燃、易爆和有毒物质(如石棉),垃圾、残油、废油、油泥等,转移到岸上车上及时运出外售或按分类处置方法运到接受单位,不应在岸滩停留更不得抛弃于岸滩和海中。
③机舱设备拆解阶段:机舱主机、含油管件、压缩机、冷冻机、油泵、减压器、阀门等机舱设备和其他含油部件要在船舱内拆解好、倒干、吹干、擦拭干油后以及污物桶由上船的汽车直接运到仓库或接受单位,不得吊运到岸滩拆解。拆解整体设备、油路时要重新检查所有可能将油溢漏出的底阀、油阀和甲板孔是否已关闭好,并准备好承接油品的容器、擦拭物和污物桶,拆解设备管件前放干设备和管路中的残余油品。
④甲板及船体吃水线以上船舷切割拆解阶段:这部分材料切割好后也要及时运至接受单位或仓库。
⑤吃水线以下船壳(含机舱机舱油柜及其他各舱室、油舱、双层底拆解阶段:必须将船体拖到岸上,全部(包括艉部)离水。要保证吃水线以下部位以及船舱顶盖的完整性,以免进水和积水。全船几个舱室就分成几个单元,保持相互的水密性。
⑥机舱油柜、油舱、双层底拆解前要确保油品及油污已经清除干净。要密切注意气象预报,拆解时间要按排在连续的晴天作业,切割完后要及时将板材运离现场至接受单位。
⑦要准备足够的雨遮布以备临时降雨时把附油器件和船板遮盖起来。
⑧当船到坞、有油品作业、恶劣天气、吃水线以下船体切割作业和其他需要的情况下,将围油拦预先锚固在码头、坞口附近海面上,将可能产生的油膜拦截控制在有限水域之内。
⑨切割机舱时为了防止污染,切割机舱时要注意江水的涨落,避免涨水期进行,切割后的机舱吊运到岸上作业,如有密封的隔舱壁可分二次完成。
⑩岸上作业:部件拆解应全部在岸上作业,这样可以大大减少污染的机会。
3 污染防治措施
①建议采取“混凝气浮十SBR生物氧化”工艺处理拆船含油污水,该废水处理工艺在部分拆船厂的实际应用表明,能够保证较好的处理效果.具体工艺流程如下:
②在水上进行拆船作业时,残油、污油水要回收处理,按规定在岸上设置残油、废油、含油污水的接收处理设施,含油污水处理不得使用渗坑方式,必须经过油水分离设备处理达标后才能排放,船底和油柜不应在水上进行拆解,而应该拖到岸上拆解,拆解完成后必须马上清理现场防止污染水体。
③在拆船的周围布设性能可靠的围油栏,防止散落水上的油类和油漆及突发事故中的大量溢油扩散,同时应及时清理,准备充足的分散剂、集油剂及吸附材料以应急需。
④使用合理的拆解流程,以避免人为因素造成的污染。
⑤废船板上剥落的油漆碎片含有大量重金属及其它污染物,不可随意倾倒、掩埋,应定期收集送专业工厂回收利用或统一送当地危险废物填埋场。
⑥废船上拆解下来的木制件或纺织品等要制成木屑或碎布待清理船底时使用,使用过的含油木屑、碎布等要送专用焚炉销毁,要保证燃烧温度在1200℃以上,有条件的可送垃圾发电厂或制砖厂做辅助燃料,其它固体废弃物可深埋处理。
⑦废船上拆解下来的石棉、玻璃纤维制品等可用袋封好后运到废矿井内深埋或交专业工厂处置,或统一送当地危险废物填埋场。
⑧废船上拆下的荧光灯及相应的镇流器应尽量作为旧器材加以利用,不能利用的,不可随意破碎丢弃,应集中送专业工厂回收利用,或统一送当地的危险废物填埋场,避免其中的汞、多氯联苯等污染环境.
4 结语
我国是海洋大国,要实现海洋开发与保护的协调发展,遏制海洋污染和对海洋损害的势头,就必须强化涉海工程的海洋环境监督管理。