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1、大连海事大学 装 订 线毕业论文二0一二年六月船舶生活污水处理装置瓶颈问题的研究专业班级：轮机管理08-2姓 名： 指导教师： 轮机工程学院内容摘要针对当前船舶采用的主要生活污水处理技术-好氧性微生物法，在实船应用过程中由于水温变化、盐度变化、负荷变化等造成的好氧性微生物群消化分解污水中的有机物能力下降，以及在恶劣天气状况下由于船舶的摇晃造成的沉淀柜内泥水分离困难，致使生活污水处理装置出水超标的瓶颈问题进行分析、研究，取得实船条件下解决问题的简易方案。并结合当前先进的超滤膜水处理技术提出一套船舶生活污水处理方案，以期解决当前船舶生活污水处理装置运行过程中碰到的瓶颈问题，满足MARPOL73/7
2、8公约附则IV-“防止船舶生活污水污染规则”最新修改案的排放要求。关键词：船舶；污水处理装置；超滤膜Abstract Currently, the aerobic microbiological technology is widely used in sewage treatment on ship. In actual situation, water temperature changes, salinity changes, load changes etc frequently caused the ability of aerobic microorganisms decompos
3、ing organic matter in sewage reduced. Due to the shaking on ship in evil climate make the separation of activated sludge hardly, the outlet water of sewage treatment plant do not meet standards, and obtained a simple program to solve the problem .In order to resolve these bottleneck problems, a prog
4、ram for sewage treatment using advanced ultra-filtration membrane water treatment technology was proposed and analyzed. Satisfied the latest revision of the emission requirements of MARPOL73/78 Convention Annex IV - Regulations for the Prevention by sewage from ships, Key words: ship; the sewage tre
5、atment plant; ultra-filtration membrane 目录0引言71船舶生活污水性质简介71.1船舶生活污水的来源71.2船舶生活污水的性质指标71.2.1船舶生活污水物理性质指标71.2.2生活污水化学指标81.2.3生活污水生物学性质指标81.3船舶生活污水的危害81.3.1对水环境的影响81.3.2对人体健康的影响92公约关于防止生活污水污染的要求92.1排船舶生活污水排放控制92.2生活污水处理装置的排放标准93当前国内船舶污水处理方法及装置主要类型103.1船舶生活污水处理装置分类103.2船舶生活污水处理装置的处理方式103.3生化处理方式简介103.4当
6、前国内船舶污水处理装置的主要类型114 WCB型船舶污水处理装置实例114.1WCB150型污水处理装置的性能124.2WCB150型污水处理装置的工作原理124.3WCB150型污水处理装置的主要设备144.3.1风机144.3.2粉碎泵154.3.3定量泵154.4生活污水处理装置操作规程164.4.1初次运转的准备164.4.2培养菌种164.4.3正常运转174.4.4污泥排放174.4.5长期不用时的管理174.4.6加药操作175生活污水处理装置运行过程中碰到的瓶颈问题及实船解决方案175.1温度变化185.1.1温度变化对船舶生活污水处理装置的影响185.1.2实船解决方案195
7、.2盐度变化205.2.1盐度变化对污水处理装置运行的影响205.2.2实船解决方案205.3负荷变化205.3.1负荷变化对微生物的影响215.3.2实船解决方案215.4 船舶摇晃对装置出水的影响216氯消毒存在的毒副作用227超滤膜水处理技术在船舶污水处理中的应用探讨228结束语23 0引言2007年2月2日起MARPOL73/78公约附则IV“防止船舶生活污水污染规则”正式对我国生效，但是由于长期以来国内对船舶生活污水处理监管的缺失，实船安装的生活污水处理装置很少按要求运营，只是流于形式。国内也很少有关船舶生活污水处理装置实船运营过程中遇到问题解决办法的经验可循。本文通过在大连海事大学
8、教学实习船“育鲲”轮毕业实习期间对生活污水处理装置的理论学习与观察研究。就当前船舶污水处理装置运行过程中存在的瓶颈问题进行分析和研究，取得实船条件下解决问题的简易方案，并结合当前先进的超滤膜水处理技术，提出一套船舶生活污水处理方案，以期解决实船生活污水处理装置运行中存在的瓶颈问题和传统消毒工艺带来的毒副作用问题，使处理过的污水满足MARPOL73/78公约附则IV-“防止船舶生活污水污染规则”最新修改案的排放要求。1船舶生活污水性质简介1.1船舶生活污水的来源船舶生活污水是指任何形式的厨房和盥洗室等处的废水废物、厕所、小便池的排出物和其他废弃物，医务室（药房，病房等）的面盆，洗澡盆和这些处所排
9、水孔排出物，装有活的动物的处所的排出物，或混有上述排出物的其他废水。船舶生活污水的日产量随船舶的类型、用途、新旧程度、管理水平等不同会存在一定的差别，通常远洋船舶的生活污水产量为50200L/(人.天)。船舶生活污水不仅含有有机物和矿物质，而且还含有大量的细菌、寄生虫，有时还含有危害人体及水生物的病毒，如不经处理而将其任意排放的话，就可能造成周围水域的污染。MARPOL73/78附则IV-防止船舶生活污水对水域的污染规则于2003年9月27日起正式生效。随着航运业的 进一步发展，船舶生活污水对水域的污染也日趋严重，目前世界各国及国际海事组织已采取各种措施防止船舶生活污水对环境造成影响。1.2船
10、舶生活污水的性质指标船舶生活污水性质指标可分为物理性质指标、化学性质指标和生物学性质指标。1.2.1船舶生活污水物理性质指标主要是以悬浮固体（Suspended Solids,简称SS）量作为水质指标，其表示单位为mg/L。污水中污染物质按其颗粒大小分为可滤过物质和不可滤过物质，凡是粒径小于1m的污染物质，以溶解态或以胶体状态存在于水中，成为可滤过物质；粒径大于1m的污染物质通常是不可滤过的物质，成为悬浮固体。测定前，通常是先将所采集的污水水样剧烈摇动，使其混合均匀，还需除去水样中漂浮着的大颗粒物质或浸没在水中的非均匀物质（如树叶、棍棒、鱼、粪块等），然后用一定的过滤器将水样过滤，再将剩留在滤
11、器上的物质于103105烘干至质量不再变化，此时的固体的质量G（mg）除以该水样体积V（L）即为水样中悬浮固体含量G/V（mg/L）。1.2.2生活污水化学指标通常以生化需氧量和化学需氧量作为水质指标。生化需氧量（BOD）表示水中的氧化物质（特别是有机物）在微生物作用下氧化分解所消耗的溶解氧的量。生化需氧量测定时，首先在污水中加入能分解有机物的微生物，再通入稀释水将其稀释。稀释水一般是经过曝气（或通入氧气）处理后的氧饱和水，有时稀释水中还加入一定量的无机营养盐和缓冲物质（磷酸盐、钙、镁和铁盐等）来保证微生物生长的需要；然后在20的温度的条件下使有机物氧化分解，测定水中溶解氧的减少量，即为生化需
12、氧量。但是在20的温度条件下，使有机物基本氧化分解需要20天以上的时间，这在实际操作上是不方便的。目前国内外普遍规定于201的温度条件下，以5天的时间作为标准进行测定。因为5天的时间里，大部分有机物已进行了氧化分解，测得的数值具有一定的代表性。将在201的温度条件下，5天的时间里有机物氧化分解所消耗的溶解氧量，称为5天生化需氧量，即BOD5，其单位是毫克/升（mg/L）。生化需氧量越大，表明水中含有的有机污染物越多。化学需氧量（COD）表示有机污染物用化学氧化剂氧化所消耗的氧量。因有机物基本上属于还原性物质，能被化学氧化剂分解，而有机物越多，消耗的氧化剂量就越多。因此，将所消耗的氧化剂量换算成
13、氧量即可反映出有机物的含量多少。测定COD常用重铬酸钾做氧化剂，反应时间约为2h，其单位是毫克/升（mg/L）。1.2.3生活污水生物学性质指标通常以水中大肠杆菌群的数量作为指标。粪便中蓄除含有大肠杆菌外，还含有一部分性质相同的好气性杆菌，因测定时同时被检出，所以总的生物学指标成为大肠杆菌群（主要包括埃希氏菌属、柠檬酸杆菌属、肠杆菌属、克雷伯氏菌属等菌属的细菌）。其测定方法是将水样稀释后，放入加有营养液的发酵管内培养，然后按发酵管变色和产气情况确定大肠杆菌的最大可能数（MPN，Most Probable Number），单位用每100mL水中的MPN(个/100mL)来表示。1.3船舶生活污水
14、的危害1.3.1对水环境的影响船舶生活污水未经处理任意排放入水，会发生一些列生化作用。水环境的自然净化过程是细菌及其他生物利用水中溶解氧将有机物分解为无机物和二氧化碳的过程。水藻吸收二氧化碳，通过光合作用使其自身生长，同时放出氧气。这种自然净化过程虽然非常缓慢，但该过程仍然是一种平衡过程，而维持该平衡的决定因素是溶解氧的含量。如果大量的生活污水排入水环境中，就会造成水中溶解氧的含量降低，破坏了水环境的自然净化过程和生态平衡，改变了水环境的生态特征，造成水环境中的鱼类等动物的死亡或迁移。船舶生活污水中的营养盐进入水环境后，当其含量达到0.01mg/L时，便可使藻类过度的生长和繁殖，出现富营养化，是水中溶解氧的含量降低，产生厌氧条件，使海洋动、植物群众的好气性群体被低级的厌氧群体所取代。水环境的自然净化过程的破坏再加上生活污水中悬浮固体的存在，将对海冰浴场和渔场的资源产生较严重影响。1.3.2对人体健康的影响每1m/L未经处理的粪便污水中含有大约几百万个细菌，其中多数是致病细菌，传染多种肠道传染病。粪便污水如果不经过充分处理以杀灭致病细菌的话，它就会污染水源，并传播这类疾病，对人类的健康产生威胁。2公约关于防止生活污水污染的要求MARPOL73/78附则VI-防止船舶生活污水污染规则主要包含如下：2.1排船舶生活污水排放控制船舶可以在距最近
