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拖輪生活污水處理問題及對策探討

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拖輪生活污水處理問題及對策探討

摘要:《船舶水污染排放控制標準》(GB3552—2018)于2018年7月生效,到2020年底之前屬于過渡期。該標準對船舶的生活污水排放要求高于之前的國內(nèi)法規(guī)和相關公約。根據(jù)港作拖輪作業(yè)的特殊性,分析目前拖輪生活污水處理系統(tǒng)常見的問題,并提出相關對策,為同類船舶的生活污水處理及其系統(tǒng)改造提供參考。

關鍵詞:新標準;拖輪;生活污水;處理

隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展,海上貨運量以及輪船數(shù)量逐年增長,輪船排放的生活污水對海域的污染不容忽視。2018年7月1日,《船舶水污染排放控制標準》(GB3552—2018)(以下簡稱新標準)生效,相比現(xiàn)行國內(nèi)法規(guī)和公約,新標準要求更高,如圖1所示。值得注意的是,新標準中頻頻出現(xiàn)的“最近陸地”一詞,并不是傳統(tǒng)意義上的陸地,而是指領海基線(如圖2所示)。按照這個定義,絕大部分港作拖輪的作業(yè)海域,都是在“最近陸地”3海里以內(nèi)的海域。

1.拖輪生活污水處理系統(tǒng)常見問題

1.1部分拖輪生活污水處理裝置的計時程序設計缺陷

有一部分拖輪使用的生活污水處理裝置自動工作過程由PLC控制,例如上海勢久船舶設備有限公司的CSWB-20裝置自動工作時,每個工作程序都需要在SBR反應器中連續(xù)曝氣4個小時,再靜止沉淀1個小時,才能進入下一道程序,也就是自動狀態(tài)下至少5小時才能進行排放。在此過程中,如果裝置斷電,整個程序循環(huán)從新開始計時,最少5個小時后才能排放。拖輪在作業(yè)時用船電,靠碼頭用岸電。拖輪航行作業(yè)時間很少會超過5個小時,每次離碼頭和靠碼頭都需要斷電一次,每次斷電后裝置都重新開始計時,5個小時后才能排放,所以拖輪一直沒有機會在航行中排放達標生活污水。

1.2部分拖輪生活污水處理的工藝流程缺陷

不少船舶的生活污水處理裝置是經(jīng)過曝氣、沉淀、紫外線消毒殺菌后進入清水柜,等到清水柜內(nèi)液位達到一定高度后再排出,這類處理工藝流程是有缺陷的(如圖3所示)。因為進入到清水柜的生活污水雖然經(jīng)過處理達到排放標準,但是進入清水柜之后,短時間內(nèi)并不會排出,這期間只要環(huán)境溫度、含氧量合適,細菌迅速繁殖,生活污水的指標會產(chǎn)生發(fā)生明顯變化,很容易超出排放標準,不允許在3海里以內(nèi)排放。

1.3部分拖輪的灰水和黑水混合現(xiàn)象

灰水是指洗手洗澡、洗衣服以及廚房等水池和地漏的排水,由于污染較小,目前允許直排。但是灰水中含有很多洗滌劑,大部分船用生活污水處理系統(tǒng)不具備處理灰水的能力,如果和達標的生活污水混合,會導致各項指標超標。有些船舶的生活污水處理系統(tǒng),黑水管和灰水管在排舷外的防浪閥之前存在混合的可能。當拖輪同時排放灰水和經(jīng)處理后達標的生活污水時,會在防浪閥前相互混合,由于防浪閥存在背壓,混合后的生活污水會倒灌到排放泵后的管路,導致該段管路的取樣點樣本不是真實樣本,存在超標可能。

1.4多數(shù)拖輪未設生活污水集污艙,裝置易排滿溢流

在新標準生效之前,生活污水只要經(jīng)過處理裝置處理達到排放標準,就可以在靠泊、錨泊和航行期間隨時排放,不用擔心裝置容量不夠的問題,所以大部分拖輪沒有設置集污艙。新標準生效后,400總噸及以上的拖輪和小于400總噸且核準載運15人以上的拖輪,在靠泊和錨泊時不可排放生活污水。所以,靠泊和錨泊期間生活污水處理裝置很容易排滿溢流,導致裝置不能使用。

1.5部分拖輪生活污水集污柜設置不合理

有些拖輪的集污柜設置在生活污水處理裝置之后,生活污水經(jīng)過處理后只能進入到集污柜,然后從集污柜排出海,如圖4所示。這種設計有缺陷,經(jīng)處理的達標生活污水在集污艙內(nèi)不受約束,由于溫度和含氧量適宜,隨著儲存時間的增加,細菌會迅速繁殖,其各項相關指標很容易超標,其生活污水在“最近陸地”12海里內(nèi)都不得排放。由于港作拖輪作業(yè)范圍在“最近陸地”3海里以內(nèi),所以這種設計方案不適用港作拖輪。

1.6部分拖輪生活污水處理裝置的溢流管設置存在問題

新標準生效之后,在拖輪靠泊和錨泊時,不可以向海里排放生活污水,所以生活污水處理裝置裝滿溢流的可能性增加。由于生活污水處理裝置內(nèi)設的收集柜或者集液柜內(nèi)部都是不達標的生活污水,其溢流管溢流出來的生活污水,不允許在3海里以內(nèi)海域直接排放。當前,大多數(shù)拖輪的生活污水處理裝置溢流管路設置有三種方式:一是將溢流管連接在生活污水的排放總管排海防浪閥外側(cè),溢流物直接排海。這類溢流物原本應該在12海里以外才能排放,所以在港內(nèi)溢流違反了排污規(guī)定。二是將溢流管連接在生活污水的排放總管排海防浪閥內(nèi)側(cè)。如果碰到拖輪長時間靠碼頭的情況,就會產(chǎn)生溢流,溢流物容易堵塞排污總管,甚至可能出現(xiàn)拖輪廁所的黑水倒灌現(xiàn)象。三是部分船將溢流管引流至機艙艙底,與艙底污油水相互混合。這類艙底污油水,就算通過油水分離器處理后達到污油水排放標準,但因其混有生活污水,所以在“最近陸地”12海里以外才能排放,或者聯(lián)系岸上接收設施進行接收。

1.7新標準要求之外的船舶生活污水排放問題

新標準對400總噸以下且核定載運15人以下的船舶生活污水未做排放要求。由于新標準對其不作強制要求,這類船舶的生活污水都是沒有經(jīng)過處理,直接放入海域,這是防污染工作的短板。

1.8碼頭沒有生活污水的接收設施

新標準生效之后,拖輪靠泊和錨泊期間嚴禁排放生活污水,如果長時間沒有排放生活污水,生活污水處理系統(tǒng)會排滿甚至溢流,導致設備無法只用。這種情況,拖輪只能考慮將生活污水收集后由岸上接收設施接收。但是,目前絕大多數(shù)港口碼頭沒有船舶生活污水的接收設施。

2.生活污水處理系統(tǒng)常見問題的整改對策

(1)如果拖輪安裝了本文1.1所述裝置,斷電后PLC會重新計時,重新走一遍流程才能排放。這類裝置需要在裝置內(nèi)增加不間斷電源UPS或換用有斷電記憶功能的PLC,這樣可以保證船電和岸電互換后,裝置仍可按預設的程序繼續(xù)運轉(zhuǎn),不需要重新計時,保證拖輪生活污水的正常排放。

(2)如果安裝了本文1.2所述裝置,經(jīng)過裝置處理后的達標生活污水在排放之前,在清水柜內(nèi)儲存時容易超標。這類處理工藝流程的裝置,可以考慮在清水柜設置投藥裝置,用投藥的措施抑制清水柜內(nèi)的細菌繁殖,或者在生活污水排放端再增設紫外線消毒裝置一套,這樣才能保證排放的生活污水達到排放標準。

(3)為了避免灰水和黑水在排放泵至防浪閥前混合,導致取樣點的樣本指標超標。黑水的排放管系和灰水的排放管系應該分開設置,防止相互混合。

(4)為避免靠泊和錨泊期間生活污水處理裝置溢流,導致裝置不能使用,最好的辦法是設置集污艙,增加拖輪臨時存儲生活污水的能力。由于港作拖輪的作業(yè)范圍都是在離“最近陸地”3海里以內(nèi),所以集污艙內(nèi)生活污水不能直排舷外。所以,集污艙有兩種設置方案:一是將集污柜設置在生活污水處理設備前面;另一種方案是將集污柜設置在生活污水處理設備后面,集污艙中的污水雖然經(jīng)過處理,但是經(jīng)過存儲極易超標,可設置泵和管路將集污柜的生活污水又駁回裝置并經(jīng)二次處理后排出,如圖5所示。兩種方案,拖輪都可以在“最近陸地”3海里以內(nèi)的水域,在航行中排放生活污水。

(5)對于圖4所示的設置方案,在“最近陸地”12海里以內(nèi)不得排放。建議按照圖5的設計圖進行改裝,將集污柜設置管路和泵,將集污柜內(nèi)的生活污水駁回處理裝置,經(jīng)過二次處理達標之后,才可以在小于3海里的海域在航行中排放,符合港作拖輪的使用要求。

(6)生活污水處理裝置的溢流管必須設置合理,可以把溢流管連接到集污艙,或者設置方便觀察的密封臨時收集容器,在不方便排放生活污水時臨時儲存溢流物,待航行時,再通過生活污水處理裝置處理達標后排放。

(7)對400總噸以下且核定載運15人以下的拖輪,應盡快出臺相關規(guī)定,限制其生活污水的排放。在新規(guī)定生效之前,應該加大環(huán)保宣傳,號召相關企業(yè)主動安裝生活污水處理裝置,拒絕污水直排。包括湛江和深圳在內(nèi)的一些港口拖輪公司有計劃在幾年內(nèi),將公司所有400總噸以下且核定載運15人以下的拖輪,都將安裝生活污水處理裝置,其它港口拖輪公司也應該效仿。

(8)公司可以在拖輪基地碼頭設置臨時收集柜,如果船舶生活污水過多而又沒有航行任務,可以將船上生活污水收集到碼頭收集柜,然后聯(lián)系市政部門安排吸污車接收。后期,可以考慮建設永久的生活污水收集設施,并將管系與市政管網(wǎng)相連接,完善港口碼頭等的生活污水接收、轉(zhuǎn)運、處理設施。目前,各地海事機構(gòu)正全面開展相關專項整治行動,盡管新標準已于2018年7月1日生效,但根據(jù)相關通知要求,2020年還屬于過渡期。各航運企業(yè)應及時對所屬船舶的生活污水處理系統(tǒng)是否符合新標準的要求進行自查,并對發(fā)現(xiàn)的問題及時整改。

參考文獻:

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[3]鄭金明.船舶生活污水處理與港口國監(jiān)督檢查.大連海事大學學報,2010年Z1期.

作者:黃斌華 湛江港 單位:(集團)股份有限公司船舶分公司