船舶防污染實用教案

1、1二、防止船舶對航運環(huán)境污染的公約及法規(guī)二、防止船舶對航運環(huán)境污染的公約及法規(guī) 控制和防止船舶對環(huán)境的污染一靠法規(guī)，二靠技控制和防止船舶對環(huán)境的污染一靠法規(guī)，二靠技術術 目前國際上對海運防污最有影響的是目前國際上對海運防污最有影響的是MARPOL MARPOL 73737878公約，全稱公約，全稱19731973年防止船舶造成污染國年防止船舶造成污染國際公約及其際公約及其19781978年議定書。該公約附有五個技年議定書。該公約附有五個技術附則術附則(fz)(fz)，分別為；，分別為；、“防止油污規(guī)則防止油污規(guī)則”“控制散裝有毒液體物質(zhì)污染規(guī)則控制散裝有毒液體物質(zhì)污染規(guī)則”、“防止海運包裝，集

2、裝箱，可移動罐柜或公防止海運包裝，集裝箱，可移動罐柜或公路及鐵路槽罐車裝運有害物質(zhì)造成污染規(guī)則路及鐵路槽罐車裝運有害物質(zhì)造成污染規(guī)則”、“防止船舶生活污水造成污染規(guī)則防止船舶生活污水造成污染規(guī)則”、“防止船舶垃圾造成污染規(guī)則防止船舶垃圾造成污染規(guī)則”第1頁/共20頁第一頁，共21頁。2三三 防止船舶對航運環(huán)境污染的主要技術措施防止船舶對航運環(huán)境污染的主要技術措施 就技術上說，控制船舶對環(huán)境污染主要從船體結構、就技術上說，控制船舶對環(huán)境污染主要從船體結構、防污設施以及操作管理三方面人手。防污設施以及操作管理三方面人手。 1 1防止油類污染的主要技術措施防止油類污染的主要技術措施 (1) (1)油

3、船的油船的“裝于上部裝于上部”法法(Load On Top)(Load On Top)及改進的及改進的“裝于上部裝于上部”法法 所謂所謂“裝于上部裝于上部“法，是在油艙卸油后，直接將壓法，是在油艙卸油后，直接將壓載水壓入未經(jīng)清洗的油艙中在航行時將油船下部含油載水壓入未經(jīng)清洗的油艙中在航行時將油船下部含油量較低量較低( (約約50ppm)50ppm)的壓載水排人海中，把其余含油量較的壓載水排人海中，把其余含油量較高的壓載水與清洗某些油艙的洗艙水排入指定的做為污高的壓載水與清洗某些油艙的洗艙水排入指定的做為污油艙的油艙，再經(jīng)分離排水，在船舶抵港后，貨油直接油艙的油艙，再經(jīng)分離排水，在船舶抵港后，貨

4、油直接裝載于污油的上部。裝載于污油的上部。 “ “裝于上部法裝于上部法”的主要缺陷是不適應短途航行以及的主要缺陷是不適應短途航行以及惡劣天氣航行，原因惡劣天氣航行，原因(yunyn)(yunyn)是油水分離時間短與船是油水分離時間短與船舶顛簸，搖晃均不利于油水的靜置分離，另外該方法也舶顛簸，搖晃均不利于油水的靜置分離，另外該方法也不適合成品油運輸，因為成品油中摻人海水會影響質(zhì)量。不適合成品油運輸，因為成品油中摻人海水會影響質(zhì)量。第2頁/共20頁第二頁，共21頁。3(2)(2)專用壓載艙專用壓載艙(Segregated Ballast Tank)(Segregated Ballast Tank)

5、 載重量為載重量為20 000t20 000t及其以上的新油船及載重量為及其以上的新油船及載重量為30000t30000t及其以上的新成及其以上的新成品油船均應設有專用壓載艙，使壓載艙與貨油艙、燃油艙及其系統(tǒng)分開專品油船均應設有專用壓載艙，使壓載艙與貨油艙、燃油艙及其系統(tǒng)分開專用壓載艙的容量應使該船可以不依靠貨油艙裝載壓載水而安全地進行壓載航用壓載艙的容量應使該船可以不依靠貨油艙裝載壓載水而安全地進行壓載航行。行。 (3) (3)清潔壓載艙清潔壓載艙(Clean Ballast Tank)(Clean Ballast Tank) 油船在運營過程中根據(jù)其船型、貨艙結構、航區(qū)特點以及油船在運營過程

6、中根據(jù)其船型、貨艙結構、航區(qū)特點以及(yj)(yj)吃水要吃水要求等，將部分貨油艙改為專門用于裝載壓水，作為清潔壓載艙。清潔壓載艙求等，將部分貨油艙改為專門用于裝載壓水，作為清潔壓載艙。清潔壓載艙對船舶結構、泵、管路等方面不作改動，泵與管系仍與貨油共用一個系對船舶結構、泵、管路等方面不作改動，泵與管系仍與貨油共用一個系統(tǒng)該船型故除了會降低貨油裝載容積外，還使操作程序變得復雜統(tǒng)該船型故除了會降低貨油裝載容積外，還使操作程序變得復雜 (4) (4)原油洗艙原油洗艙(Crude Oil Washing)(Crude Oil Washing) 原油洗艙是指原油油船在卸油的同時，用本船所載原油以高壓從洗

7、艙機原油洗艙是指原油油船在卸油的同時，用本船所載原油以高壓從洗艙機噴射到貨艙壁面上，借以把附在艙面及構件上的原油和沉積在艙底的原油殘噴射到貨艙壁面上，借以把附在艙面及構件上的原油和沉積在艙底的原油殘渣清洗掉，井將這些殘渣隨泵送的貨油一起泵送上岸。渣清洗掉，井將這些殘渣隨泵送的貨油一起泵送上岸。第3頁/共20頁第三頁，共21頁。4 (5) (5)防油污染設備防油污染設備 控制船舶機艙污水排放的油分濃度設備有油水分離器和油分濃度監(jiān)控制船舶機艙污水排放的油分濃度設備有油水分離器和油分濃度監(jiān)控裝置，控制油船排放壓載水，洗艙水的瞬時排油率和排油總量的有排控裝置，控制油船排放壓載水，洗艙水的瞬時排油率和排

8、油總量的有排油監(jiān)控系境以及油水界面探測器等油監(jiān)控系境以及油水界面探測器等 2 2防止非油類污染的主要技術措施防止非油類污染的主要技術措施 船舶控制生活污水捧放的主要方法是利用生活污水處理裝置，控制船舶控制生活污水捧放的主要方法是利用生活污水處理裝置，控制固體垃圾排放的主要方法是垃圾焚燒爐，對于船舶廢氣及有害氣體固體垃圾排放的主要方法是垃圾焚燒爐，對于船舶廢氣及有害氣體(qt)(qt)排放的控制，可以靠改進船舶動力設備的燃燒狀況、對廢氣進行再處理排放的控制，可以靠改進船舶動力設備的燃燒狀況、對廢氣進行再處理以及對油船裝卸時產(chǎn)生的油氣進行收存等方法進行處理以及對油船裝卸時產(chǎn)生的油氣進行收存等方法進

9、行處理第4頁/共20頁第四頁，共21頁。5第二節(jié)第二節(jié) 船舶油水分離器船舶油水分離器油水分離的基本方法油水分離的基本方法 主要有物理分離、化學分離和生化分離等三類。主要有物理分離、化學分離和生化分離等三類。 物理分離是利用油水密度物理分離是利用油水密度(md)(md)差或聚合、吸附等差或聚合、吸附等物理方法使油水分離。物理方法使油水分離。 化學分離是向含油污水投入絮凝劑，使油凝聚成膠化學分離是向含油污水投入絮凝劑，使油凝聚成膠體而沉淀；或使水電解產(chǎn)生氣泡，以粘附油液上體而沉淀；或使水電解產(chǎn)生氣泡，以粘附油液上浮，以此實現(xiàn)油水分離。浮，以此實現(xiàn)油水分離。 生化分離是利用好氣微生物對油分解氧化來控

10、制油生化分離是利用好氣微生物對油分解氧化來控制油分濃度。分濃度。第5頁/共20頁第五頁，共21頁。61 1、重力分離法、重力分離法 重力分離是在重力插內(nèi)利用油水密度差使油上浮而與水分離這種方法簡重力分離是在重力插內(nèi)利用油水密度差使油上浮而與水分離這種方法簡單、方便，主要單、方便，主要 用于處理粒徑在用于處理粒徑在505060m60m以上的較大油粒，對于更細小的、以上的較大油粒，對于更細小的、呈乳化狀態(tài)的油粒呈乳化狀態(tài)的油粒(10m)(10m)則難以分離。其具體方法有靜置分離和流道分離則難以分離。其具體方法有靜置分離和流道分離 (1) (1)靜置分離靜置分離 靜置分離即將油污水靜置于艙柜中一段時

11、間，利用油水密度差使油滴上浮靜置分離即將油污水靜置于艙柜中一段時間，利用油水密度差使油滴上浮分離。分離。 靜置時間越長，分離效果越好。靜置分離時，懸浮在水中的油粒受重力、靜置時間越長，分離效果越好。靜置分離時，懸浮在水中的油粒受重力、浮力浮力(fl)(fl)和運動阻力三種力的作用。和運動阻力三種力的作用。船上的油水船上的油水(yu shui)分離設備以物理分離方法為主；分離設備以物理分離方法為主；物理分離法分類：物理分離法分類：1、重力分離、重力分離、2、多孔介質(zhì)分離、多孔介質(zhì)分離1、重力分離（、重力分離（1）靜止分離法；（）靜止分離法；（2）流道分離法）流道分離法2、多孔介子分離（、多孔介子

12、分離（1）過濾分離法；（）過濾分離法；（2）聚合分離法；（）聚合分離法；（3）吸）吸附分離法附分離法第6頁/共20頁第六頁，共21頁。7rFGP重力 G 浮力 P 油滴上浮(shn f)阻力 Fr當三種力達到(d do)平衡時，油滴即會穩(wěn)定地等速上浮，這時：油滴的上浮(shn f)速度即為：221818dgudguowow油滴直徑油滴直徑m m油的密度油的密度kg/mkg/m3 3水的密度水的密度kg/mkg/m3 3因此，油滴直徑增大，上浮速度將大大加快；適當提高污水溫，可增大水、油密度差，因此，油滴直徑增大，上浮速度將大大加快；適當提高污水溫，可增大水、油密度差，有利油水分離有利油水分離。

13、但水溫較高時油密度的效果明顯減弱，油卻變稀更易乳化，對油水分離反而不利。但水溫較高時油密度的效果明顯減弱，油卻變稀更易乳化，對油水分離反而不利。分析上浮速度式可知：油滴的上浮速度與油滴直徑的平方，與水油密度差成正比。與水的粘度成反比。第7頁/共20頁第七頁，共21頁。8(2)(2)流道分離流道分離 靜置分離需要較長的時間和較大的容器，工作靜置分離需要較長的時間和較大的容器，工作(gngzu)(gngzu)也難以連續(xù)進行，也難以連續(xù)進行，因此在實際的油水分離過程中，常使油污水流過多層平行板，波紋板以及錐形板因此在實際的油水分離過程中，常使油污水流過多層平行板，波紋板以及錐形板等的流道。等的流道。

14、 流道分離方法以提高油水的分離效果。設流道如圖所示，油污水的平流速度流道分離方法以提高油水的分離效果。設流道如圖所示，油污水的平流速度為為u u，流道長度為，流道長度為L L，高度為，高度為h h，水流為層流，則流經(jīng)該流槽的時間為，水流為層流，則流經(jīng)該流槽的時間為t tL/uL/u，由，由此可得出油滴流經(jīng)此流道時能被分離出來的條件是上浮速度：此可得出油滴流經(jīng)此流道時能被分離出來的條件是上浮速度：Lhuthv第8頁/共20頁第八頁，共21頁。9分析該式可知，流道上越長，分析該式可知，流道上越長，高度高度h h越小，平均水流速度越小，平均水流速度u u越低，分離器能夠分離出的越低，分離器能夠分離出

15、的油滴粒徑油滴粒徑dmindmin越小。因此越小。因此(ync)(ync)，如圖所示，分離器，如圖所示，分離器中加設中加設n n層分離板后，油滴的層分離板后，油滴的上浮距離減小上浮距離減小n n倍。倍。Lhuthu第9頁/共20頁第九頁，共21頁。10 2 2多孔介質(zhì)分離法多孔介質(zhì)分離法 多孔介質(zhì)分離法是讓油污水通過多孔介質(zhì)把分多孔介質(zhì)分離法是讓油污水通過多孔介質(zhì)把分 散的油粒從連散的油粒從連續(xù)的水流中分離出來的一種方法。續(xù)的水流中分離出來的一種方法。 按具體過程可分為油粒遷移與油粒附著兩個方面。按具體過程可分為油粒遷移與油粒附著兩個方面。遷移是指分散的油粒脫離液流而接觸多孔介質(zhì)表面；遷移是指

16、分散的油粒脫離液流而接觸多孔介質(zhì)表面；附著則是指油粒較穩(wěn)定附著則是指油粒較穩(wěn)定(wndng)(wndng)地粘附在多孔介質(zhì)的表面。地粘附在多孔介質(zhì)的表面。 按起主導作用又可分為過濾分離、聚合分離、吸附分離。按起主導作用又可分為過濾分離、聚合分離、吸附分離。第10頁/共20頁第十頁，共21頁。11二、影響油水(yu shui)分離器性能的因素1 1、泵的影響、泵的影響 油水分離效果油水分離效果(xiogu)(xiogu)在很大程度上取決于油滴粒徑。當含油污水通過泵時，在很大程度上取決于油滴粒徑。當含油污水通過泵時，泵的容積效率越低、轉(zhuǎn)速越高、攪動越激烈，則油粒越易破碎乳化，分離效果泵的容積效率越

17、低、轉(zhuǎn)速越高、攪動越激烈，則油粒越易破碎乳化，分離效果(xiogu)(xiogu)越差。實驗表明，螺桿泵和三作用柱塞泵效果越差。實驗表明，螺桿泵和三作用柱塞泵效果(xiogu)(xiogu)較好，其它如齒輪較好，其它如齒輪泵、離心泵、活塞泵等均不理想。目前多以自吸性能力好、對雜質(zhì)不太敏感的單螺桿泵、離心泵、活塞泵等均不理想。目前多以自吸性能力好、對雜質(zhì)不太敏感的單螺桿泵為油水分離器的供水泵。泵為油水分離器的供水泵。2 2、工作壓力的影響、工作壓力的影響 油水分離器工作壓力越高，供水泵的排出壓力就越高，供水泵的容積效率就越低，油水分離器工作壓力越高，供水泵的排出壓力就越高，供水泵的容積效率就越低

18、，含油污水通過泵時對污油的乳化作用就越大，因而分離效果含油污水通過泵時對污油的乳化作用就越大，因而分離效果(xiogu)(xiogu)越差。越差。3 3、油種類的影響、油種類的影響根據(jù)司托克斯公式，油的密度越小越易分離；但密度小的油往往粘度也小，容易乳化。根據(jù)司托克斯公式，油的密度越小越易分離；但密度小的油往往粘度也小，容易乳化。由乳化對分離效果由乳化對分離效果(xiogu)(xiogu)的影響相對更大，因此密度小的油常常更難分離。的影響相對更大，因此密度小的油常常更難分離。第11頁/共20頁第十一頁，共21頁。124 4溫度的影響溫度的影響 適當?shù)募訙赜欣谟汀⑺蛛x，而且使分離出來的油更容

19、墨從集油室中排出，適當?shù)募訙赜欣谟?、水分離，而且使分離出來的油更容墨從集油室中排出，然而，加溫也會使油變稀，更屠乳化，反而會使分離效果變差。然而，加溫也會使油變稀，更屠乳化，反而會使分離效果變差。5 5流量的影響流量的影響 流量越大，含油污水在分離器中停留時間越短，分離效果越差，當流量超過油流量越大，含油污水在分離器中停留時間越短，分離效果越差，當流量超過油水分離器額定處理量時，分離效果會明顯下降，油分濃度可能會達不到標準。水分離器額定處理量時，分離效果會明顯下降，油分濃度可能會達不到標準。6 6油分濃度的影響油分濃度的影響 油分濃度越高，油粒在分離器中的碰撞機會越多，越易于分離，但油分濃度

20、高油分濃度越高，油粒在分離器中的碰撞機會越多，越易于分離，但油分濃度高的污水通過泵時也越易于乳化，又不利于分離。的污水通過泵時也越易于乳化，又不利于分離。 7 7管路管路(un l)(un l)與泵流量調(diào)節(jié)的影響與泵流量調(diào)節(jié)的影響 管路管路(un l)(un l)的尺寸、彎度與附件等對分離性能的影響較復雜，如能在管路的尺寸、彎度與附件等對分離性能的影響較復雜，如能在管路(un l)(un l)中保持層流狀態(tài)，則管路中保持層流狀態(tài)，則管路(un l)(un l)越長，流速越低，越利于抽水分離，越長，流速越低，越利于抽水分離，而附件越多，則對液體擾動越大，越不利于分離。而附件越多，則對液體擾動越大

21、，越不利于分離。 8 8、水質(zhì)的影響、水質(zhì)的影響 水質(zhì)對分離效果也有很大影響污水中含海水量越多，油水密度差越大，則油水水質(zhì)對分離效果也有很大影響污水中含海水量越多，油水密度差越大，則油水越易分離，油粒與海水中的離子結合后，也易于相互結合成長為大油粒，這有利于越易分離，油粒與海水中的離子結合后，也易于相互結合成長為大油粒，這有利于油水分離。油水分離。第12頁/共20頁第十二頁，共21頁。13p 船舶生活污水指廁所，醫(yī)務室、廚房和盥洗室等處的船舶生活污水指廁所，醫(yī)務室、廚房和盥洗室等處的所有廢水與廢物。所有廢水與廢物。p 在在12nmile12nmile以內(nèi)，生活污水必須經(jīng)過處理達到有關排放以內(nèi)，

22、生活污水必須經(jīng)過處理達到有關排放標準標準(biozhn)(biozhn)，否則不得隨意排放。，否則不得隨意排放。第13頁/共20頁第十三頁，共21頁。14一、船舶生活污水處理方式一、船舶生活污水處理方式 1 1、收集儲存處理、收集儲存處理在船上設置生活污水儲存裝置。在船上設置生活污水儲存裝置。 2 2生物化學處理生物化學處理 生物化學處理是利用微生物來消化分解污水中的有機物，以此使污水凈生物化學處理是利用微生物來消化分解污水中的有機物，以此使污水凈化。船上大多使用的是活性污泥法。使用這種方法應先培植好氣性微生化。船上大多使用的是活性污泥法。使用這種方法應先培植好氣性微生物在有氧與適宜的溫度下，

23、這些微生物吸收污水中的有機物質(zhì)物在有氧與適宜的溫度下，這些微生物吸收污水中的有機物質(zhì)(wzh)(wzh)，通，通過其自身的消化分解作用，最終將有機構轉(zhuǎn)化成簡單的無機物。微生物在此過其自身的消化分解作用，最終將有機構轉(zhuǎn)化成簡單的無機物。微生物在此過程中也得以繁殖。過程中也得以繁殖。 3 3物理化學處理物理化學處理 物化處理就是先用物理方法對污水進行固液分離，然后向存放液體的處物化處理就是先用物理方法對污水進行固液分離，然后向存放液體的處理柜中加入具有絮凝作用的化學藥劑，從而在污水中產(chǎn)生絮凝膠團并吸附污理柜中加入具有絮凝作用的化學藥劑，從而在污水中產(chǎn)生絮凝膠團并吸附污水中的有機懸浮物質(zhì)水中的有機懸

24、浮物質(zhì)(wzh)(wzh)，同時污水中的大腸桿菌群也被化學藥劑殺死，同時污水中的大腸桿菌群也被化學藥劑殺死，再經(jīng)過沉淀柜沉淀后，污水得到凈化，凈水可排住舷外或循環(huán)使用，另一方再經(jīng)過沉淀柜沉淀后，污水得到凈化，凈水可排住舷外或循環(huán)使用，另一方面，分離出的固態(tài)污泥存人污泥柜中，然后進焚燒爐焚燒或在允許區(qū)域排揮面，分離出的固態(tài)污泥存人污泥柜中，然后進焚燒爐焚燒或在允許區(qū)域排揮往舷外，這種系統(tǒng)可以實現(xiàn)往舷外，這種系統(tǒng)可以實現(xiàn)“無排揮放無排揮放”要求。要求。第14頁/共20頁第十四頁，共21頁。15第15頁/共20頁第十五頁，共21頁。16第16頁/共20頁第十六頁，共21頁。17 一、船舶垃圾源一、船

25、舶垃圾源 船舶垃圾按來源主要分為生活垃圾與生產(chǎn)垃圾。船舶垃圾按來源主要分為生活垃圾與生產(chǎn)垃圾。 生活垃圾主要源于以下場合：一是廚房垃圾，主要有食品殘渣、骨頭、空瓶、生活垃圾主要源于以下場合：一是廚房垃圾，主要有食品殘渣、骨頭、空瓶、罐頭盒以及塑料食品袋等，大多是固體垃圾，再是艙室垃圾，主要有塑料袋、罐頭盒以及塑料食品袋等，大多是固體垃圾，再是艙室垃圾，主要有塑料袋、廢紙、空瓶、木箱以及破布等，大多也是固體垃圾，另外還有生活污水處理裝廢紙、空瓶、木箱以及破布等，大多也是固體垃圾，另外還有生活污水處理裝置排出的污泥，這些污渣含水量較大，屬于液體垃圾。置排出的污泥，這些污渣含水量較大，屬于液體垃圾。

26、 生產(chǎn)垃圾主要有兩類，一類是船舶正常營運生產(chǎn)而產(chǎn)生的垃圾，主要有廢油、生產(chǎn)垃圾主要有兩類，一類是船舶正常營運生產(chǎn)而產(chǎn)生的垃圾，主要有廢油、污油，油泥、廢濾芯、木料、橡膠、金屬渣，棉紗頭和抹布污油，油泥、廢濾芯、木料、橡膠、金屬渣，棉紗頭和抹布(mb)(mb)等，另一類等，另一類是掃艙產(chǎn)生的掃艙垃圾，主要有墊艙物、襯料，包裝材料以及陶瓷碎片等是掃艙產(chǎn)生的掃艙垃圾，主要有墊艙物、襯料，包裝材料以及陶瓷碎片等第17頁/共20頁第十七頁，共21頁。18二、船舶垃圾的處理方法二、船舶垃圾的處理方法 對于船舶垃圾，目前主要的處理方法是：對于船舶垃圾，目前主要的處理方法是：暫時收存、粉碎暫時收存、粉碎(fn su)(fn su)處理以及焚燒處理處理以及焚燒處理等。等。第18頁/共20頁第十八頁，共21頁。191 1、暫時收存、暫時收存 暫時收存方法就是暫時收存方法就是(jish)(jish)在船上設置固體垃圾收存柜，排出的各種垃圾收存在船上設置固體垃圾收存柜，排出