輪機概論：第六章 船舶防污染和海水凈化

輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化6.2生活污水處理裝置6.3船用焚燒爐6.4油船專用系統(tǒng)6.5船舶海水淡化裝置6.1油水分離器6.1油水分離器輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化《MARPOL73/78防污公約》附則1：防止油類污染規(guī)則（83年生效，04年修正于07年生效）1）船舶不在特殊區(qū)域內(nèi)：地中海、波羅的海、黑海、紅海、海灣、亞丁灣、南極、西北歐排放要求：2）船舶正在航行途中3）排放含油濃度不大于15PPM。>10000T以上的船舶，濃度超過15PPM時，應(yīng)有報警后自動停止排出舷外和自動循環(huán)管路。對2005年1月1日后所建船舶，油份監(jiān)測裝置必須有儲存記錄設(shè)備運行時間和運行地點的功能。4）油份監(jiān)測裝置工作正常5）對于油船距離最近陸地50nmile以上，油量瞬時排放率不大于30L/nmile.排放總量對于現(xiàn)有船舶不能超過貨油總量的1/15000,對于新油船不超過1/30000油船貨油艙污水，非油船艙底水，油渣輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化其它各國要求：船舶中國水域停留超過30天，或進塢。必須向當(dāng)?shù)睾Ｊ戮稚暾埼鬯欧趴诤灧猓_航開封。歐盟水域港口，必須在所靠港口選擇一個，退油渣或油污水，并收取3000歐元的費用。主要設(shè)備：油水分離器，焚燒爐證書文件：IOPP證書；油水記錄簿；船上防止油污應(yīng)急計劃SOPEP;移駁油程序；加油前的加油計劃和培訓(xùn)記錄油水分離的基本方法主要有物理分離、化學(xué)分離和生化分離物理分離是利用油水密度差或聚合、吸附等物理方法使油水分離。

重力分離(靜止分離和流道分離)和多孔介質(zhì)分離(過濾、聚合、吸附)化學(xué)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制油分濃度。輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化6.2生活污水處理裝置6.3船用焚燒爐6.4油船專用系統(tǒng)6.5船舶海水淡化裝置6.1油水分離器輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化03.9.27生效，之前建造船舶延長到08.9.27強制執(zhí)行04.4.2修正案于05.8.1生效，對現(xiàn)有船延長到10.8.1強制執(zhí)行健康船員和旅客洗濯水、甲板沖洗水和落水，可以通過直通舷外的落水管排出舷外。MARPOL73/78公約定義的船舶生活污水，則必須通過認(rèn)可的生活污水處理裝置，按公約要求排出舷外。(1)廁所、小便池，廁所排出孔的排出物和其他廢棄物；(2)醫(yī)務(wù)室面盆、洗澡盆和這些處所排水孔的排出物；(3)裝有活的動物處所的排出物；(4)混有上述排出物的其他廢水。6.2生活污水處理裝置附則4：防止船舶生活污水污染規(guī)則附則2：控制散裝有毒液體物質(zhì)污染規(guī)則（92年修正于94年生效）附則3：防止海運包裝有害物質(zhì)污染規(guī)則輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化船舶生活污水的水質(zhì)指標(biāo)和危害懸浮固體量，mg/L。粒徑小于1μm：可濾過物質(zhì)；粒徑大于1μm：懸浮固體。(1)物理性質(zhì)指標(biāo)生化需氧量(BOD)和化學(xué)需氧量(COD)BOD：水中的可氧化物質(zhì)(特別是有機物)在微生物作用下氧化分解所消耗的溶解氧的量。COD：有機污染物用化學(xué)氧化劑氧化所消耗的氧量。(2)化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)大腸桿菌群的數(shù)量1升水中所含的大腸菌群的數(shù)量，單位用每100ml水中的最大可能數(shù)MPN(個/mL)來表示。(3)生物學(xué)性質(zhì)指標(biāo)輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化證書與文件：國際防止生活污水污染證書；生活污水處理裝置型式認(rèn)可證書和USCG型式認(rèn)可證書排放要求：1：符合MEPC2型式生活污水處理裝置排放標(biāo)準(zhǔn)懸浮固體不大于50mg/ml,大腸菌群標(biāo)準(zhǔn)不大于250個/100ml，5日生化需氧量不大于50mg/l,PH值為6到9之間。2：如果僅有粉碎和消毒裝置，則必須配備生活污水儲存艙。且裝置必須符合MEPC8/WP.3的標(biāo)準(zhǔn)取得型式認(rèn)可證書滿足1的生活污水可以在任何區(qū)域（除零排放區(qū)域）排放，對于滿足2的裝置，生活污水的排放必須在陸地4海里以外排放，對于沒有配備滿足以上兩種裝置，必須在12海里以外排放。但在任何情況下，不得將集污艙中儲存的生活污水頃刻排光，而應(yīng)在航行途中，船舶以不小于4節(jié)的船速航行時，以中等速率排放；主要設(shè)備：船舶生活污水處理裝置輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化無排放型生活污水處理裝置：通常包含有船舶貯存方式和再循環(huán)處理方式；排放型生活污水處理方式：按凈化方式的不同可分為：生物化學(xué)方法、物理化學(xué)方法、電化學(xué)方法及混合處理方法等。生化處理法流程輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化6.2生活污水處理裝置6.3船用焚燒爐6.4油船專用系統(tǒng)6.5船舶海水淡化裝置6.1油水分離器輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化附則5：防止船舶垃圾污染規(guī)則(1988年12月31生效)船舶垃圾分類：a)塑料b)漂浮的墊艙物料、襯料、包裝材料c)粉碎的紙制品、碎布、金屬、瓶子、陶器等d)貨物殘余物、紙制品、碎布、玻璃、金屬、瓶子、陶器等e)食品廢棄物f)焚燒爐灰渣主要設(shè)備：焚燒爐、垃圾分類容器（不可燃）文件和告示牌：船上垃圾管理計劃垃圾記錄薄垃圾管理告示牌垃圾記錄簿和告示牌必須中英文記錄，垃圾記記錄薄記完保存兩年焚燒爐型式認(rèn)可證書和操作手冊6.3船用焚燒爐輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化特殊區(qū)域內(nèi)禁止排放食品廢棄物以外的任何垃圾普通垃圾c、e類垃圾可以在距最近陸地3海里以外排放，未經(jīng)粉碎的c類垃圾必須在距離最近陸地12海里以外排放b類垃圾必須距離最近陸地25海里以外排放a類塑料垃圾禁止入海垃圾焚燒：禁止焚燒貨物殘余物、污染的包裝材料、多氯聯(lián)苯(PCBs)、含有重金屬或有毒物質(zhì)的垃圾、含有鹵素化合物的石油精煉產(chǎn)品。在2000年1月1日前安裝，未取得符合MEPC76(40)和MEPC(45)的型式認(rèn)可證書的老式焚燒爐上焚燒聚氯乙稀產(chǎn)品；禁止在港內(nèi)和內(nèi)河焚燒垃圾排放要求：輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化焚燒爐：焚燒廢油、固體垃圾輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化焚燒爐附則6：防止船舶造成空氣污染規(guī)則(2005年5月19生效)輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化6.2生活污水處理裝置6.3船用焚燒爐6.4油船專用系統(tǒng)6.5船舶海水淡化裝置6.1油水分離器輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化6.4油船專用系統(tǒng)專用系統(tǒng)包括：(★★★★)貨油裝卸系統(tǒng)自動掃艙系統(tǒng)專用壓載系統(tǒng)惰性氣體系統(tǒng)排油監(jiān)控系統(tǒng)原油洗艙系統(tǒng)(原油油船)OilTankerLNGCarrierLPGCarrier輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化1）貨油裝卸系統(tǒng)輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化2）專用壓載系統(tǒng)“Marpol73/78”，20000總噸及以上的原油油船和30000總噸及以上的成品油船，必須設(shè)有專用壓載艙(Segregatedballasttank,SBT)：專門用于裝載壓載水，具有獨立的泵和管路，與貨油艙及管路完全分隔。(★★★★)3）自動掃艙系統(tǒng)離心式貨油泵沒有自吸能力。在吸入管路上設(shè)真空吸入裝置，能完成掃艙作業(yè)。掃艙：在卸油的后期，將殘留在艙內(nèi)的貨油清除干凈并將之排出的過程。(1)專門的掃艙裝置；(2)使用貨油泵；往復(fù)式貨油泵具有自吸能力，可完成掃艙作業(yè)；輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化再循環(huán)式自動掃艙系統(tǒng)真空式自動掃艙系統(tǒng)輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化4）排油監(jiān)控系統(tǒng)“Marpol73/78”：油船貨油艙的壓載水和洗艙水的排放必須：(3)油船正在航行途中;(4)排油監(jiān)控系統(tǒng)和污油水艙正在運轉(zhuǎn)(5)油的瞬間排放率不超過30l/nmile；(6)排入海中的總油量，對于現(xiàn)有油船而言，不得超過這項殘油所屬的該種貨油總量的1/15000，對于新油船而言，不得超過這項殘油所屬的該種貨油總量的1/30000。(1)油船不在特殊區(qū)域之內(nèi);(2)油船距最近陸地50nmile以上；輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化排油監(jiān)控系統(tǒng)的組成：(1)油分濃度計；(2)流量計；(3)航速計和時鐘；(4)排出閥控制裝置；(5)中央控制站。輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化防止油艙燃燒爆炸最可行的方法是向艙內(nèi)充注惰性氣體。注意：此處的惰性氣體指燃料燃燒后所產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過處理后得到的混合氣體，不是“化學(xué)”課程中的“惰性氣體”。例如,燃料油在鍋爐燃燒后的廢氣的成分為：CO2：13%；O2：3-4%；N2：77%；SO2：0.3%；H2O：5%；PM：-除塵、除水蒸氣

惰性氣體。惰性化/惰化：油艙內(nèi)氧氣含量低于爆炸臨界點(11%

8%)，使油艙內(nèi)混合氣的狀態(tài)處于缺氧區(qū)的過程。5）惰性氣體系統(tǒng)(Inertgassystem,IGS)輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化惰性氣體系統(tǒng)類型(★★★★)(1)利用鍋爐排氣的“煙道氣”式惰性氣體系統(tǒng)；(2)利用專門產(chǎn)生惰性氣體的“發(fā)生裝置”式惰性氣體系統(tǒng)；(3)為節(jié)省然料和提高惰性氣體質(zhì)量，將方法(1)和(2)聯(lián)合起來使用，形成“組合”式惰性氣體系統(tǒng)。船上向貨油艙充注惰性氣體，可以通過以下方式獲得：輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化(1)煙氣抽氣閥(2)洗滌塔：使高溫?zé)煔饫鋮s、脫硫、除塵惰性氣體系統(tǒng)主要設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化(3)除濕器：除去惰性氣體中的水滴，防止腐蝕。(4)甲板水封：防止貨油艙內(nèi)可染氣體逆流到洗滌塔或鍋爐內(nèi)。輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化(5)壓力/真空安全閥:保護貨油艙免受過高正壓或負(fù)壓的危害。(6)鼓風(fēng)機:向貨艙供應(yīng)惰性氣體。(7)呼吸閥：保持艙內(nèi)壓力始終處于安全狀態(tài)下。輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化增加載貨量；減少對海洋的污染；減少貨油含水量；減小艙內(nèi)構(gòu)件腐蝕；縮短洗艙時間。(★★★★)原油洗艙的優(yōu)點：“Marpol73/78”：20000載重噸及以上的原油船必須裝設(shè)原油洗艙系統(tǒng)。原油洗艙系統(tǒng)組成：洗艙泵、掃艙泵、固定式洗艙機、固定式洗艙管路、洗艙水加熱器、壓力表、溫度表等。6)原油洗艙系統(tǒng)(Crudeoilwashing,COW)(★★★★)原油洗艙：運輸原油的油船，在卸油的同時用貨油的一部分在高壓下通過洗艙機噴射到貨油艙內(nèi)，將附著在油艙構(gòu)件和艙底的原油殘渣清洗掉，并隨貨油一起卸出的洗艙作業(yè)。輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化洗艙方式(1)多段清洗。在卸油同時隨著艙內(nèi)液位下降，分段清洗露出的艙壁，一般分兩段或三段清洗。每段開始清洗的時間和清洗角度范圍，根據(jù)卸油速度及洗艙機回轉(zhuǎn)速度確定，分段交界處要有一定重迭清洗。(2)一段清洗。在要清洗的貨油艙內(nèi)油全部卸出后，從頂部向底部一次連續(xù)清洗完成。洗艙所用油來自另外正在卸油的貨油艙。清洗用油必須是同一種油，而且不能含有水分(1)每次洗艙作業(yè)之前，須制定詳細(xì)卸油及洗艙計劃；(2)向港務(wù)監(jiān)督部門提出申請，得到批準(zhǔn)后方可實施；(3)洗艙作業(yè)必須在日出到日落之間的白天進行；(4)嚴(yán)格按有關(guān)安全技術(shù)操作規(guī)程進行，確保安全。原油洗艙注意事項：輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化6.2生活污水處理裝置6.3船用焚燒爐6.4油船專用系統(tǒng)6.5船舶海水淡化裝置6.1油水分離器6.1船舶海水淡化裝置不同海域的海水含鹽量雖然不同，但各種主要鹽類所占比例卻基本不變．當(dāng)海水含鹽量為35g/L時，各種鹽類的含鹽量如下表所示。輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化海水淡化裝置：利用鹽分幾乎不溶于低壓蒸汽的性質(zhì)，首先將海水在高真空度下加熱，使之汽化，再將所得蒸汽重新冷凝，獲得含鹽量很少的淡水的裝置。(★★★★)制造淡水用途:洗滌水系統(tǒng)，衛(wèi)生水系統(tǒng)，主、付機冷卻淡水，鍋爐用水，分油機等其它機械設(shè)備用水。作為飲用水時應(yīng)經(jīng)過礦化和殺菌處理。輪機概論IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水凈化海水淡化方法：蒸餾法；反滲透法；電滲析法；冷凍(海冰)法沸騰式海水淡化裝置-造水機：一閥、兩器、四泵：