浅析渔船污/废水的综合处理
  
作者：赵新颖1，2，黎建勋2，谌志新2   出处：（1．农业部渔业装备与工程重点开放实验室， 2. 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所）   分类：船舶工程
   发布时间：2012/3/23 17:26:06

Analysis on the Integration Treatment of the

Waste Water Onboard Fishing Vessels

ZHAO Xinying1，2， LI Jianxun2， CHEN Zhixin2

（1 Key laboratory of Fishing Equipment and Engineering, Ministry of Agriculture, Shanghai 200092,China;2 Fishery Machinery Instrument Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Shanghai 200092, China）

Abstract: As a traditional fishery means, marine fishing give tremendous effect on the resource and environment of the ocean. The excessive fishing are depleting the fishery resource of the ocean, the discharging of waste water give great impact on the ocean environment. The paper analysis four types of waste water generated on the fishing vessels and studied suitable method for the treatment of the waste water onboard fishing vessels.

Key Words: Fishing Vessel, Sewage, Bilge water, Waste Water, Integration Treatment.

海洋捕捞作为我国渔业及农业的重要产业之一，在增加农民收入、保证食品多样化、优化国民膳食结构等方面作出了重要贡献，同时在维护我国海洋权益、参与公海渔业资源开发利用方面也发挥着重要作用。经过多年努力，我国远洋渔业长足发展，至2009年，我国在28个国家专属经济区及印度洋、大西洋、太平洋公海从事远洋渔业生产的渔船共1456艘，水产品总产量98万吨，总产值90亿元[1]，作业方式从初期的以拖网为主发展到拖网、围网、钓业相结合，拥有现代化的远洋渔业船队。我国已经跻身世界主要远洋渔业国家之列，在维护我国海洋权益、争取公海渔业份额、带动入渔国经济发展和劳动力就业、稳定发展双边关系等方面发挥了重要作用。

但是海洋捕捞同时也会带来不利影响，除了过度捕捞会造成渔业资源日渐枯竭外，渔船污水废水的随意排放还会对海洋环境造成严重污染，因此应在渔船废水排放前对其进行有效处理，以防其对渔港及近海环境造成污染，对建设环境友好型渔业有很大帮助。

1渔船废水种类、特点及处理方法

1.1 生活污水

按照国际海事组织（IMO）制定的国际防止船舶造成污染公约《MARPOL73/78》附则VI 中的定义，船舶生活污水是指任何型式的厕所和小便池的排出物和其他废弃物，医务室（药房，病房等）的洗手池、洗澡盆和这些处所排水孔的排出物以及混有上述定义的排出物的其它废水，俗称“黑水”；以及来自厨房、洗衣房以及盥洗室等处的废水和废物，俗称“灰水”。生活污水中含有大量有机物、病原菌、病毒、寄生虫卵、无机盐等，其特点是含氮、含硫和含磷高，在厌氧细菌作用下，易生恶臭物质，目前国际规则确定的船舶生活污水排放标准如表1所示。

表1 国际船舶生活污水排放标准[2]

目前对船舶生活污水的处理方法主要可以分为物化法、电化学法和生化法。

（1）物化法

物化法一般采用一定的方法将污水和其中的固体物质粉碎，然后投加消毒剂，然后引入大量的海水进行稀释，直至达到IMO公约的标准后排放，物化法装置体积较小，使用灵活，对污水量的变化适应性较强。但是装置化学药剂消耗量大，运行成本较高，且没有进行生化反应，对有机物的去除不够彻底。

（2）电化学法

电化学法采用电解处理装置对于污水进行处理，处理过程可分为粗过滤、澄清、电解凝聚及臭氧杀菌四部分，电解装置中臭氧可以除去悬浮物、杀菌，比直接投放化学药剂易于管理，电化学法整机体积小，重量轻，安装维护方便，可同时处理“黑水”和“灰水”，但一次性投资大，运行费用高，出水余氯浓度偏高，不达标出水pH值偏酸性[3]。

（3）生化法

生化法是利用微生物的新陈代谢作用去除污染物净化污水的方法，生化法也是污水处理技术研究的主要方向。欧美发达国家90%以上的船舶已采用生化法污水处理装置。目前，国际上已开始采用生化技术和膜分离技术相结合的MBR工艺处理船舶生活污水和灰水。采用该工艺既可提高出水水质，又可增加装置内的有机负荷，减小装置的体积。被认为是水处理领域最有发展前途的新工艺。

1.2 舱底油污水

舱底油污水主要来自船舶主辅机、尾轴密封、油类的泵、管系及舱柜等的泄漏，据日本防污染对策委员会对不同的船舶，在不同的条件下舱底水的产量进行调查，得出的结果是船舶每年产生的舱底水数量为其总吨位的10%左右[5]。此外，空压机和空气瓶泄放的残液中也含有大量的油类，机舱的含油污水含油浓度高达1000ppm，同时由于清洁工作所用的清洁剂、乳化剂、溶剂或表面活性剂可能会使舱底水乳化，因此舱底油污水中也可能存在乳化舱底水。

目前，船舶油污水处理方法有物理分离法、化学分离法、电浮分离法等。

（1）物理分离法是利用油水的密度差或过滤吸附等物理现象使油水分离的方法；

（2）化学分离法是向含油污水中投放絮凝剂或聚集剂，使油凝聚成凝胶体而沉淀或使油凝聚成胶体上浮达到油水分离的一种方法；

（3）电浮分离法是把含油污水引进装有电极的舱柜中，利用电解产生的气泡上浮附着油滴

实现油水分离的方法，实际上是一种物理化学分离方法。

目前船用油水分离器主要采用的是物理分离方法。

1.3冷水运输/保鲜废水

运鲜船、活鱼运输船及部分渔船上通常设有冷海水舱，在渔获物捕捞上船之前，利用船上的制冷设备或出航时自带的碎冰将装载的海水预先降温至0℃左右，用于对渔获物进行冷却降温及保鲜，降温或保鲜结束后的废水则会排至海中。此部分排水会给海洋环境造成较大污染：首先，装载过渔获物的水中含有大量的鱼类排泄物、鱼血、死鱼及较大颗粒物等，采用化学保鲜保活法的渔船会使用含有多种复合化学物质的水溶液，此类水体化学成分复杂，含有如水溶性抗氧化剂；带有类似酪氨酸结构的氨基酸和肽类组成的混合物水体；含CaSO4、 MgSO4、MgBr、MgCl、KCl、NaCl的保活水体[6]等。另外如果运输距离较长，运输过程还会使一个海域的微生物入侵到另一海域，造成目的海域微生物平衡的破坏，其影响相当于大型商船压载水造成的危害。对冷藏/保鲜废水的处理主要有以下几种方法：

（1）电解法

电解的基本原理是采用强电场电离氧及水分子，使H2O、O2发生电离、分解电离和电荷交换反应,在分子层次上加工成羟基溶液,再将其加入管道内，在较低浓度(0. 6mg/ l)就能有效杀灭水中的原生动物、藻类、胞囊、细菌等微生物[8]，剩余羟基药物和微生物尸体分解为无害物质水、二氧化碳、氧以及微量无机盐,大幅度净化水质。

（2）化学法

化学法是指在水中添加某种化学物质，以改变水的氧化性能，以去除浮游植物和原生动物以及细菌，目前常见的添加物有氯化物、臭氧、过氧化氢等。

（3）紫外线照射

光辐射方法是使用加热与烧蚀能力强的紫外线照射废水，以杀死水中的有害生物，紫外线处理装置对杀灭海洋细菌、病毒与细小微生物非常有效，但短时间内对于大体积的微生物或者其他海洋生物的灭杀效果有限[7]。

1.4水产品加工废水

为了保持海产品的新鲜度和营养成分，充分利用和节约渔业资源，提高捕捞作业的经济效益，很多渔船特别是大型远洋渔船都设有海产品加工生产线，及时将渔获物制成各种成品或半成品。水产品在加工过程中，会产生含大量水溶性蛋白的废水，此废水有机物浓度高，蛋白质、油脂等大分子有机物质多，生化降解速率慢，此外水中还含有泥沙、植物纤维、色素、胶体等成份[9]，其排到海洋中将对海洋环境造成严重污染。目前对水产品加工废水常用的处理方法有生物接触氧化法、序批式活性污泥法(SBR)、A／O处理法等。

（1）生物接触氧化法

生物接触氧化法在生物接触氧化池内装填一定数量的填料，利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气，通过生物氧化作用，将废水中的有机物氧化分解，达到净化目的，其兼有活性污泥法和生物膜法的优点。

（2）序批式活性污泥法(SBR)及其变体CASS

SBR 法是一种间歇运行的污水生物处理工艺, 它由一个或多个SBR 池组成。运行时，污水分批进入池中, 经活性污泥的净化，到净化后的上清液排出池外，完成一个运行周期；循环式活性污泥系统(CASS)，是SBR法的一种变型工艺，是将可变容积的活性污泥工艺与生物选择器(bioselector)原理有机结合的SBR工艺。

（3）A／O处理法

污水首先通过过滤及沉淀设备去除同体杂质、纤维状杂质、泥砂等易沉物质，然后进入调节池，调节池主要用于贮存污水，起均化水质，调节水量的作用，内设穿孔管充氧曝气，可降低水中的BOD、COD。调节池出水提升至反硝化池。由于废水的可生化性较好，利用厌氧过程中的水解酸化原理，通过控制污水在池中的停留时间，把厌氧控制在水解与产酸阶段，满足反硝化细菌的繁殖条件，使废水得以充分的反硝化。

2．渔船废水综合处理系统构建探讨

2.1 渔船各类废水及处理方法对比

表2渔船各类废水及处理方法对比

由表2的对比分析可知，渔船污废水种类多，所含成份复杂，所涉及的处理方法较多。此外，渔船废水排放量较普通商船也更大，主要是保鲜废水及加工废水的排放。

2.2渔船安装废水处理设备的条件

和大型货船相比，渔船最大缺点是尺寸小，我国大多数远洋渔船总总长在100m以下，船宽在15m以下；甲板方面，由于渔捞作业的需求，在渔船甲板上安装有较多捕捞装备，如桅杆、吊机、绞机等，且收、放、理网作业过程中，渔网或渔获物需要占据大部分甲板面积；机舱方面，除提供推进动力及满足船员生活所需之外，机舱设备还需为渔船各种捕捞、加工、冷冻设备提供动力/电力，因此渔船机舱设备配置较其它船舶更复杂，机舱空间更为狭小。所以，无论甲板还是机舱都没有足够的空间安装大型废水处理设备以及设置大容量的污水储存舱（柜）。

2.3 渔船废水综合处理的初步设想

（1）废水归类处理，简化设备配置

  由上文分析可知，为每一种废水配置专门的船上即时处理系统对渔船，特别是小型渔船来说难度极大，且价格往往会超出渔民承担能力。因此应设法对类型、成份相近的废水进行综合处理，如在不考虑回收利用的前提下，可将成份接近的生活污水和水产品加工废水进行合并，采用上文所述的MBR工艺进行处理。

（2）开发利用岸上处理装置

对于排放量较大的保鲜废水，如实现船上的即时处理，需要较高的设备容量及能耗，且设备所占空间也相对较大，且此废水均为间歇性排出，设置大容量处理设备其经济效益较低，因此应考虑借助岸上处理系统处理这部分废水，同时合理安排渔获物的保鲜工况，尽量避免在近海排放保鲜废水。而对于尺寸很小的渔船（Loa<20m），因其作业区域基本在近海，且局限于机舱空间，可考虑仅在船上设收集舱，处理工作完全由岸上设备完成。

3 结论与展望

与普通商船相比，渔船具有废水种类多，对水环境影响大，船舶尺寸小，船东经济承受能力低的特点，给渔船废水综合处理带来较大困难，对渔船废水的处理应考虑其特性，对性质接近的废水进行归类综合处理，同时应合理安排捕捞、保鲜及加工的作业流程，尽量借助岸上处理设施进行处理。

参考文献

[1] 中国渔业年鉴（2010）[M]. 中华人民共和国农业部渔业局。

[2] 王晓中. 船舶生活污水的排放规范及处理方式[J] 科技资讯，2011（2）：119-120

[3] 朱丽楠，刘 慧，任芝军，张 琳. 船舶污水处理技术的研究进展[J] 中国水运，2010，10（10）：14-15

[4] 邹俊杰. 船舶舱底污水处理现状及分离系统的改进[J] 南通航运职业技术学院学报，2007，6(2) ：75-78。

[5] 姬钰. 浅析船舶油污水的危害及处理方法[J] 船舶，2009（2）：31-37

[6] 张慜，肖功年. 国内外水产品保鲜和保活技术研究进展[J] 食品与生物技术，2002，