船舶防污染 2

1、武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院1五、船舶防污染技术与设备五、船舶防污染技术与设备1. 船舶油污水处理装置、船舶油污水处理装置、2. 废油处理装置、废油处理装置、3. 生活污水处理装置、生活污水处理装置、4. 船舶垃圾处理装置。船舶垃圾处理装置。5. 对油船还设有原油洗舱系统和惰性气体系统、油舱压对油船还设有原油洗舱系统和惰性气体系统、油舱压载水处理技术等。载水处理技术等。 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院2（一）、油水分离系统（一）、油水分离系统 MARPPOL 7378公约公约中规定中规定400总吨及以上船舶，总吨及以

2、上船舶，应装有经主管机关批准的油水分离设备，以使通过该设备的油应装有经主管机关批准的油水分离设备，以使通过该设备的油水混合物经分离入海的水中含油量不超过水混合物经分离入海的水中含油量不超过15ppm； 此系统应装有报警装置，当不能保证这一水平时发出警报此系统应装有报警装置，当不能保证这一水平时发出警报； 凡凡一万总吨及以上一万总吨及以上的船舶还应装有经主管机关批准的的船舶还应装有经主管机关批准的排油排油监控系统监控系统。一旦排水中含油量超过标准，便自动停止排放。一旦排水中含油量超过标准，便自动停止排放。 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院3武汉理工大学武汉理工

3、大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院4（二）、油水分离器（二）、油水分离器 1。对船用油水分离器的要求。对船用油水分离器的要求 （1）经分离的污水能满足排放标准；）经分离的污水能满足排放标准； （2）能自动排油；）能自动排油； （3）在船舶横倾）在船舶横倾22。5度时仍能正常工作；度时仍能正常工作； （4）构造简单、体积小、重量轻，易于拆洗和检修。）构造简单、体积小、重量轻，易于拆洗和检修。 2。油水分离方法：。油水分离方法： 有物理分离法（重力、聚结、过滤和吸附分离）有物理分离法（重力、聚结、过滤和吸附分离） 化学分离法（凝聚、电凝聚）化学分离法（凝聚、电凝聚） 生物分离法（活性

4、污泥法和生物滤池法）等。生物分离法（活性污泥法和生物滤池法）等。 目前船用油水分离器目前船用油水分离器主要采用物理分离法。主要采用物理分离法。 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院5重力分离法重力分离法 重力分离原理就是在重力场作用下利用重力分离原理就是在重力场作用下利用油和水的比重差（密度差）油和水的比重差（密度差）而彼此分离。将油性污水储存在舱柜等容器内，经过沉淀而使油水自然而彼此分离。将油性污水储存在舱柜等容器内，经过沉淀而使油水自然分离上浮，称为分离上浮，称为静置分离静置分离。 目前目前常见的常见的船用油水分离器采用的船用油水分离器采用的是机械分离，是机

5、械分离，让油污水流过斜让油污水流过斜板、细管或滤器等机械装置造成涡流、转折和碰撞，使微小的油珠聚集板、细管或滤器等机械装置造成涡流、转折和碰撞，使微小的油珠聚集成较小的油滴，从而利用比重差法使油水分离。成较小的油滴，从而利用比重差法使油水分离。 重力分离只能重力分离只能分离自由状态的油，不能分离乳化状态的油分离自由状态的油，不能分离乳化状态的油。一般认。一般认为油粒直径小于为油粒直径小于50 m时分离将很困难。但重力分离结构简单、操作方时分离将很困难。但重力分离结构简单、操作方便，因此，船舶油污水处理装置都便，因此，船舶油污水处理装置都采用重力分离法进行第一级分离采用重力分离法进行第一级分离。

6、武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院6聚结分离法聚结分离法 当油污水通过聚结分离元件当油污水通过聚结分离元件(粗粒化元件粗粒化元件)时，油污水中的时，油污水中的微细油珠微细油珠被聚结成较大的油粒；被聚结成较大的油粒；在外力作用下，油粒脱离粗粒化元件表面，利用在外力作用下，油粒脱离粗粒化元件表面，利用油和水比重差，克服阻力迅速上浮，达到提高油水分离效果之目的。油和水比重差，克服阻力迅速上浮，达到提高油水分离效果之目的。 微细油珠的粗粒化过程分为微细油珠的粗粒化过程分为截留、聚结、脱离和上浮截留、聚结、脱离和上浮四个步骤。四个步骤。 提高油水分离效果，聚结元件提高油

7、水分离效果，聚结元件(粗粒化元件粗粒化元件)的材料是关键。目前主的材料是关键。目前主要有要有聚丙烯无纺布丙烯腈纤维、弹性尼龙纤维、车削尼龙、玻璃、金聚丙烯无纺布丙烯腈纤维、弹性尼龙纤维、车削尼龙、玻璃、金属丝网属丝网等。等。 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院7过滤法过滤法 过滤分离法使油污水通过过滤分离法使油污水通过多孔性过滤元件，将油挡住多孔性过滤元件，将油挡住，让水通过而，让水通过而 得以分离。得以分离。 任何一种过滤介质对污染物的过滤能力都有任何一种过滤介质对污染物的过滤能力都有定的限度。随着使用定的限度。随着使用时间的增长，过滤效果会越来越差。当过滤

8、介质达到饱和以后，必须进时间的增长，过滤效果会越来越差。当过滤介质达到饱和以后，必须进行反冲洗，使过滤介质重新具有良好的过滤性能。行反冲洗，使过滤介质重新具有良好的过滤性能。 过滤法通常是油污水处理的终端手段，作过滤法通常是油污水处理的终端手段，作精分离用精分离用。 一般用的过滤材料有：一般用的过滤材料有：人造纤维人造纤维和金属丝织成的和金属丝织成的滤布，石英砂滤布，石英砂，以，以及及多孔性烧结材料多孔性烧结材料等。等。 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院8 吸附法吸附法 吸附分离法是利用多孔性的吸附分离法是利用多孔性的固体吸附材料直接吸附油污水的油粒固体吸附

9、材料直接吸附油污水的油粒以以达到油与水分离的目的。达到油与水分离的目的。 常用的吸附材料有常用的吸附材料有活性炭、焦炭和各种高分子吸附剂如分子筛活性炭、焦炭和各种高分子吸附剂如分子筛等。等。 吸附方法主要是用来直接回收微小的油滴，一般用来作为油污水吸附方法主要是用来直接回收微小的油滴，一般用来作为油污水处理的处理的精分离手段。精分离手段。 目前实际使用的船用油水分离器绝大多数是采用目前实际使用的船用油水分离器绝大多数是采用重力分离法，再加重力分离法，再加上聚结或过滤或吸附等方式做成组合结构来保证分离效果。上聚结或过滤或吸附等方式做成组合结构来保证分离效果。 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源

10、与动力工程学院能源与动力工程学院9 重力分离方法是在重力场作用下，利用油和重力分离方法是在重力场作用下，利用油和水的水的密度差密度差使油水分离。使油水分离。 优点是优点是结构简单，操作方便。结构简单，操作方便。 缺点是仅可分离较大颗粒自由状态的油滴。缺点是仅可分离较大颗粒自由状态的油滴。 此分离器以特勃勒油水分离器为典型代表。此分离器以特勃勒油水分离器为典型代表。 舱底水油水分离装置实例舱底水油水分离装置实例1. 重力分离重力分离 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院10上部为粗分离室，上部为粗分离室，下部为组合分离室下部为组合分离室 污水泵排出的含油污水由分离

11、污水泵排出的含油污水由分离器人口切向流人粗分离室，在筒内器人口切向流人粗分离室，在筒内形成旋转流动，在离心力作用下较形成旋转流动，在离心力作用下较轻油液向分离室中部汇集，使较粗轻油液向分离室中部汇集，使较粗大的油摘上浮到顶部集油室。大的油摘上浮到顶部集油室。 其余含细小油筒的含油污水流入其余含细小油筒的含油污水流入由锥形板组成的细分离室。当含油由锥形板组成的细分离室。当含油污水流经各锥形板狭窄通道时，细污水流经各锥形板狭窄通道时，细小油滴相互碰撞上浮聚集在锥形板小油滴相互碰撞上浮聚集在锥形板下表面上，并聚合成大的油滴。当下表面上，并聚合成大的油滴。当浮力大于本身重力和锥扳表面粘滞浮力大于本身重

12、力和锥扳表面粘滞阻力时，油滴沿锥形板下表面向外阻力时，油滴沿锥形板下表面向外流动，最终脱离锥形板外边缘上浮，流动，最终脱离锥形板外边缘上浮，经隔板上的油上升管流入顶部集油经隔板上的油上升管流入顶部集油室。室。 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院11当集油室内油液达到一定量当集油室内油液达到一定量时，排油电磁阀打开，污油时，排油电磁阀打开，污油从排油口排出，分离后的水从排油口排出，分离后的水从分离器下部排水口排出舷从分离器下部排水口排出舷外。外。 该分离器由于由污水泵向该分离器由于由污水泵向其供污水，当含油污水经污水其供污水，当含油污水经污水泵搅拌后容易乳化，所

13、以这种泵搅拌后容易乳化，所以这种分离器的分离效果较差，分离器的分离效果较差，达不达不到到15ppm含油浓度的排放要含油浓度的排放要求求。 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院122重力一集结组合式分离器（重力一集结组合式分离器（CYF-B型）型） 该分离器也是由污水泵该分离器也是由污水泵将含油污水泵送入分离器、将含油污水泵送入分离器、通过扩散喷嘴后，大颗粒油通过扩散喷嘴后，大颗粒油滴即上浮在滴即上浮在左集油室左集油室顶部；顶部； 含小油滴的污水进入下含小油滴的污水进入下部的部的波纹板波纹板聚结器，在此聚聚结器，在此聚合部分油滴成较大颗粒上浮合部分油滴成较大颗粒上

14、浮至至右集油室右集油室； 含更小粒油滴的污水通含更小粒油滴的污水通过细滤器，除去水中杂质，过细滤器，除去水中杂质，依次进入第一级、第二级依次进入第一级、第二级纤纤维聚结器维聚结器，使细小油滴聚结，使细小油滴聚结成较大油滴与水分离上浮。成较大油滴与水分离上浮。分离后，清洁水通过排出口分离后，清洁水通过排出口排出，排出，左、右集油室左、右集油室中污油中污油通过电磁阀自动排出，而在通过电磁阀自动排出，而在纤维聚结器分离出的污油，纤维聚结器分离出的污油，则通过手动阀排出。则通过手动阀排出。武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院13 该种分离器分该种分离器分离效果可达到排出

15、离效果可达到排出污水中含油浓度小污水中含油浓度小于于15ppm的要求；的要求； 在 船 舶 倾 斜在 船 舶 倾 斜225时可正常时可正常工作。工作。 重力一集结组合式分离器重力一集结组合式分离器武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院14武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院15过滤过滤集结组合式分离器集结组合式分离器武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院163过滤过滤集结组合式分离器集结组合式分离器 该型油水分离器本体分为该型油水分离器本体分为三圆筒形结构，油水分离装置三圆筒形结构，油水分离装置的配套泵

16、输送舱底油污水到第的配套泵输送舱底油污水到第一级分离筒内，先进行初步的一级分离筒内，先进行初步的粗略分离。再经第一级分离筒粗略分离。再经第一级分离筒内的内的人造纤维预过滤元件的外人造纤维预过滤元件的外侧侧流人内侧，除去污水中的固流人内侧，除去污水中的固体物质。体物质。 然后油污水经连接管路相然后油污水经连接管路相继进入第二级、第三级分离筒继进入第二级、第三级分离筒内的内的人造纤维聚结元件的内腔人造纤维聚结元件的内腔，通过聚结材料流向外侧。污水通过聚结材料流向外侧。污水中的微小油滴经两级聚结元件中的微小油滴经两级聚结元件聚结成大油滴上浮，与水分离。聚结成大油滴上浮，与水分离。 从污水中分离出的污

17、油聚从污水中分离出的污油聚集在各级分离筒上部的集油室集在各级分离筒上部的集油室中，通过油管自动排至污油收中，通过油管自动排至污油收集柜中。清水由第三级分离筒集柜中。清水由第三级分离筒下部排出管排出。下部排出管排出。 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院17 该分离器分离效果该分离器分离效果可达到经处理后水中可达到经处理后水中含油浓度小于含油浓度小于15ppm的要求，并在船舶倾的要求，并在船舶倾斜斜225时可正常时可正常工作。工作。 由于分离器中装有由于分离器中装有人造纤维聚结元件，人造纤维聚结元件，容易堵塞，所以进入容易堵塞，所以进入的污水中大颗粒杂质的污水中大

18、颗粒杂质应通过过滤除去。应通过过滤除去。 过滤过滤集结组合式分离器集结组合式分离器武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院18 4、真空式油水分离器、真空式油水分离器 前述的油水分离器其污水输送泵都位于分离器的前述的油水分离器其污水输送泵都位于分离器的前端含油污水由水泵输入分离筒内前端含油污水由水泵输入分离筒内污水在水泵的搅污水在水泵的搅拌下增加了乳化程度拌下增加了乳化程度，影响分离效果。因此，为了减轻，影响分离效果。因此，为了减轻乳化程度，往往采用乳化程度，往往采用对输对输送液体扰动性小的水泵，送液体扰动性小的水泵，如单如单螺杆泵、低速往复泵，螺杆泵、低速往复泵，

19、但输送泵与没有经过处理的污水但输送泵与没有经过处理的污水直接接触，污水中的直接接触，污水中的杂质和泥沙使泵的磨损增大杂质和泥沙使泵的磨损增大，甚至，甚至发生螺杆泵卡住或折断，影响水泵的工作可靠性。发生螺杆泵卡住或折断，影响水泵的工作可靠性。 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院19 真空式油水分离器具有如下特点真空式油水分离器具有如下特点： (1)水泵后置水泵后置，真空抽吸含油污水，进出水泵的液体为处理，真空抽吸含油污水，进出水泵的液体为处理后的清水，无杂质和泥沙，后的清水，无杂质和泥沙，泵的磨损小泵的磨损小，工作可靠；，工作可靠； (2)避免了油污水的乳化避免

20、了油污水的乳化筒内的真空度同时起到了筒内的真空度同时起到了“气浮气浮分离分离” 的效应，提高了油水分离效果；的效应，提高了油水分离效果； (3)可采用可采用电动柱塞泵和螺杆泵电动柱塞泵和螺杆泵，密封性好自吸能力强，密封性好自吸能力强，磨损小，工作可靠；磨损小，工作可靠； (4)分离装置中的分离装置中的聚合元件能自动反向冲洗聚合元件能自动反向冲洗，不会堵塞，长，不会堵塞，长期使用不需要更换。期使用不需要更换。 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院20 ZYF真空式油水分离装真空式油水分离装置原理系统图置原理系统图 1-温度控制表：温度控制表：2-真空真空压力表；压

21、力表；3-油位检测油位检测器器；4-观察旋塞；观察旋塞；5-电加热电加热器器；6-上排污阀；上排污阀；7-下排污下排污阀；阀；8、9、10-气动三通气动三通阀；阀；11-取水样旋塞；取水样旋塞；12-安全阀；安全阀；13-单螺杆单螺杆泵组；泵组；14-吸入止回阀；吸入止回阀；15-反冲洗管截止阀；反冲洗管截止阀；16-排油截止阀；排油截止阀；17-气气源电磁阀；源电磁阀；18-调压滤水调压滤水器；器；19-气源截止阀；气源截止阀；20-电气控制箱；电气控制箱；21-清水管清水管截止阀；截止阀；22-吸入过滤器吸入过滤器；23-截止止回阀；截止止回阀；24-压力表；压力表；25-聚结元件聚结元件

22、武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院21 工作原理是：配套水泵在分离装置排出口处抽吸处理后的排水过程中，工作原理是：配套水泵在分离装置排出口处抽吸处理后的排水过程中，使分离筒内产生真空度，舱底水经过过滤器使分离筒内产生真空度，舱底水经过过滤器22和上部三通阀和上部三通阀8进入分离筒内进入分离筒内部扩散喷口，进行初步的重力分离大油粒浮至顶部集油腔，含有小油粒的部扩散喷口，进行初步的重力分离大油粒浮至顶部集油腔，含有小油粒的污水向下进入特制的污水向下进入特制的聚结器聚结器，在内部进行聚结分离，形成较大油粒，再上浮，在内部进行聚结分离，形成较大油粒，再上浮至顶部集油腔

23、，符合至顶部集油腔，符合排放排放标准的水标准的水(含油量小于含油量小于10ppm)则向下则向下经分离器底部经分离器底部排出排出，流向三通阀，流向三通阀9，进入单螺杆泵，进入单螺杆泵13吸入口，从泵的排出口排出再经过三通吸入口，从泵的排出口排出再经过三通阀阀10排向舷外。排向舷外。 当分离出的污油在顶部集聚到一定程度时，油位检测器触发信号，使电磁当分离出的污油在顶部集聚到一定程度时，油位检测器触发信号，使电磁先导阀先导阀17开启，压缩空气同时进入三只三通阀的顶部气缸，推动活塞向下，开启，压缩空气同时进入三只三通阀的顶部气缸，推动活塞向下，关闭常通口，打开常闭口，舱底水暂停进入分离器，分离后的水暂

24、停排出。关闭常通口，打开常闭口，舱底水暂停进入分离器，分离后的水暂停排出。海水由三通阀海水由三通阀9进入泵进入泵13的吸入口，泵出后再通过三通阀的吸入口，泵出后再通过三通阀10进入分离器底，进入分离器底，逆向经过聚结器进行逆向经过聚结器进行反向冲洗反向冲洗，并使，并使分离器内部由真空变成压力状态分离器内部由真空变成压力状态。集聚。集聚的污油通过上部三通阀的污油通过上部三通阀8排向污油柜。排向污油柜。武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院22 4自动排油装置和油分浓度监测装置自动排油装置和油分浓度监测装置 1)自动排油装置自动排油装置 油水分离器分离出的污油集聚在顶

25、部达一定数量时，便自动打开排油阀油水分离器分离出的污油集聚在顶部达一定数量时，便自动打开排油阀将污油排往污油柜，这种装置称为自动排油装置。将污油排往污油柜，这种装置称为自动排油装置。 自动排油装置主要由自动排油装置主要由电阻式或电容式油位检测器和排油阀组成电阻式或电容式油位检测器和排油阀组成，油位检，油位检测器装在分离器的集油室中，利用感受元件在油、水中与分离器壳体之间导测器装在分离器的集油室中，利用感受元件在油、水中与分离器壳体之间导电率电率(或电容或电容)的变化，测出油层厚度的变化，并输出控制信号，通过电气控的变化，测出油层厚度的变化，并输出控制信号，通过电气控制箱控制排油阀的启闭。制箱控

26、制排油阀的启闭。排油阀有电磁阀和气动阀两种。排油阀有电磁阀和气动阀两种。 图图25所示是一种气电联合自动排油装置。由所示是一种气电联合自动排油装置。由一个电磁阀同时控制气开个电磁阀同时控制气开排油和气闭排水气动隔膜阀。当上排油和气闭排水气动隔膜阀。当上下下油位电极油位电极3、2感应油位而产生的电信号感应油位而产生的电信号经放大后打开电磁阀时减压的控制空气经气水分离器经放大后打开电磁阀时减压的控制空气经气水分离器6 和压力调节阀和压力调节阀7进入进入气动排油阀气动排油阀9下腔和气动排水阀下腔和气动排水阀1的上腔，使其分别打开排油阀和关闭排水阀的上腔，使其分别打开排油阀和关闭排水阀。相反，排油后水

27、往上升，电极感应的信号又使排水阀打开、排油阀关闭。相反，排油后水往上升，电极感应的信号又使排水阀打开、排油阀关闭。武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院23 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院24 2)油分浓度监测装置油分浓度监测装置 国际公约中规定，船舶油水分离器必须在有油分浓度监督国际公约中规定，船舶油水分离器必须在有油分浓度监督装置时才能使用，以便对排放水的含油浓度、排放总量及瞬时装置时才能使用，以便对排放水的含油浓度、排放总量及瞬时排放率进行测定、记录和控制。若排放水中含油浓度超过规定排放率进行测定、记录和控制。若排放水中

28、含油浓度超过规定的标准，检测器就发出声光报警。的标准，检测器就发出声光报警。 目前，常用光学方法来检测水中含油浓度，主要有：目前，常用光学方法来检测水中含油浓度，主要有： 光学浊度法光学浊度法、 红外线吸收法、红外线吸收法、 紫外线吸收法紫外线吸收法 荧光法。荧光法。武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院25 （1）利用光学浊度法的测定装置）利用光学浊度法的测定装置 所谓光学浊度法是利用所谓光学浊度法是利用超声振荡或加入界面活性剂超声振荡或加入界面活性剂使水中油分均匀使水中油分均匀乳化（均质器），其乳化后的乳化（均质器），其乳化后的浊度与含油量浊度与含油量成成正比

29、正比。因此含油量不同，其。因此含油量不同，其浊度不同，透过乳浊液的透射光浊度不同，透过乳浊液的透射光I。和散射光和散射光I强度不同，如图强度不同，如图26所示。所示。将将I。、I经光电管转换成电信号，此信号的强弱即反映了测试水中含油量经光电管转换成电信号，此信号的强弱即反映了测试水中含油量的多少。入射光源可以是的多少。入射光源可以是普通可见光、近红外光或激光普通可见光、近红外光或激光，但其，但其波长波长一定要一定要大于所测油粒粒径大于所测油粒粒径。武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院26 (2)利用红外线吸收法的测定装置利用红外线吸收法的测定装置 红外线吸收法是

30、以红外线吸收法是以石油中石油中的的 CH 化合物能化合物能吸收吸收3435 um波带内波带内的的红外振动波红外振动波这一原理来测定水中油分浓度的。这一原理来测定水中油分浓度的。 在测定水中油分浓度时，因为水对上述波带内的红外波也具有吸收能在测定水中油分浓度时，因为水对上述波带内的红外波也具有吸收能力，所以不能用油水直接测定，而要用对该波带内的力，所以不能用油水直接测定，而要用对该波带内的红外波吸收很少或基红外波吸收很少或基本不吸收的四氯化碳本不吸收的四氯化碳或或氟利昂溶液作为萃取剂氟利昂溶液作为萃取剂，萃取水样中的油分，然后，萃取水样中的油分，然后将含油的四氮化碳注入分析室，用红外光源照射，如

31、图将含油的四氮化碳注入分析室，用红外光源照射，如图28所示。由于四所示。由于四氯化碳能很好地透过波长氯化碳能很好地透过波长3435um附近的红外波段，而附近的红外波段，而油对该段有油对该段有强烈的吸收作用，强烈的吸收作用，这样就使射入含油四氯化碳的红外光的一部分被吸收，这样就使射入含油四氯化碳的红外光的一部分被吸收，因而可测得光源经过含油四氯化碳后的能量变化。因而可测得光源经过含油四氯化碳后的能量变化。武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院27 图图2-8 红外吸收油分浓度计测量原理红外吸收油分浓度计测量原理 1-同步电机；同步电机；2-红外光源；红外光源；3-切

32、光片；切光片；4-分析室；分析室；5-参比室；参比室；6-检测室；检测室；7电容微音电容微音器器：8-前置放大前置放大器器；9-主放大主放大器；器；1O-指示表头指示表头 油分浓度不同，吸收能量也不同，这种吸收能量的变化量与含油分浓度不同，吸收能量也不同，这种吸收能量的变化量与含油浓度有对应的线性关系。这种方法灵敏度虽高，但必须经过四氮油浓度有对应的线性关系。这种方法灵敏度虽高，但必须经过四氮化碳萃取，化碳萃取，操作较复杂，船上应用不多，陆上应用多操作较复杂，船上应用不多，陆上应用多。武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院28 (3)利用荧光法的测定装置利用荧光法

33、的测定装置 这种方法主要是利用这种方法主要是利用紫外光照射含油污水紫外光照射含油污水以激发石油中具有环状共以激发石油中具有环状共轭体分子轭体分子(如芳烃如芳烃)，使，使其其产产生荧光生荧光，而其所产生的荧光强度与水中的含，而其所产生的荧光强度与水中的含油量具有一定的数量关系。油量具有一定的数量关系。含油量高，发出的荧光也强含油量高，发出的荧光也强，将这种变化关，将这种变化关系转化成电信号经放大器放大后显示出油分的浓度值。目前，美国、英系转化成电信号经放大器放大后显示出油分的浓度值。目前，美国、英国、日本和我国均生产这类船用油分浓度计国、日本和我国均生产这类船用油分浓度计 。 除上述所介绍的除上

34、述所介绍的测测量方法以外，还有气相色谱法、紫外线吸收法、量方法以外，还有气相色谱法、紫外线吸收法、称重测量法。称重测量法。 但在船上很少使用。但在船上很少使用。 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院29 5油水分离器的使用管理油水分离器的使用管理 1)启动前的检查及准备启动前的检查及准备 (1)使用分离设备和过滤系统排放前，应使用分离设备和过滤系统排放前，应先征得驾驶员同意先征得驾驶员同意。 (2)首先检查油水分离装置的水、油、气源系统及电气线路安装是否正确；打首先检查油水分离装置的水、油、气源系统及电气线路安装是否正确；打开顶部开顶部空气阀，使空气逸出空气阀，

35、使空气逸出。 (3)打开出水、排油、泵前引水管系及吸入清水打开出水、排油、泵前引水管系及吸入清水(海水或淡水海水或淡水)管系上的阀，关管系上的阀，关闭舱底油污水吸入阀。闭舱底油污水吸入阀。油水分离器在首次使用或清洗后投入使用时油水分离器在首次使用或清洗后投入使用时应先注满应先注满清水清水，以洗掉可能粘附的油污和杂质，以洗掉可能粘附的油污和杂质 。 (4)接通电源，启动配套泵的电机，向油水分离装置内供水，直至顶部空气阀接通电源，启动配套泵的电机，向油水分离装置内供水，直至顶部空气阀中有水溢出。起动污水泵前应先打开舷外排出阀，检查自动排油装置是否处于正中有水溢出。起动污水泵前应先打开舷外排出阀，检

36、查自动排油装置是否处于正常位置。常位置。 (5)打开舱底油污水吸入管系上的阀，然后关闭清水阀，由配套泵将舱底油污打开舱底油污水吸入管系上的阀，然后关闭清水阀，由配套泵将舱底油污水输入分离装置进行分离处理；同时开启监控系统，调整排放水的含油指标为水输入分离装置进行分离处理；同时开启监控系统，调整排放水的含油指标为15ppm，确认监控系统和自动停止排放装置正常，确认监控系统和自动停止排放装置正常 。武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院30 2)运行中的管理及注意事项运行中的管理及注意事项 运行中要注意运行中要注意及时排油及时排油、加热温度加热温度和和定期清洗定期清洗

37、等问题，注意等问题，注意避免避免油水油水分离器分离器超负荷超负荷。所谓超负荷，即超过其达到排放标准的分离能力。如果供。所谓超负荷，即超过其达到排放标准的分离能力。如果供水量过大、或排油装置失控、积油过多，都会降低分离效果，造成污油污水量过大、或排油装置失控、积油过多，都会降低分离效果，造成污油污染分离器内壁。检验超负荷的方法：染分离器内壁。检验超负荷的方法：一是检查低位检验旋塞一是检查低位检验旋塞；二是通过出二是通过出水口水样的观察水口水样的观察。 (1)调整排出水管路上阀的开度，保持分离器内具有一定压力，以利于调整排出水管路上阀的开度，保持分离器内具有一定压力，以利于分离器内污油排出。分离器

38、内污油排出。 (2)观察压力表、真空表等指示值是否正常。观察压力表、真空表等指示值是否正常。 (3)设有电加热器温度自动控制的分离装置，应注意查看分离器上的温设有电加热器温度自动控制的分离装置，应注意查看分离器上的温度表。度表。 (4) 观察处理后的排出水的水质和油分浓度报警器的工作情况。观察处理后的排出水的水质和油分浓度报警器的工作情况。 (5)要要定期排放集油室中的空气定期排放集油室中的空气，防止自动排油装置因存气太多而失灵。，防止自动排油装置因存气太多而失灵。 (6)油水分离的供水泵多为油水分离的供水泵多为单螺杆泵或柱塞泵单螺杆泵或柱塞泵，运行时千万不能空转，运行时千万不能空转，不允许泵

39、在关阀时运行。不允许泵在关阀时运行。武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院31 (7) 可采用加热的方法提高分离效果。蒸汽加热器一般用可采用加热的方法提高分离效果。蒸汽加热器一般用0250。30 MPa的饱和蒸汽加热到的饱和蒸汽加热到4060为宜，以加速油滴上浮和粘附内壁上的污油为宜，以加速油滴上浮和粘附内壁上的污油脱落脱落. (8)在停用分离器之前，应引入在停用分离器之前，应引入海水海水继续运行继续运行15min 。停泵后，应关闭油水。停泵后，应关闭油水分离器的进、出口阀，防止筒内充满的水泄漏，减轻内壁氧化腐蚀。分离器的进、出口阀，防止筒内充满的水泄漏，减轻内壁

40、氧化腐蚀。 (9)每次使用油水分离器排放，均应记入油类记录簿。每次使用油水分离器排放，均应记入油类记录簿。 油水分离器经长期使用或内壁严重污染后，应进行冲洗。冲洗时先排出积油水分离器经长期使用或内壁严重污染后，应进行冲洗。冲洗时先排出积油、灌入洗涤剂，用蒸汽加热分离器内的污水，以去除粘附在内壁或其他装油、灌入洗涤剂，用蒸汽加热分离器内的污水，以去除粘附在内壁或其他装置上的油污，并在加热温度达置上的油污，并在加热温度达6070 时停止加热。待油污脱落后，开泵排时停止加热。待油污脱落后，开泵排污，然后重新投入工作。污，然后重新投入工作。一般蒸汽清洗每月进行一次一般蒸汽清洗每月进行一次。 过滤式或吸

41、附式油水分离器中的过滤式或吸附式油水分离器中的过滤元件和吸附材料过滤元件和吸附材料容易堵塞，工作一段容易堵塞，工作一段时间后时间后要进行反向冲洗要进行反向冲洗。在检查滤器或换新聚合元件前也应对分离器进行加。在检查滤器或换新聚合元件前也应对分离器进行加热、冲洗和排空。在清洗或更换过滤材料和填充吸附材料时，要保证充填均热、冲洗和排空。在清洗或更换过滤材料和填充吸附材料时，要保证充填均匀，不得有局部空隙存在。匀，不得有局部空隙存在。油水分离应定期全面拆检彻底清洗，其工作周期油水分离应定期全面拆检彻底清洗，其工作周期一般为一年。一般为一年。武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工

42、程学院32 3)影响分离效果的因素与措施影响分离效果的因素与措施 油水分离器的油水分离器的分离效果分离效果与其结构、内部清洁状况、舱底水泵的型式、污水中与其结构、内部清洁状况、舱底水泵的型式、污水中油的种类及其含油量、分离温度、工作压力、流量油的种类及其含油量、分离温度、工作压力、流量等因素有关等因素有关。 如油品的相对密度过大或过小都不利于油水分离器的分离；如油品的相对密度过大或过小都不利于油水分离器的分离； 离心式和齿轮式舱底水泵会使油污水乳化，不易分离，宜采用离心式和齿轮式舱底水泵会使油污水乳化，不易分离，宜采用低速往复式活低速往复式活塞泵和柱塞泵或单螺杆泵塞泵和柱塞泵或单螺杆泵。 如果

43、分离出的水含油量过大，可采用以下措施：如果分离出的水含油量过大，可采用以下措施： (1)改为间歇工作改为间歇工作：即当分离器中装满舱底水后，停止供水，使容器内的舱底：即当分离器中装满舱底水后，停止供水，使容器内的舱底水有足够停留时间，水有足够停留时间， 再开启污水泵，用新泵入的水将沉淀分离后的污水排出。再开启污水泵，用新泵入的水将沉淀分离后的污水排出。 (2)分层抽吸：分层抽吸：即先把下层含油少的污水直接排出舷外只使上层含油较多的即先把下层含油少的污水直接排出舷外只使上层含油较多的污水经分污水经分离离器分离。器分离。 (3)适当加温：适当加温：对分离器内污水加热至对分离器内污水加热至40606

44、00C ，使油与水的相对密度差加，使油与水的相对密度差加大，增大浮力，水的粘度也降低，增加油滴上浮速度。大，增大浮力，水的粘度也降低，增加油滴上浮速度。 (4)改用输水平稳的污水泵以减轻油污水的乳化程度。改用输水平稳的污水泵以减轻油污水的乳化程度。 4)维护和常见故障维护和常见故障武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院33（三）、油分浓度计（三）、油分浓度计（OCD1型油份浓度计）型油份浓度计）1、概述、概述OCD1型油份浓度计型油份浓度计(JYF8100SS油水分离器油水分离器)是是一种检测污水中含微量油份浓度的在线检测仪器，适用一种检测污水中含微量油份浓度的在

45、线检测仪器，适用于船舶舱底油污水的连续检测、于船舶舱底油污水的连续检测、15PPm报警和排放控报警和排放控制。制。 该仪器的技术性能符合该仪器的技术性能符合IMO RESMEPC60(33)有有关规定仪器通过全面试验并获得型式试验认可证。关规定仪器通过全面试验并获得型式试验认可证。 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院34到到污污水水柜柜武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院352、结构、结构 内部详细结构见图，仪器的核心部件是一个内部详细结构见图，仪器的核心部件是一个光学采样器光学采样器，它是一个封闭的铝铸件它是一个封闭的铝铸件(

46、10)，刚性地安装在箱体，刚性地安装在箱体(8)的的上部光学采样器的前盖上部光学采样器的前盖(3)上直接安装上直接安装印刷电路板印刷电路板(4)和和指示面板指示面板(5)。光学采样器内的。光学采样器内的试样玻璃管试样玻璃管(12)两端两端分别与顶部的出口部件分别与顶部的出口部件(2)和下面的入口部件连接并保和下面的入口部件连接并保持同心试样管安装的牢固性、密封性可以保证其在很持同心试样管安装的牢固性、密封性可以保证其在很高的样水压力下可靠地工作高的样水压力下可靠地工作光电元器件光电元器件: 包括包括光源、散射和透射检测器、热敏元件光源、散射和透射检测器、热敏元件等，等，均安装在一个特制的铝套均

47、安装在一个特制的铝套(11)上，玻璃试管从铝套上，玻璃试管从铝套中间穿过中间穿过武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院36仪器箱体下部是仪器箱体下部是电源和输出部件电源和输出部件: 包括电源开关、保包括电源开关、保险丝、电源变压器、电源滤波器、报警控制继电器、险丝、电源变压器、电源滤波器、报警控制继电器、光花消除器、输出接线柱光花消除器、输出接线柱 结构结构 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院373、测量原理、测量原理 油份浓度计的光学采样系统是一种以红外光散射原油份浓度计的光学采样系统是一种以红外光散射原理为基础的光学系统当光电

48、元件发射的红外光穿过理为基础的光学系统当光电元件发射的红外光穿过试样玻璃管内流动的样水时，样水中的油粒子将对红试样玻璃管内流动的样水时，样水中的油粒子将对红外光产生散射。外光产生散射。 在试管另一侧与光源同一轴线位置上装有透射光检在试管另一侧与光源同一轴线位置上装有透射光检测器，与轴线成一定角度的位置上装有散射光器这测器，与轴线成一定角度的位置上装有散射光器这些检测器的输出信号经电路处理后，一方面引向电压些检测器的输出信号经电路处理后，一方面引向电压比较器与预置的基准电压进行比较，一旦输出信号大比较器与预置的基准电压进行比较，一旦输出信号大于基准电压，两路报警电路就会被触发，面板上的报于基准电

49、压，两路报警电路就会被触发，面板上的报警指示灯发亮，两路继电器释放；另一方面，电路处警指示灯发亮，两路继电器释放；另一方面，电路处理后的信号通过输出端子，向外部提供模拟电压信理后的信号通过输出端子，向外部提供模拟电压信号号 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院38功能检查：功能检查： 将电源开关扳向将电源开关扳向“0N”位，观察零位指示器位，观察零位指示器(图图1，序号，序号2)应点亮。应点亮。让仪器通电预热和稳定数分钟。让仪器通电预热和稳定数分钟。 向仪器通入消水一段时间向仪器通入消水一段时间 现察或测量从仪器出口流出的水的流量，应在现察或测量从仪器出口流出的

50、水的流量，应在052Lmin范围范围之内。如果流量低于之内。如果流量低于05Lmi n，需通过螺塞上的流量调节部件进行，需通过螺塞上的流量调节部件进行调整流量调节部件位于螺塞下部，为径向放置的调整流量调节部件位于螺塞下部，为径向放置的M3平头螺钉平头螺钉 如要调节流量，按以下步骤操作：如要调节流量，按以下步骤操作： a断开仪器入口水源断开仪器入口水源 b拆下螺塞拆下螺塞 c把把M3平头螺钉取下一个平头螺钉取下一个 d重新拧好螺塞，通入清水，再检查其流量重新拧好螺塞，通入清水，再检查其流量 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院39注意：注意：(1)清水和样水的流量

51、都应注意检查。清水和样水的流量都应注意检查。 (2)如清水压力很高，必须在外接的清水样水三通转如清水压力很高，必须在外接的清水样水三通转换阎的前面管路合适位置处加一个分流部件换阎的前面管路合适位置处加一个分流部件 调整好流量后，将出水引入临时水桶内，观察出水中有无调整好流量后，将出水引入临时水桶内，观察出水中有无明显的气泡。如有气泡，应查找产生夹带空气的原因，并予明显的气泡。如有气泡，应查找产生夹带空气的原因，并予以消除以消除 仪器通入消水，几分钟后，按操作说明书调整零位，零点仪器通入消水，几分钟后，按操作说明书调整零位，零点指示器应呈橙色。若发生红色与绿色周期性交替变化，说明指示器应呈橙色。

52、若发生红色与绿色周期性交替变化，说明水样中有气泡，必须查明原因并消除。若零点指示仍不稳定，水样中有气泡，必须查明原因并消除。若零点指示仍不稳定，应用万用表检查输出接线柱应用万用表检查输出接线柱5、6上的电压上的电压(6为端为端)，零点，零点电压不应超过电压不应超过025V(相当于相当于 15PPm)，如读数波动，如读数波动较大，基本上可以肯定是样水中夹带空气，需要对入口部件较大，基本上可以肯定是样水中夹带空气，需要对入口部件和样水管路进行仔细检查和样水管路进行仔细检查武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院40（四）、污油水舱及污水排岸系统（四）、污油水舱及污水排岸

53、系统1) 污油舱污油舱 按规定按规定400总吨总吨及以上船舶应设置有足够容量的舱柜，用来收集残油及以上船舶应设置有足够容量的舱柜，用来收集残油或油渣。或油渣。 该舱柜的最小容量有具体规定。该舱柜的最小容量有具体规定。残油残油(污油污油)舱最小容积舱最小容积按下式计算：按下式计算： VKl C D (m3)式中：式中：Kl001(燃用净化后燃油燃用净化后燃油)； Kl0005(燃用无需净化燃油燃用无需净化燃油)； C燃油日耗量燃油日耗量(t)； D两港口间最大航行时间两港口间最大航行时间(天天)(指可接收残油的港口，如指可接收残油的港口，如无资料按无资料按30天天 计算计算)。 如船上如船上装有

54、残油焚烧装置装有残油焚烧装置，则，则 V1m3，用于，用于400总吨以上总吨以上4000总吨以下的船舶；总吨以下的船舶； V2 m3，用于，用于4000总吨及其以上船舶。总吨及其以上船舶。 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院412)接收设备要求接收设备要求 各缔约国政府应保证在装油港、站，修理港及船舶各缔约国政府应保证在装油港、站，修理港及船舶需排放残油的其他港口，设置接受留存的残油和油性需排放残油的其他港口，设置接受留存的残油和油性混合物的足够设备，以满足到港船舶的需要。混合物的足够设备，以满足到港船舶的需要。武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学

55、院能源与动力工程学院42 为使接收设备的管路能与船上机舱舱底残余物为使接收设备的管路能与船上机舱舱底残余物的排放管路相连接，在这两条管路上均应装有符的排放管路相连接，在这两条管路上均应装有符合本附则第合本附则第19条的标准排放接头条的标准排放接头(见下表见下表)。（该。（该法兰连同耐油垫圈，应能承受法兰连同耐油垫圈，应能承受0。6MPA的压力的压力。油类标准排放接头法兰尺寸油类标准排放接头法兰尺寸 项目项目尺尺 寸寸外径外径215mm内径、内径、接管外径，最力直径不大于接管外径，最力直径不大于125mm螺栓节园直径螺栓节园直径183mm法兰槽口法兰槽口6个直径为个直径为22mm的孔等距分布在上

56、述直接的螺的孔等距分布在上述直接的螺栓节圆上，槽口开至法兰盘沿，槽口栓节圆上，槽口开至法兰盘沿，槽口22mm法兰厚度法兰厚度20mm螺栓螺栓6只，只，20mm，长度适当，长度适当武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院433)污油水港口接收污油水港口接收 免费接收污油水的港口为：上海和汉堡免费接收污油水的港口为：上海和汉堡 所有的岸上废油处理应取得所有的岸上废油处理应取得港口当局港口当局的的“污油处理污油处理证明证明”。 废油处理应按下列步骤进行：废油处理应按下列步骤进行： 与代理联系当地港口是否有接收处理设施；与代理联系当地港口是否有接收处理设施； 向港口当局申请

57、废油处理许可证；向港口当局申请废油处理许可证； 采取措施防止泵送废油时污染环境；采取措施防止泵送废油时污染环境； 将泵送废油的数量和时间记在油类记录簿上，并请港口当局在油类记录簿将泵送废油的数量和时间记在油类记录簿上，并请港口当局在油类记录簿上盖章签字；上盖章签字； 进行此项工作时一定要有进行此项工作时一定要有港口当局的监督员在场或特别许可港口当局的监督员在场或特别许可方能进行。方能进行。武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院44（五）、船用焚烧炉（五）、船用焚烧炉 在船上焚烧炉主要用来处理在船上焚烧炉主要用来处理渣油和废油渣油和废油，同时也可以处理污水处理装置中

58、产生的同时也可以处理污水处理装置中产生的污泥污泥以以及及其他固体垃圾。其他固体垃圾。 焚烧炉根据燃烧器形式分为三种焚烧炉根据燃烧器形式分为三种:旋转喷嘴式旋转喷嘴式、（可处理颗粒较大的油污泥）（可处理颗粒较大的油污泥） 旋杯式喷嘴运行时受油渣和水分的影响较少，较为适用。旋杯式喷嘴运行时受油渣和水分的影响较少，较为适用。 压力喷雾式、压力喷雾式、 压力喷雾式能使废油雾化，易于燃烧，但因喷口小易被污渣堵塞。压力喷雾式能使废油雾化，易于燃烧，但因喷口小易被污渣堵塞。 重力滴下式。重力滴下式。 重力滴下式燃烧方式结构简单，制造、维护方便，但含水量大而且滴重力滴下式燃烧方式结构简单，制造、维护方便，但含

59、水量大而且滴量又多时，燃烧条件较差，容易熄火。量又多时，燃烧条件较差，容易熄火。 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力工程学院能源与动力工程学院451、 焚烧炉的结构组成焚烧炉的结构组成 在钢制外壳内衬耐火砖在钢制外壳内衬耐火砖形成燃烧炉膛，在炉膛设形成燃烧炉膛，在炉膛设主主燃烧器燃烧器以喷入污以喷入污(废废)油，油，辅辅燃烧器燃烧器以保证点火的助燃；以保证点火的助燃； 设置固体废料投入口；设置固体废料投入口； 在排烟口装抽风机，以保在排烟口装抽风机，以保证炉膛内证炉膛内负压，负压， 此外，还设有观察孔、控此外，还设有观察孔、控制箱等。制箱等。 武汉理工大学武汉理工大学 WUT能源与动力

60、工程学院能源与动力工程学院46 对船上的对船上的废油、油渣、含油棉纱以及生活污水的固体物质和垃圾废油、油渣、含油棉纱以及生活污水的固体物质和垃圾等，最等，最简便的处理方法是烧掉，但使用焚烧炉时应注意下列事项：简便的处理方法是烧掉，但使用焚烧炉时应注意下列事项： (1)可燃的固体垃圾应在点炉前打开炉门送入焚烧炉内，切不可在焚烧炉工可燃的固体垃圾应在点炉前打开炉门送入焚烧炉内，切不可在焚烧炉工作时打开炉门。作时打开炉门。 (2)焚烧妒在焚烧妒在点火前点火前应扫气应扫气30s以上，驱除炉内油气，防止爆炸。以上，驱除炉内油气，防止爆炸。 (3)焚烧炉污油柜焚烧炉污油柜（内设搅拌器和加热器）（内设搅拌器