轮机概论：第六章 船舶防污染和海水净化

轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化6.2生活污水处理装置6.3船用焚烧炉6.4油船专用系统6.5船舶海水淡化装置6.1油水分离器6.1油水分离器轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化《MARPOL73/78防污公约》附则1：防止油类污染规则（83年生效，04年修正于07年生效）1）船舶不在特殊区域内：地中海、波罗的海、黑海、红海、海湾、亚丁湾、南极、西北欧排放要求：2）船舶正在航行途中3）排放含油浓度不大于15PPM。>10000T以上的船舶，浓度超过15PPM时，应有报警后自动停止排出舷外和自动循环管路。对2005年1月1日后所建船舶，油份监测装置必须有储存记录设备运行时间和运行地点的功能。4）油份监测装置工作正常5）对于油船距离最近陆地50nmile以上，油量瞬时排放率不大于30L/nmile.排放总量对于现有船舶不能超过货油总量的1/15000,对于新油船不超过1/30000油船货油舱污水，非油船舱底水，油渣轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化其它各国要求：船舶中国水域停留超过30天，或进坞。必须向当地海事局申请污水排放口签封，开航开封。欧盟水域港口，必须在所靠港口选择一个，退油渣或油污水，并收取3000欧元的费用。主要设备：油水分离器，焚烧炉证书文件：IOPP证书；油水记录簿；船上防止油污应急计划SOPEP;移驳油程序；加油前的加油计划和培训记录油水分离的基本方法主要有物理分离、化学分离和生化分离物理分离是利用油水密度差或聚合、吸附等物理方法使油水分离。

重力分离(静止分离和流道分离)和多孔介质分离(过滤、聚合、吸附)化学分离是向含油污水投入絮凝剂，使油凝聚成胶体而沉淀；或使水电解产生气泡，以粘附油液上浮，以此实现油水分离。生化分离是利用好气微生物对油分解氧化来控制油分浓度。轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化6.2生活污水处理装置6.3船用焚烧炉6.4油船专用系统6.5船舶海水淡化装置6.1油水分离器轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化03.9.27生效，之前建造船舶延长到08.9.27强制执行04.4.2修正案于05.8.1生效，对现有船延长到10.8.1强制执行健康船员和旅客洗濯水、甲板冲洗水和落水，可以通过直通舷外的落水管排出舷外。MARPOL73/78公约定义的船舶生活污水，则必须通过认可的生活污水处理装置，按公约要求排出舷外。(1)厕所、小便池，厕所排出孔的排出物和其他废弃物；(2)医务室面盆、洗澡盆和这些处所排水孔的排出物；(3)装有活的动物处所的排出物；(4)混有上述排出物的其他废水。6.2生活污水处理装置附则4：防止船舶生活污水污染规则附则2：控制散装有毒液体物质污染规则（92年修正于94年生效）附则3：防止海运包装有害物质污染规则轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化船舶生活污水的水质指标和危害悬浮固体量，mg/L。粒径小于1μm：可滤过物质；粒径大于1μm：悬浮固体。(1)物理性质指标生化需氧量(BOD)和化学需氧量(COD)BOD：水中的可氧化物质(特别是有机物)在微生物作用下氧化分解所消耗的溶解氧的量。COD：有机污染物用化学氧化剂氧化所消耗的氧量。(2)化学性质指标大肠杆菌群的数量1升水中所含的大肠菌群的数量，单位用每100ml水中的最大可能数MPN(个/mL)来表示。(3)生物学性质指标轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化证书与文件：国际防止生活污水污染证书；生活污水处理装置型式认可证书和USCG型式认可证书排放要求：1：符合MEPC2型式生活污水处理装置排放标准悬浮固体不大于50mg/ml,大肠菌群标准不大于250个/100ml，5日生化需氧量不大于50mg/l,PH值为6到9之间。2：如果仅有粉碎和消毒装置，则必须配备生活污水储存舱。且装置必须符合MEPC8/WP.3的标准取得型式认可证书满足1的生活污水可以在任何区域（除零排放区域）排放，对于满足2的装置，生活污水的排放必须在陆地4海里以外排放，对于没有配备满足以上两种装置，必须在12海里以外排放。但在任何情况下，不得将集污舱中储存的生活污水顷刻排光，而应在航行途中，船舶以不小于4节的船速航行时，以中等速率排放；主要设备：船舶生活污水处理装置轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化无排放型生活污水处理装置：通常包含有船舶贮存方式和再循环处理方式；排放型生活污水处理方式：按净化方式的不同可分为：生物化学方法、物理化学方法、电化学方法及混合处理方法等。生化处理法流程轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化6.2生活污水处理装置6.3船用焚烧炉6.4油船专用系统6.5船舶海水淡化装置6.1油水分离器轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化附则5：防止船舶垃圾污染规则(1988年12月31生效)船舶垃圾分类：a)塑料b)漂浮的垫舱物料、衬料、包装材料c)粉碎的纸制品、碎布、金属、瓶子、陶器等d)货物残余物、纸制品、碎布、玻璃、金属、瓶子、陶器等e)食品废弃物f)焚烧炉灰渣主要设备：焚烧炉、垃圾分类容器（不可燃）文件和告示牌：船上垃圾管理计划垃圾记录薄垃圾管理告示牌垃圾记录簿和告示牌必须中英文记录，垃圾记记录薄记完保存两年焚烧炉型式认可证书和操作手册6.3船用焚烧炉轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化特殊区域内禁止排放食品废弃物以外的任何垃圾普通垃圾c、e类垃圾可以在距最近陆地3海里以外排放，未经粉碎的c类垃圾必须在距离最近陆地12海里以外排放b类垃圾必须距离最近陆地25海里以外排放a类塑料垃圾禁止入海垃圾焚烧：禁止焚烧货物残余物、污染的包装材料、多氯联苯(PCBs)、含有重金属或有毒物质的垃圾、含有卤素化合物的石油精炼产品。在2000年1月1日前安装，未取得符合MEPC76(40)和MEPC(45)的型式认可证书的老式焚烧炉上焚烧聚氯乙稀产品；禁止在港内和内河焚烧垃圾排放要求：轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化焚烧炉：焚烧废油、固体垃圾轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化焚烧炉附则6：防止船舶造成空气污染规则(2005年5月19生效)轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化6.2生活污水处理装置6.3船用焚烧炉6.4油船专用系统6.5船舶海水淡化装置6.1油水分离器轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化6.4油船专用系统专用系统包括：(★★★★)货油装卸系统自动扫舱系统专用压载系统惰性气体系统排油监控系统原油洗舱系统(原油油船)OilTankerLNGCarrierLPGCarrier轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化1）货油装卸系统轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化2）专用压载系统“Marpol73/78”，20000总吨及以上的原油油船和30000总吨及以上的成品油船，必须设有专用压载舱(Segregatedballasttank,SBT)：专门用于装载压载水，具有独立的泵和管路，与货油舱及管路完全分隔。(★★★★)3）自动扫舱系统离心式货油泵没有自吸能力。在吸入管路上设真空吸入装置，能完成扫舱作业。扫舱：在卸油的后期，将残留在舱内的货油清除干净并将之排出的过程。(1)专门的扫舱装置；(2)使用货油泵；往复式货油泵具有自吸能力，可完成扫舱作业；轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化再循环式自动扫舱系统真空式自动扫舱系统轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化4）排油监控系统“Marpol73/78”：油船货油舱的压载水和洗舱水的排放必须：(3)油船正在航行途中;(4)排油监控系统和污油水舱正在运转(5)油的瞬间排放率不超过30l/nmile；(6)排入海中的总油量，对于现有油船而言，不得超过这项残油所属的该种货油总量的1/15000，对于新油船而言，不得超过这项残油所属的该种货油总量的1/30000。(1)油船不在特殊区域之内;(2)油船距最近陆地50nmile以上；轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化排油监控系统的组成：(1)油分浓度计；(2)流量计；(3)航速计和时钟；(4)排出阀控制装置；(5)中央控制站。轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化防止油舱燃烧爆炸最可行的方法是向舱内充注惰性气体。注意：此处的惰性气体指燃料燃烧后所产生的废气经过处理后得到的混合气体，不是“化学”课程中的“惰性气体”。例如,燃料油在锅炉燃烧后的废气的成分为：CO2：13%；O2：3-4%；N2：77%；SO2：0.3%；H2O：5%；PM：-除尘、除水蒸气

惰性气体。惰性化/惰化：油舱内氧气含量低于爆炸临界点(11%

8%)，使油舱内混合气的状态处于缺氧区的过程。5）惰性气体系统(Inertgassystem,IGS)轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化惰性气体系统类型(★★★★)(1)利用锅炉排气的“烟道气”式惰性气体系统；(2)利用专门产生惰性气体的“发生装置”式惰性气体系统；(3)为节省然料和提高惰性气体质量，将方法(1)和(2)联合起来使用，形成“组合”式惰性气体系统。船上向货油舱充注惰性气体，可以通过以下方式获得：轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化(1)烟气抽气阀(2)洗涤塔：使高温烟气冷却、脱硫、除尘惰性气体系统主要设备结构及工作原理轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化(3)除湿器：除去惰性气体中的水滴，防止腐蚀。(4)甲板水封：防止货油舱内可染气体逆流到洗涤塔或锅炉内。轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化(5)压力/真空安全阀:保护货油舱免受过高正压或负压的危害。(6)鼓风机:向货舱供应惰性气体。(7)呼吸阀：保持舱内压力始终处于安全状态下。轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化增加载货量；减少对海洋的污染；减少货油含水量；减小舱内构件腐蚀；缩短洗舱时间。(★★★★)原油洗舱的优点：“Marpol73/78”：20000载重吨及以上的原油船必须装设原油洗舱系统。原油洗舱系统组成：洗舱泵、扫舱泵、固定式洗舱机、固定式洗舱管路、洗舱水加热器、压力表、温度表等。6)原油洗舱系统(Crudeoilwashing,COW)(★★★★)原油洗舱：运输原油的油船，在卸油的同时用货油的一部分在高压下通过洗舱机喷射到货油舱内，将附着在油舱构件和舱底的原油残渣清洗掉，并随货油一起卸出的洗舱作业。轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化洗舱方式(1)多段清洗。在卸油同时随着舱内液位下降，分段清洗露出的舱壁，一般分两段或三段清洗。每段开始清洗的时间和清洗角度范围，根据卸油速度及洗舱机回转速度确定，分段交界处要有一定重迭清洗。(2)一段清洗。在要清洗的货油舱内油全部卸出后，从顶部向底部一次连续清洗完成。洗舱所用油来自另外正在卸油的货油舱。清洗用油必须是同一种油，而且不能含有水分(1)每次洗舱作业之前，须制定详细卸油及洗舱计划；(2)向港务监督部门提出申请，得到批准后方可实施；(3)洗舱作业必须在日出到日落之间的白天进行；(4)严格按有关安全技术操作规程进行，确保安全。原油洗舱注意事项：轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化6.2生活污水处理装置6.3船用焚烧炉6.4油船专用系统6.5船舶海水淡化装置6.1油水分离器6.1船舶海水淡化装置不同海域的海水含盐量虽然不同，但各种主要盐类所占比例却基本不变．当海水含盐量为35g/L时，各种盐类的含盐量如下表所示。轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化海水淡化装置：利用盐分几乎不溶于低压蒸汽的性质，首先将海水在高真空度下加热，使之汽化，再将所得蒸汽重新冷凝，获得含盐量很少的淡水的装置。(★★★★)制造淡水用途:洗涤水系统，卫生水系统，主、付机冷却淡水，锅炉用水，分油机等其它机械设备用水。作为饮用水时应经过矿化和杀菌处理。轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第六章船舶防污染和海水净化海水淡化方法：蒸馏法；反渗透法；电渗析法；冷冻(海冰)法沸腾式海水淡化装置-造水机：一阀、两器、四泵：