船舶生活污水处理新工艺研究

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1、前言前言随着航运业和海洋开发的空前发展，船舶数量日益增加，海洋环境的污染越来越严重，对海洋环境的保护也日益受到重视。船舶污水作为一种流动性污染源，，如果直接排入海洋、内河水环境及湖泊、水库，将会造成水体富营养化，大量浮游生物繁殖，从而导致鱼类死亡或迁徙，同时，生活污水中含有的很多病原体和细菌，能够引起人类的寄生性和传染性疾病。因此，国际海事组织(IMO)对船舶污水排放制定了更加严格的标准，传统的污水处理装置使用工艺已很难达到新标准规定的要求。和城市生活污水不同，船舶生活污水受环境限制，产生和排放通常是不稳定的，

2、因此其流量也不稳定。同时，船舶上大多采用海水清洗卫生用具，故污水处理量大且污水负荷、盐浓度较高。结合船舶自身的特点，船舶污水处理系统应具备质量轻、体积小、耐腐蚀、能快速高效处理等特点，并能适应船舶运动，能承受震动及摇晃。高级氧化技术目前正广泛被用于各种污水处理中，其在室温，常压下就能通过产生足量羟基自由基来降解污水中的有机物。羟基自由基活性非常强，其氧化能力仅次于氟气，能无选择性氧化绝大多数有机物。所以，可通过将不同种产生羟基自由基的高级氧化技术加以组合，以满足特殊污水处理需求。芬顿反应主要采用过氧化氢与二价铁

3、反应产生活性类强氧化性物质，从而氧化有机物，电芬顿是以电化学产生的二价铁和双氧水为芬顿试剂的持续来源，来增强芬顿氧化能力，此法以设备简易，降解能力强，处理效率高，电耗低而广泛被研究。催化臭氧化技术是近几年发展起来的一种在常温常压下，利用催化剂催化臭氧将难以氧化或者降解的有机物矿化的新型工艺。主要是将金属或金属氧化物负载在载体上，利用非均相反应催化臭氧产生羟基自由基，来提高其氧化能力。本文将分别考察电芬顿和催化臭氧化两种技术快速处理生活污水的能力，以及组合工艺对废水的处理效果。三维电极作为一种新型电化学反应器，是

4、在传统的二维电解槽中装填导电粒子，通过极化使电极材料带电，成为新的一极（第三极），相对于二维电解，三维电解具有比表面积大，电流效率高，能耗低，处理效率高等特点。本文通过优选出合理的三维电解处理装置，考察三维电解对生活污水的处理能力。1万方数据第一章绪论第一章绪论1.1船舶生活污水及危害1.1.1船舶生活污水的定义及特征船舶生活污水主要来源于船上人员的日常生活排水，根据不同来源主要分为“黑水”和“灰水”两种类型。“黑水”来源于卫生间，诊室或一些动物的处[1]所；“灰水”主要包括污染较小的洗浴、厨房、洗衣等废水。从

5、《船舶污染物排放标准》(GB3552—83)、《船用生活污水处理系统技术条件》(GB10833—89)，以及《MARPOL73/78》公约(AnnexⅣ)对船舶生活污水的定义来看，目前所针对限定排放的船舶生活污水多为“黑水”，只是当其他排水混有黑水时才要求处理。但从近年来国外水域环境管理发展来看，灰水的单独排放也已纳入船舶污水的管理范围，同样要求达标排放。船舶上卫生系统排泄周期短，污染负荷高，船舶生活污水水质和水量变化大，船舶生活排水量和用水量直接相关，由于货船船员数量和生活习性是固定的，所以其生活用水特征类似

6、于居民区；对流动人口远大于固定船员及服务人员的客[2]船及旅游船舶，其生活用水参照商业及公共设施。1.1.2船舶生活污水的危害近年来，航运业因其低成本的优势，在国际商贸运输中占有的比重逐年增大。船舶作为重要的交通工具，已承担了约90%~95%外贸运输量。船舶运输在创造经济价值的同时，也给水体生态环境带来了巨大的挑战。船舶生活污水的危害主要体现在以下几个方面：（1）大量生活污水排入水体，有机物被微生物降解导致氧亏，使海洋气候环境遭到破坏，迫使鱼类等海洋动物死亡或迁移。（2）废水污染度很高，如果直接排入水域，将会影

7、响水的自净能力，从而改变水域的整个生态特征。（3）生活污水中的营养盐进入水体后，浮游植物过度生长和繁殖，水体富营养化，导致水华和赤潮爆发周期缩短。（4）海洋植物群和动物群等多级形态（如鱼类）被低级形态（如淤泥软体虫）所代替。（5）污水中的细菌、病原体等会引发人类寄生性和传染性疾病。鉴于船舶生活污水的诸多危害，如何降低生活污水的排放量，已经成为近年来的热点话题。2万方数据第一章绪论1.1.3船舶生活污水的排放标准近年来，国际海事组织及世界各国已制定了一系列的公约和规定，通过各种方法来防止或降低船舶生活污水对环境的

8、影响。2003年9月27日起执行的《MARPOL73/78》公约附则IV（防止船舶生活污水污染规则）对生活污水的排放和处理做出了明确规定。2006年，联合国海事组织（InternationalMaritimeOrganization，IMO）批准了我国加入修正后附则IV的申请，并于2007年2月2日生效。2010年1月1日起，MEPC.159（55）决议对安装到新船或旧船上的生活污水处