船舶污水排放面临的问题及解决措施
摘 要：主要介绍了船舶污水的种类及其所含污染物，船舶排放的污水对水体及人类健康造成的危害.通过国内外各地方污水排放指标与国际防污公约的对比，指出船舶污水排放面临的挑战，提出船舶适应各种污水排放要求的技术措施.
关键词：船舶,船舶污水,排放标准,公约,有机物
0 前言
近年来，随着人类活动的日益频繁，全球海洋环境正急剧恶化，而船舶污水造成的海洋富营养化、原油泄露、有害生物迁徙的现象也越来越受到世界各国的重视. 为了创造绿色的海洋环境，相关国际组织及世界各国制订了更严格的船舶污水排放法规，以降低及消除船舶污水对海洋环境造成的危害.
1 船舶污水来源、种类及危害
船舶污水总体可分为生活污水和含油污水两大类. 生活污水包括黑水和灰水（厨房灰水、洗涤灰水），含油污水包括舱底油污水、油舱压载水、洗舱水.见表1.
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2 船舶污水排放面临的挑战
随着世界各国对海洋环境越来越重视，目前船舶污水的排放面临着以下几个方面的挑战：（1）法规要求越来越严格；（2）水力负荷越来越高及有机污染越来越严重；（3）特殊海域的零排放要求.
2.1 污水排放法规越来越严格
国际海事组织对海洋环境保护日益重视，船舶污水的排放要求也日益严格.
1）生活污水
2006年4月IMO在BLG10会议上已就2003年9月27 日生效的IMO 73/78附则IV行修改，预计将于2009年10 月至2010年1月正式实施.修改后生活污水排放指标将大大提高，见表2.
2）舱底油污水
2005年1月1日正式生效的IMO MEPC107（49）代替原来的IMO MEPC60（33）.与MEPC60（33）相比， MEPC107（49）增加了对含乳化油“C”液的试验要求.
3）压舱水
IMO关于压舱水排放的公约将于2008年正式生效，届时船舶压舱水的排放必须按照公约规定执行.
世界各国为了保护本国的海洋环境不受污染，纷纷制订了高于IMO公约的地方法规，比如2000年我国制订的《中华人民共和国水污染防治法》，以及新西兰、澳大利亚、美国等国家制订的各自国家法规，见表2.
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2.2 水力负荷越来越高及有机污染越来越严重
随着人们生活水平的提高，目前的船舶用水和以前有了很大的不同.主要体现在以下两个方面.
（1）水力负荷越来越高
以前船舶大多采用分时分段供水，目前船舶生活供水条件越来越宽松，因此，船舶污水量越来越大.
（2）有机污染越来越严重
20世纪90年代以后，生活污水真空收集系统因具有节约用水、管道布置方便、消除卫生间不良气味等优点而开始广泛应用在舰船上.但采用真空收集后，生活污水有机污染浓度也比原来提高了近10倍.
同时，由于船舶伙食质量的提高，洗菜水、洗碗水以及泔水等厨房灰水的有机污染也比原来的污水提高了近一倍.
2.3 特殊海域的零排放要求
在提高本国海域污水排放指标的同时，部分国家甚至在本国的海域内划出一定的区域禁止船舶排放污水. 如美国“五大湖”地区、澳大利亚西海岸的部分地区禁止排放一切污水.此外，某些港口也禁止船舶排放一切污水，如我国的上海港、韩国、澳大利亚、美国以及荷兰的部分港口.
3 船舶污水排放的现状
目前船舶污水处理技术大致与现行IMO公约同步[2]. 生活污水一般采用物化法或常规生化法处理；舱底油污水采用常规重力式油水分离装置进行油水分离；灰水和压舱水则不进行处理，直接排放.在特殊海域航行时，先将污水收集在船上的污水贮存舱，然后通过国际通岸接头排至接收设施或在非限制水域再排放[3].
在实行新的IMO公约后，BOD5指标要求从50 mg/L 降低到25 mg/L，根据有机污染物的生化降解性能，传统生化法污水处理装置的生化停留时间需增加8 h以上，这是因为当污水BOD5浓度小于50 mg/L时，剩余的污染物主要是纤维素、木质素等相对难以降解的有机物，同时由于传统生化工艺活性污泥浓度较低，只有 (2~3) g/L，因此，需极大地扩大传统生化处理装置的体积.在舱容有限的情况下，安装、布置较困难.同时采用重力式泥水分离很难使SS指标从50 mg/L降低到30 mg/L，更何况在船用条件下，由于船体摇摆和水力冲击负荷的影响，出水SS可能会很不稳定.
物化法污水处理装置本身就不是真正意义上的环保处理装置.它仅对污水进行简单的粉碎消毒，然后引入大量的海水，稀释至IMO公约的标准后排放.根据现行IMO公约，这类型的装置只适用于环境容积很大的海域，由于1982年联合国颁布的《联合国海洋法公约》提出，大陆架或岛屿向外延伸200海里属于各国的经济专属区，在这区域航行船只的污水排放也必须达到该国的法规要求.因此这类装置的使用范围越来越小，目前欧美发达国家90%以上的船舶已采用生化法污水处理装置.随着新公约的执行，这类型的装置将不能满足要求. 这是因为污水经粉碎消毒稀释后，即使BOD5指标达到了规范要求，但COD指标并不能满足125 mg/L的要求，此外，由于这类型的装置采用大量的NaClO进行消毒，其排出水的余氯指标远大于2.5 mg/L.而以电解法为主要工艺的污水处理装置，除了COD和余氯不能达到标准外，还在去除污染物的同时将污水变成酸性，使pH值也不能达到修改后6~8.5规范的要求.
舱底油污水如采用原有常规重力式的油污水分离装置已不能符合MEPC107（49）对于含乳化油的“C” 液的处理要求.
4 船舶污水防污染技术的发展趋势
4.1 船舶污水处理发展趋势
目前，采用单一的船舶污水处理技术已跟不上法规发展的要求.越来越多的设备厂商采用两种或两种以上技术进行船舶污水处理.
国际上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.采用该工艺既提高了出水水质，又增加了装置内的有机负荷，减小了装置的体积.因此，该工艺已成为最符合法规发展趋势的船舶生活污水处理技术.
国外发达国家的油污水处理设备生产厂商在原有重力分离舱底油污水的技术基础上，增加了吸附与过滤技术，从而确保出水可以达到IMO MEPC107（49）规定的要求.
4.2 循环使用
今后在相当大的区域内要求污水零排放，这就要求污水能循环使用.目前采用MBR工艺处理的污水已能达到中水回用的指标，可以作厕所和甲板冲洗用水、设备冷却用水.如在此基础上进一步采用反渗透装置或纳滤装置进行处理，完全可以达到生活用水的指标.目前美、英等国正在对船舶污水回用技术进行相关研究.
4.3 船舶污水运行管理
避免船舶污水污染海洋环境，船舶污水的运行管理也是很重要的一个方面.如以不含磷的洗涤剂代替含磷洗涤剂，禁止使用有毒有害物质，减少消毒剂的使用量等，都会对海洋环境保护起到相当大的正面作用.
5 结束语
由于水污染已给人类的生产、生活带来严重影响，船舶是江河、湖泊、海洋的主要污染源之一，防止和减少船舶对海洋的污染将给人类的未来带来无尽的利益.随着各地对水域环境保护的重视，船舶的污水排放将举步维艰，排放的污水必须符合当地的要求，这既是困难也是挑战，严格的排放要求将会推动污水处理技术的发展和对环境的更好保护.
参考文献：
[1] 中国船级社.73/78 公约[M].北京：人民交通出版社， 2003.
[2] 欧阳剑，刘琴等.船舶辅助机械[M].北京：人民交通出版社，1981.
[3] 《轮机工程手册》编委会.轮机工程手册[M].北京：人民交通出版社，1994.
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