船舶污水排放面臨的問題及解決措施
摘 要：主要介紹了船舶污水的種類及其所含污染物，船舶排放的污水對水體及人類健康造成的危害.通過國內外各地方污水排放指標與國際防污公約的對比，指出船舶污水排放面臨的挑戰，提出船舶適應各種污水排放要求的技術措施.
關鍵詞：船舶,船舶污水,排放標準,公約,有機物
0 前言
近年來，隨著人類活動的日益頻繁，全球海洋環境正急劇惡化，而船舶污水造成的海洋富營養化、原油泄露、有害生物遷徙的現象也越來越受到世界各國的重視. 為了創造綠色的海洋環境，相關國際組織及世界各國制訂了更嚴格的船舶污水排放法規，以降低及消除船舶污水對海洋環境造成的危害.
1 船舶污水來源、種類及危害
船舶污水總體可分為生活污水和含油污水兩大類. 生活污水包括黑水和灰水（廚房灰水、洗滌灰水），含油污水包括艙底油污水、油艙壓載水、洗艙水.見表1.
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2 船舶污水排放面臨的挑戰
隨著世界各國對海洋環境越來越重視，目前船舶污水的排放面臨著以下幾個方面的挑戰：（1）法規要求越來越嚴格；（2）水力負荷越來越高及有機污染越來越嚴重；（3）特殊海域的零排放要求.
2.1 污水排放法規越來越嚴格
國際海事組織對海洋環境保護日益重視，船舶污水的排放要求也日益嚴格.
1）生活污水
2006年4月IMO在BLG10會議上已就2003年9月27 日生效的IMO 73/78附則IV行修改，預計將于2009年10 月至2010年1月正式實施.修改后生活污水排放指標將大大提高，見表2.
2）艙底油污水
2005年1月1日正式生效的IMO MEPC107（49）代替原來的IMO MEPC60（33）.與MEPC60（33）相比， MEPC107（49）增加了對含乳化油“C”液的試驗要求.
3）壓艙水
IMO關于壓艙水排放的公約將于2008年正式生效，屆時船舶壓艙水的排放必須按照公約規定執行.
世界各國為了保護本國的海洋環境不受污染，紛紛制訂了高于IMO公約的地方法規，比如2000年我國制訂的《中華人民共和國水污染防治法》，以及新西蘭、澳大利亞、美國等國家制訂的各自國家法規，見表2.
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2.2 水力負荷越來越高及有機污染越來越嚴重
隨著人們生活水平的提高，目前的船舶用水和以前有了很大的不同.主要體現在以下兩個方面.
（1）水力負荷越來越高
以前船舶大多采用分時分段供水，目前船舶生活供水條件越來越寬松，因此，船舶污水量越來越大.
（2）有機污染越來越嚴重
20世紀90年代以后，生活污水真空收集系統因具有節約用水、管道布置方便、消除衛生間不良氣味等優點而開始廣泛應用在艦船上.但采用真空收集后，生活污水有機污染濃度也比原來提高了近10倍.
同時，由于船舶伙食質量的提高，洗菜水、洗碗水以及泔水等廚房灰水的有機污染也比原來的污水提高了近一倍.
2.3 特殊海域的零排放要求
在提高本國海域污水排放指標的同時，部分國家甚至在本國的海域內劃出一定的區域禁止船舶排放污水. 如美國“五大湖”地區、澳大利亞西海岸的部分地區禁止排放一切污水.此外，某些港口也禁止船舶排放一切污水，如我國的上海港、韓國、澳大利亞、美國以及荷蘭的部分港口.
3 船舶污水排放的現狀
目前船舶污水處理技術大致與現行IMO公約同步[2]. 生活污水一般采用物化法或常規生化法處理；艙底油污水采用常規重力式油水分離裝置進行油水分離；灰水和壓艙水則不進行處理，直接排放.在特殊海域航行時，先將污水收集在船上的污水貯存艙，然后通過國際通岸接頭排至接收設施或在非限制水域再排放[3].
在實行新的IMO公約后，BOD5指標要求從50 mg/L 降低到25 mg/L，根據有機污染物的生化降解性能，傳統生化法污水處理裝置的生化停留時間需增加8 h以上，這是因為當污水BOD5濃度小于50 mg/L時，剩余的污染物主要是纖維素、木質素等相對難以降解的有機物，同時由于傳統生化工藝活性污泥濃度較低，只有 (2~3) g/L，因此，需極大地擴大傳統生化處理裝置的體積.在艙容有限的情況下，安裝、布置較困難.同時采用重力式泥水分離很難使SS指標從50 mg/L降低到30 mg/L，更何況在船用條件下，由于船體搖擺和水力沖擊負荷的影響，出水SS可能會很不穩定.
物化法污水處理裝置本身就不是真正意義上的環保處理裝置.它僅對污水進行簡單的粉碎消毒，然后引入大量的海水，稀釋至IMO公約的標準后排放.根據現行IMO公約，這類型的裝置只適用于環境容積很大的海域，由于1982年聯合國頒布的《聯合國海洋法公約》提出，大陸架或島嶼向外延伸200海里屬于各國的經濟專屬區，在這區域航行船只的污水排放也必須達到該國的法規要求.因此這類裝置的使用范圍越來越小，目前歐美發達國家90%以上的船舶已采用生化法污水處理裝置.隨著新公約的執行，這類型的裝置將不能滿足要求. 這是因為污水經粉碎消毒稀釋后，即使BOD5指標達到了規范要求，但COD指標并不能滿足125 mg/L的要求，此外，由于這類型的裝置采用大量的NaClO進行消毒，其排出水的余氯指標遠大于2.5 mg/L.而以電解法為主要工藝的污水處理裝置，除了COD和余氯不能達到標準外，還在去除污染物的同時將污水變成酸性，使pH值也不能達到修改后6~8.5規范的要求.
艙底油污水如采用原有常規重力式的油污水分離裝置已不能符合MEPC107（49）對于含乳化油的“C” 液的處理要求.
4 船舶污水防污染技術的發展趨勢
4.1 船舶污水處理發展趨勢
目前，采用單一的船舶污水處理技術已跟不上法規發展的要求.越來越多的設備廠商采用兩種或兩種以上技術進行船舶污水處理.
國際上開始采用生化技術和膜分離技術相結合的 MBR工藝，處理船舶生活污水和灰水.采用該工藝既提高了出水水質，又增加了裝置內的有機負荷，減小了裝置的體積.因此，該工藝已成為最符合法規發展趨勢的船舶生活污水處理技術.
國外發達國家的油污水處理設備生產廠商在原有重力分離艙底油污水的技術基礎上，增加了吸附與過濾技術，從而確保出水可以達到IMO MEPC107（49）規定的要求.
4.2 循環使用
今后在相當大的區域內要求污水零排放，這就要求污水能循環使用.目前采用MBR工藝處理的污水已能達到中水回用的指標，可以作廁所和甲板沖洗用水、設備冷卻用水.如在此基礎上進一步采用反滲透裝置或納濾裝置進行處理，完全可以達到生活用水的指標.目前美、英等國正在對船舶污水回用技術進行相關研究.
4.3 船舶污水運行管理
避免船舶污水污染海洋環境，船舶污水的運行管理也是很重要的一個方面.如以不含磷的洗滌劑代替含磷洗滌劑，禁止使用有毒有害物質，減少消毒劑的使用量等，都會對海洋環境保護起到相當大的正面作用.
5 結束語
由于水污染已給人類的生產、生活帶來嚴重影響，船舶是江河、湖泊、海洋的主要污染源之一，防止和減少船舶對海洋的污染將給人類的未來帶來無盡的利益.隨著各地對水域環境保護的重視，船舶的污水排放將舉步維艱，排放的污水必須符合當地的要求，這既是困難也是挑戰，嚴格的排放要求將會推動污水處理技術的發展和對環境的更好保護.
參考文獻：
[1] 中國船級社.73/78 公約[M].北京：人民交通出版社， 2003.
[2] 歐陽劍，劉琴等.船舶輔助機械[M].北京：人民交通出版社，1981.
[3] 《輪機工程手冊》編委會.輪機工程手冊[M].北京：人民交通出版社，1994.
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