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辙谅甄
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1 船舶污水处理技术研究进展及舱底污水微生物处理 * 蒋艳敏, 朱鸣鹤, 郑道昌宁波大学海运学院, 浙江宁波 (315211) jym03019@126.com 摘要 : 船舶带来的诸如海域污染趋势加重赤潮等灾害事件频繁发生海洋生态破坏加剧生物多样性受到严重威胁等一系列环境问题引起人们的广泛关注本文介绍了船舶污水的种类及危害, 综述了近年来国内外船舶生活污水处理技术含油污水 ( 包括舱底污水压载水 ) 处理技术的现状及发展趋势, 并详细介绍了舱底污水微生物降解处理的基础研究, 指出上述船舶污水处理技术存在的问题及今后的研究方向, 最终实现船舶污水达到处理后达标排放的目标, 以更好的保护海洋生态环境关键词 : 海洋污染 ; 船舶污水 ; 处理技术中图分类号 :X55 中国是一个航运大国, 随着沿海经济的迅猛发展, 我国海域的海运量逐年大幅度提升, 特别是石油天然气化学危险品等货物运输越来越多, 近海海域遭到越来越严重的污染, 使海域环境质量明显下降, 生态环境日趋恶化, 并对生物资源和人体健康产生有害影响船舶产生的污水主要包括生活污水和含油污水两大类, 具体分类见表 1 根据环保部门监测数据 [1], 船舶生活污水大肠杆菌群浓度高达 1100 亿个 /ml, 大大超过排放标准, 生物需氧量和悬浮物的最高浓度可达 2100mg/L 和 1700mg/L, 分别超标 41 倍和 11 倍 2006 年 4 月 IMO 在 BLG10 会议上已就 2003 年 9 月 27 日生效的 IMO73/78 附则 IV 进行修改, 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 油船的机舱油污水压载水洗舱水中均含有大量石油, 浓度可达 1500mg/L, 污水中典型的污染物包括燃料油类液压机流体清洁剂和含水膜发泡剂 (AFFF) 油漆和溶剂等这些没有经过净化处理的船舶污水, 大量直接排放入海, 势必构成海洋环境的重大威胁对船舶的这些废水的处理要求达到国际国内和地方法规规则条例和条约规定的水质排放标准 1 船舶生活污水的处理船舶生活污水不同于城市污水, 特别是受到运动效应的影响, 其产生和排放有其独自的特点现有国内生活污水处理技术主要包括 [2] :1 以 WCH WCX 型装置为代表的污水贮存粉碎消毒等物化法工艺技术 ;2 以 WCB WCV 型装置为代表的污水生物好氧氧化重力沉淀工艺技术国外进行船舶生活污水处理工艺及技术的研究, 开始于 20 世纪 60 年代末期, 以美国和日本为代表, 目前开展此项研究工作的仍是最早加入附则 Ⅳ 的一些国家, 如美国日本英国法国德国希腊荷兰和丹麦等比较流行的处理装置所采用的工艺主要有生物法 ( 活性污泥法生物膜法和膜生物法 ) 物化法 ( 混凝沉淀及吸附过滤等 ) 电化学法等美国 SevernTrentDeNora 公司自 1980 年以来就从事 Omnipure 系列电解法船舶生活污水处理装置的生产和销售, 该装置利用海水混合污水电解产生次氯酸钠二氧化氯等氧化剂杀菌, 并对有机物进行氧化分解这种方法优点是工艺简单, 装置体积较小, 缺点是没有进行生化反应, 对有机物去除不够彻底, 而且需要大量消毒剂 1 基金项目 : 宁波市海洋渔业局项目,9-19 号, ; 宁波大学科研基金项目 (XY ); 宁波市 4321 人才工程项目, ; 王宽诚基金资助,

技术含油污水 ( 包括舱底污水压载水 ) 处理技术的现状及发展趋势, 并详细介绍了舱底污水微生物降解处理的基础研究, 指出上述船舶污水处理技术存在的问题及今后的研究方向, 最终实现船舶污水达到处理后达标排放的目标, 以更

2 表 1 污水的种类 Tab.1 Types of sewage 污水种类危害生活污水黑水灰水厨房灰水洗涤灰水消耗水中溶解的氧气, 产生赤潮, 危及鱼类和大多数水生物的生存, 产生难闻气味, 造成环境不美观影响底栖生物产生赤潮难闻气味, 造成环境不美观, 影响底栖生物含油污水舱底油污水油舱压载水洗舱水使水生生物抵抗力下降, 产量降低, 水体食物链和人类水生食物中混入致癌物质 [3] 表 2 污水排放标准 Tab.2 The Emission Standards of sewage 排放水质指标 IMO 标准即将更新的 IMO 标准欧美法规香港维多利亚港排放标准美国阿拉斯加海域法规 BOD5 50 mg/l 25 mg/l 30 mg/l 20 mg/l 20 mg/l SS 50 mg/l 35 mg/l 30 mg/l 30 mg/l 25 mg/l 大肠杆菌 250 个 /100mL 100 个 /100mL 100 个 /100mL 100 个 /100 ml 100 个 /100mL COD mg/l ph - 6~ 余氯 mg/l mg/l - 注 :BOD: 生物需氧量 ;COD: 化学需氧量 ;SS: 悬浮物 1.1 真空蒸馏处理技术 (VDT) [4] 葛志祥等针对目前船用生活污水处理装置大多存在体积较大, 耐水力冲击负荷能力差, 处理效果不稳定, 操作维修不方便等缺点进行开发和研究, 设计出一套完善可靠的船舶生活污水处理新技术真空蒸馏处理技术 (vacuum collect distillation ships domestic sewage technology,vdt), 此项技术利用船舶真空蒸馏海水淡化原理, 结合船舶生活污水真空收集原理进一步优化了船舶生活污水的处理过程, 在保护海洋环境的同时减轻了轮机值班人员的工作强度提高了船舶生活污水处理效率并提高了船舶能源利用效率, 对船舶建造和营运有着非常重要的战略意义 1.2 膜生物法工艺 (MBR) 我国在有关膜生物反应器 (Membrane Bio-reactor,MBR) 的研究起步较晚, 自 1993 年始, 清华大学环境工程系同济大学中科院生态中心等单位先后开展了许多这方面的研究, 研究对象从生活污水扩展到石化污水高浓度有机废水港口污水印染废水等, 但应用工程数量还很少, 且至今还未见有膜反应器用于船舶的报道近年来国际上的研究方向以强化生物处理工艺流程及处理效率为主, 比较典型的就是结合膜分离技术而形成的膜生物法工艺 -2-

物含油污水舱底油污水油舱压载水洗舱水使水生生物抵抗力下降, 产量降低, 水体食物链和人类水生食物中混入致癌物质 [3] 表 2 污水排放标准 Tab.

3 2000 年德国海军安装了首台 MBR 船舶生活污水处理装置并进行了实船试验 ; 同年联邦德国教育与研究部资助进行一项叫做 MEMROD(MEMbrane Reactor Operation Device) 的研究项目, 目的是将船舶所产生的灰水黑水以及舱底含油废水集中到一个 MBR 处理后达标排放 ; 2001 年英国多年从事船舶生活污水处理装置生产的 Hamworthy 公司 [5], 也对其产品进行了工艺升级, 研制开发出 MBR 系列装置 I9; 荷兰 Triquabv 公司开发的 MEMTriq(r)Marine 船用装置, 采用了外置的管状膜口 MBR 技术用于船舶主要具有以下特点 [6] :1 膜分离代替泥水的自然沉降分离, 出水水质可不受船舶摇晃振动的影响 ;2 反应器内污泥浓度高, 污染物降解效率高, 占地少, 耐冲击负荷 ;3 泥龄长, 可进行硝化反应, 污泥产量低 ;4 能够滤除细菌和病毒, 出水可不再消毒 ;5 出水水质好并可回用, 船舶可不受航行区域的限制 ;6 易于实现自动控制, 操作管理方便膜生物处理技术以其独特的优势在污水处理及中水回用中的应用范围和规模不断扩大和增加, 是一种非常有发展前途的新型污水处理工艺技术浓缩液回预处理柜好氧 / 厌氧处理柜膜生物反应器达标水排放污泥定期外排渣定期外排 / 压实后焚烧图 1 膜生物反应器工艺流程 Fig1 The process flows of Membrane bio-reactor MBR 有待解决的主要技术问题 : 1 MBR 的能耗高 MBR 的能耗主要来自供水泵循环泵渗透水抽吸泵和曝气系统能耗值与膜通量膜污染状况污泥浓度曝气量系统规模泵的选型及设计均有关系因此要降低能耗, 主要是设备选型合理, 工艺流程设计优化 2 容易出现膜污染, 给操作管理带来不便, 使运行费用提高影响膜污染的主要因素是 : 膜的性质料液性质和膜分离操作条件因此, 对 MBR 进行以下改进 : 一是在设计过程中, 根据水质和水处理要求选择膜材料 ; 二是对料液进行预处理, 以达到膜组件进水的水质指标 ; 三是通过实验选择合适的操作运行条件 ; 四是在设计中, 注意减少设备结构中的死角和死空间间隙, 以防止滞留物在此变质, 扩大膜污染 ; 五是防止微生物细菌及有机物的污染此外, 还需要通过反冲洗等清洗方法, 及时对膜污染进行处理 [7] 1.3 船舶生活污水处理的实船试验研究罗茨鼓风机 / [8] 董良飞采用厌氧复合床反应器与接触氧化接触沉淀相结合的工艺, 设计加工样机处理某货轮生活污水实船试验积累了相关实验参数在船舶生活污水处理装置的开发中应注意以下问题 :1 应对船舶生活污水的水量和水质情况进行实船调查, 以便合理设计或选择除渣 -3-

用了外置的管状膜口 MBR 技术用于船舶主要具有以下特点 [6] :1 膜分离代替泥水的自然沉降分离, 出水水质可不受船舶摇晃振动的影响 ;2 反应器内污泥浓度高, 污染物降解效率高, 占地少, 耐冲击负荷 ;3 泥龄长, 可进行硝化反应,

4 装置和调节池 ;2 受水深及倾斜的影响, 船舶生活污水处理装置的曝气宜选用微气泡大阻力型的空气扩散装置 ;3 船舶的运动效应会对污水处理装置的自控固液分离及管路连接等产生不利影响, 设计中应加以考虑 ;4 很多细节问题可能直接影响船舶生活污水处理装置的正常运行及出水水质, 也应予以重视图 2 实船试验工艺流程图 Fig2 The process flow diagram of trial 根据船舶生活污水处理的实船试验和调研 [9], 结合船舶操作管理人员的意见和要求 [10], 针对船舶生活污水的特性及船上环境影响因素, 理想的船舶生活污水处理装置应具有以下特点 :1 能实现黑水和灰水的一体化处理, 耐水质及水量负荷变化能力强 ;2 受船舶运动效应影响小, 处理过程稳定且效率较高 ;3 体积小占地少造价低, 易于安装 ;4 起动及停止后恢复快, 无需特殊维护 ;5 安全美观, 人机界面友好, 自控程度高, 操作管理简便 ;6 结构合理, 可靠耐用, 使用寿命长 2 船舶含油污水的处理污水中不同形态的油有着不同的理化性质, 在很大程度上决定了相应处理方法的选择通常, 油类在水中主要以 5 种形态存在 [11] : 上浮油分散油乳化油溶解油固体附着油含油污水的处理方法大致有以下几种 [12,13] :1 油水分离法 2 凝聚沉淀法 3 加压气浮法 4 过滤法 5 吸附法 6 微生物处理法 2.1 压载水的处理 IMO 历来对船舶压载水问题高度重视, 并一直致力于制定全球压载水管理方面的公约于 2004 年通过了国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约我国作为世界航运大国 IMO A 类理事国, 也在全力推进这项工作目前国际上正在研究的船舶压载水处理方法很多, 主要有 : 机械处理法物理处理法化学处理法机械处理法机械处理法 : 用过滤法和改善船舶设计过滤可去除压载水中的生物和病原体, 但问题是 : 像病毒和细菌最小的只有 0.02µm 和 0.1µm, 原生动物最小的是 2µm, 双鞭毛藻最小的是 3µm 滤网网目越多, 过滤需要的压力就越大, 而且很快就需要反冲洗, 实际上沿海的压载水本身含有许多悬浮物, 会使过滤更加困难目前日本的研究技术为 25µm 以上可清除 74%~ 94%,50µm 以上可清除 82%~95%, 其作用原理不纯粹是过滤, 还包括在管路内部产生剪应力和空穴 [14] 以色列和美国最近采用盘分离紫外照射和高级氧化处理结合的技术, 做了两级 -4-

[10], 针对船舶生活污水的特性及船上环境影响因素, 理想的船舶生活污水处理装置应具有以下特点 :1 能实现黑水和灰水的一体化处理, 耐水质及水量负荷变化能力强 ;2 受船舶运动效应影响小, 处理过程稳定且效率较高 ;3 体积小

5 实验, 处理流量均为 10m 3 /h, 用地中海的原生海水作为压载水实验, 结果 93% 的微米级浮游生物 (Microplankton) 100% 皮米级浮游生物 (Picoplankton) 和 62% 的纳米级浮游生物 (Nanoplankton) 被抑活 [15] 旋流分离法 : 利用水流在管路中高速流动产生的分离作用, 将液体的水和固体的生物和病原体分离开 OPtiMar 漩流分离器安装在豪华公主上以每小时 200m 3 /h 流量运行可滤除 40µm 以上微生物, 实验室实验可滤 1µm 以上微生物 [16] 物理处理法物理处理法 : 即采用热紫外线超声波银离子磁化等最新研究表明,40 ~45 通常足以杀死或抑活压载水中有害水生物低温长时间比高温短时间更有效 [17] 温度在 38 ~50, 加热持续时间为 2~4 小时, 可杀灭大部分生物, 但是如果生物是以休眠胞子的形式存在, 可能需要更高的温度, 而且很难达到杀灭的效果在船上实现加热处理存在的主要问题是, 必须改装管系, 产生热应力, 热源不足, 冬季处理效果差等 [18,19,20] 紫外线处理时, 在波长为 240~260nm 处, 尤其在 253.7nm 处对压载水中的生物和病原体有杀灭的作用该方法应用的主要问题是, 因为沿岸水中因含有大量的悬浮物质会阻挡紫外线对生物和病原体的照射, 含有的另一种黄色物质, 对波长为 254nm 紫外线的有强烈的吸收作用, 这两者都会影响处理效果而且能耗很大如果压载水含铁量高的话, 会沉积在石英灯管上, 也影响处理效果最近美国人在实船的实验显示 :32kW 的 UV 装置能在压载水流量为 340m3/h 时抑制浮游植物的生长和造成浮游动物 95% 以上的死亡率 [21] 紫外线处理的效果并不是光照强度和曝光时间的简单函数, 对浮游植物的实验表明 : 高强度光照短曝光时间比低强度长曝光时间更有效 [18] 这种处理方法另一缺点是一些较小的生物可能在较大生物的影响下未经处理就离开了紫外线处理单元 [19], 而且混浊的水会降低紫外线的穿透力超声波 : 用超声波通过各种间接反应对海洋生物有致命作用它可以产生热量压力波的偏向, 形成真空或半真空状态从而脱氧导致浮游生物的死亡化学处理法化学处理法即采用臭氧抽氧氯化处理等氯化处理是直接加氯或次氯酸钠, 最近的研究是巴西做的实船实验投加次氯酸钠的研究, 以 mg/L 有效氯处理, 结果显示 : 所有浮游动物和浮游植物最高死亡率为 76.4% 不同浓度间差别甚微, 小于 5% [22] Peraclean R Ocean 是德国研制的一种以过氧乙酸 (PAA) 为基础的产品, 它能杀死细菌病毒胞子藻类原生动物和较高等的生物, 其中一个试验, 用卤虫的成体幼体无节幼体期孵化期前的卵和包囊四个时期, 使用该产品达 350mg/L 可达到 100% 的致死率 [23] 熊德琪等应用臭氧氧化技术深度处理油船含油压载水的实验研究中, 通过强电离放电技术制取高浓度臭氧, 应用臭氧氧化方法来深度处理含油压载水, 模拟实验表明在臭氧投加浓度达到 120mg/L, 在较短的接触时间 (2min) 内, 臭氧对不同浓度的含油压载水中的油去除率可达到 50% 以上, 同时使芳香族类物质显著减少, 降低含油污水的生物毒性, 处理方法具有可观的应用前景从实验结果中可看出, 在含油压载水的臭氧氧化处理中, 对除油效果具有重要影响的因素是臭氧的投加量臭氧氧化法对油船压载水中的低浓度油有较好的去除效果在处理不同浓度的实际含油压载水时, 不应单纯追求油去除率, 而应把臭氧投加量控制在一个合适的范围内 [24] 白敏冬等利用介质阻挡强电离放电的方法, 将空气中的 O 2 和海水中 H 2 O 电离离解成 OH 等氧化自由基, 溶于海水中形成高浓度羟基药剂羟基致死压载水中入侵的细菌微藻生 -5-

6 物的反应属于游离基反应, 具有广谱致死特性, 在压载水外排 ( 或输入 ) 过程中就可致死入侵微生物, 羟基药剂经 20min 衰减又还原成 H 2 O 和 O 2, 是无毒无残留物的绿色药剂, 将成为治理船舶压载水的有效廉价理想的药剂, 不存在药剂污染海洋环境等问题电解海水处理船舶压载水中的有害水生物和病原体是电解海水防污技术在船舶应用上的一次新的尝试 [25,26] 国外电解海水防污技术的研究和应用有几十年的历史日本从 1962 年开始研究电解海水防污问题, 日本的三菱重工有限公司在 1965 年研制成一种能防止船壳海生物附着的防污系统,1971 年在多艘大型船舶上安装使用, 现有大量 MGPS ( 防止海洋生物附着装置 ) 在船舶炼油厂发电厂等安装使用英国的 Cathodic and Electrolytic 工程公司制造的 Chatoeloc 系统 ( 铜 - 铝阳极防污防腐系统 ) 从 1965 年起开始在船上使用, 其防污效果十分理想国际上对电解法处理船舶压载水可能造成的二次污染存在较大的争议, 认为电解灭杀海生物后会产生一种致癌物质氯仿 (THM), 因此, 国家科学技术部船舶压载水处理装置的开发 [27] 研究项目组成员曾晓燕在开展课题研究时, 通过实验室模拟的一套电解装置处理系统, 对电解海水法能否处理船舶压载水, 以及电解海水法处理船舶压载水造成二次污染的一些争议进行了实验验证探索了电解法处理船舶压载水的有效性和在船舶上实施的可行性船舶压载水电解处理实验室试验, 初步验证了电解海水法能够处理船舶压载水, 使用高性能的电极开发船舶压载水处理装置的可行性是存在的 2.2 舱底污水的处理方法舱底污水的油水分离方法油水分离的方法较多, 有物理分离法化学分离法电浮分离法等就目前船用油水分离器而言, 主要采用物理分离的方法 [28] 重力分离法过滤分离法聚结分离法吸附分离法等尽管现在国内航运企业对所属船舶的机舱油水分离器都不同程度地进行了更新换代 [29], 诸如安装德国日本等国的进口产品和先进的报警及排放监控自动化系统, 但仍存在着较严重的超标排放现象, 在 PSC(Port State Control) 检查中被罚款甚至被滞留, 给企业造成损失和不良影响机舱舱底污水处理系统经过改建后 ( 如图 3), 降低了进入油水分离器的污水中的含油量, 从而大大减轻了油水分离器的负荷, 提高了油水分离器的效率和可靠性, 延长了油水分离器中纸质滤芯或捕油器的寿命, 减少了油水分离器的维修工作初始投资不大, 收效却大, 最重要的是船舶不会再因机舱舱底油污水处理不当而被 PSCO 罚款或滞留机舱污水污水粗分离柜污水柜污水泵污油柜污油油水分离器 <15mg/L 污水舷外舱底污水微生物降解基础研究图 3 污水处理系统流程 Fig2 The Process of Sewage disposal system 宁波大学科研基金项目支持的舱底污水微生物降解基础研究中 : 从某国内航线三级油 -6-

题, 日本的三菱重工有限公司在 1965 年研制成一种能防止船壳海生物附着的防污系统,1971 年在多艘大型船舶上安装使用, 现有大量 MGPS ( 防止海洋生物附着装置 ) 在船舶炼油厂发电厂等安装使用英国的 Cathodic and

7 船的舱底污水中筛选到菌株 5 株, 对其生长条件及除油能力进行研究发现 : 它们均可不同程度的降解舱底污水, 混合菌降解最佳适应条件为 :ph8.0 温度 27 时间 72h; 在最高含油量为 20000ug/g 混合菌投入量为 25% 时最有效, 混合菌数量和降解率分别达个 /ml 和 46.5%; 通过添加过氧化氢 (H ) 和阴离子表面活性剂油酸钠 (R-Na) 和阳离子表面活性剂十二胺 (R-NH 3 Cl) 对石油降解的研究结果表明 : 适宜浓度强氧化剂 H 2 O 2 能够显著的提高降解率, 活性菌数为个 /ml, 为未加入时的 7.66 倍, 降解率达到 53.3%; 当 R-Na 和 H 2 O 2 的加入量合适时, 活性菌数量达到个 /ml, 降解率达到 70.9%;H 2 O 2 和 R-NH 3 Cl 加入时降解率达到 45.6% 所用材料 :KH 2 PO 4 (NH 4 ) 2 SO 4 HCl NaOH NaCl NH 4 H 2 PO 4 MgCl 2 CaCl 2 KCl 色氨酸均为化学纯, 营养琼脂为生物制品肉汤蛋白胨培养基, 用于细菌的一般培养无机盐加色氨酸培养基 : 色氨酸 NH 4 H 2 PO 4 0.5,Na 2 HPO ,KH 2 PO ,NaCl0.15(pH=7.8) 牛肉膏蛋白胨取得舱底污水样品, 鉴定其中微生物的菌属, 筛选其中的优势菌, 研究其生长条件并进行培养, 研究优势菌在不同条件下的除油能力, 统筹一种较为理想的条件对舱底污水样品进行实践性试验其中石油的测定采取紫外分光光度法 [30],PH 采用 PHS-3C 精密 ph 计测量实验过程 : 通过菌株的分离筛选及鉴定 ; 舱底污水微生物解脂酶活性测定 ; 混合菌生长条件的研究 ; 氧化剂 H 2 O 2 表面活性剂对石油降解的影响研究 ; 研究结论 :1 从污水中筛选得到菌株 5 株, 分属 2 个不同的细菌菌属, 微球菌属和假单胞菌属它们均可不同程度的降解舱底污水混合菌降解效果比单菌更为有效, 其降解最佳条件为 :ph8.0, 温度 27, 时间 72h 2 适宜浓度强氧化剂 H 2 O 2 能够显著的提高降解率由于 H 2 O 2 是强氧化剂, 过量的加入会影响微生物的生长并最终导致微生物对石油的降解效果 3 在不添加 H 2 O 2 的情况下, 加入油酸钠使微生物的除油效果提高幅度不大在油酸钠和 H 2 O 2 的浓度分别达到 400mg/L 和 5600mg/L 时微生物的活性最大, 使降解率达到最高 4 同浓度 H 2 O 2 条件下添加十二胺的降解效果不如油酸钠, 在各自最适宜天数时其最佳降解率相差大约 15% 阴离子表面活性剂的效果明显优于阳离子表面活性剂的效果研究得到的一些关于降解菌对舱底污水的降解性能的信息, 为建立起一套切实可行的舱底污水微生物处理技术提供了理论依据, 也为船舶舱底污水治理提供了基础理论技术支持 [31] 叶淑红等在辽东湾北岸滨海湿地降解苯甲酸类化合物的微生物研究中也得出了相似的研究结果大量的研究表明, 海洋环境中广泛分布着石油降解微生物, 但单纯靠土著微生物的自然降解, 净化速率太慢, 油污染的危害仍然存在通过工程措施, 加入人工培养驯化或经基因工程改造的高效降解菌株, 并适当地改变环境因素, 如加入亲油性的 N P 营养盐, 从而加速低浓度油污染的清除目前, 国内外已研制出不会引起富营养化和赤潮的营养盐, 并已选育出在无石油条件下能自然死亡的石油烃类氧化细菌, 不会造成生态的失衡而危及海洋环境 [32,33] 3 船舶污水处理技术展望目前, 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与物理法和化学法相比, 生物工程高效安全价廉无毒, 是最终解决船舶污水的途径船用膜生物反应器 (MBR) 在处理船舶灰水中具有明显的优越性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, 已成为最符合法规发展趋势的船舶污水处理技术随着人们环保意识的加强及国际公约制定 -7-

5%; 通过添加过氧化氢 (H 2 0 2 ) 和阴离子表面活性剂油酸钠 (R-Na) 和阳离子表面活性剂十二胺 (R-NH 3 Cl) 对石油降解的研究结果表明 : 适宜浓度强氧化剂 H 2 O 2 能够显著的提高降解率, 活性菌数为 6.

8 标准的日趋严格, 使得更多的人们去研究船舶污水处理技术参考文献 [1] 许忠兵. 防止船舶生活污水污染的监管与建议 [J]. 航海技术,2008,(3):47~50. [2] 白韬光. 船舶污水处理技术及其发展趋势 [J]. 上海造船,2006,(2):44~45. [3] 中国船级社.73/78 防污公约 [M]. 北京 : 人民交通出版社,2003. [4] 葛志祥, 王小海, 范洪艳. 真空收集蒸馏处理船舶生活污水技术 VDT[J]. 船海工程,2008,37(2):77~80. [5]Alan Smith. The optimisation of membrane bioreactor technology for use in the treatment of marine waste water[a]. Ballast Water, Waste Water and Sewage Treatment on Ships and in Ports[C]. Bremerhaven: Eule and Partners International Consulting S P R L,2001, [6] Visvanathan C,Aim R B,Parameshwaran K.Membrane separation bioreactors for wastewater treatment[j]. Critical Reviews in Environmental Science and Technology,2000,30(1):1-48. [7] 牛涛涛, 汪建根, 李振玉, 等. 膜生物反应器在污水处理中的应用及其前景展望 [J]. 环境研究与监测,2008,21(1):35~38. [8] 董良飞. 船舶生活污水处理的实船试验研究 [J]. 船舶工程,2008,30(1):11~15. [9] 董良飞. 内河船舶生活污水综合防治对策 [J]. 上海海事大学学报,2007,28(3):10~15. [10] Storarir Vier. Ballast Water and Waste Water Treatment Aboard Ships and in Ports[C].Bremer haven Eule and Partners International Consulting,2003: [11] 许海梁, 熊德琪, 殷佩海. 船舶油污水处理技术进展 [J]. 交通环保,2000,21(3):4~8. [12]B.E.Reed,M.R.Matsumoto,J.N.Jensen,etal.Physicochemical Processes[J].Water Environ.Res.,1998,70(4): [13]Mavrov V,Dobrevski-I,Stathopoulos-N,etal.Treatment of WasteWater Contain in Oil [J].Water Sci.Technol.,1989,21(1): [14] Anderson A.B., Johannessen B.O., Dragsund E. Progress report on the Special Pipe System as a potential mechanical treatment for ballast water[c]. IMO London, The 2nd International Ballast water Treatment R&D symposium,2003, [15]Itay Kreisel.The ternary effect for ballast water treatment[c]. IMO London, The 2nd International Ballast water Treatment R&D symposium, 2003, [16] Hyde Marine. Hyde Marine Ballast Systems Practical Solutions for Ballast Water Treatment. [17]Geoff Rigby.Does heat offer as Puerior ballast water treatment option? [C]. IMO London, The 2nd International Ballast water Treatment R&D symposium,2003, [18]Bolch C.J.S., Halle graeff G.M.. Chemical and physical treatment options to kill toxic Dinoflagellate cysts in ships ballast water[j].environ,1993,l, [19]Anderson D.M.,Okaichi T.,Nemoto T..Methods for modern Dinoflagellate Cyst Studies In:Red Tides,Biology,Environmental Science,and Toxicology[M].New York, Elsevier,1989, [20]Bolch C.J.S.Ballast water and harmful algal blooms[j].la Tremblade,France,1997, [21]Drs Dvaid A, Wright, Rodger Dawson.Ship board trials of ballast Water treatment systems in the United states[c]. IMO London, The 2nd International Ballast water Treatment R&D symposium,2003, [22]Julieta, Salles,Vianna da Silva.Flavio da costa Femades Use of chlorine for ballast water treatment [C]. IMO London,The 2nd International Ballast water Treatment R&D symposium,2003, [23] 熊德琪, 汪梅华, 白希尧. 应用臭氧氧化技术深度处理油船含油压载水的实验研究 [J]. 环境污染治理技术与设备,2005,6 (2):59~62. [24] 白敏冬, 张芝涛, 白希尧, 等. 羟基游离基杀死压载水中微生物研究 [J]. 海洋与湖沼,2003,34(5):484~489. [25]Pang Xinxiang,DangKun,Yin Peihai.Research on Ballast Water Treatment with Electrolyzing Method[A].First Intenational Conference on Ballast Water Management[C]. Singapore,2001. [26]Fukuyo Y.,Ikegami T., Murase T.. Unwanted aquatic organisms in ballast tank.report of the ballast water by treatment using main engine water cooling circuit and findings of the on-board research[r]. Denmark, ICES Annual Sci.Conf., 1995,l-12. [27] 曾晓燕. 电解法处理船舶压载水的可行性研究 [J]. 中国航海,2006,(2):83~85. [28] 甘念重. 船舶机舱舱底污水及其防污染技术 [J]. 交通科技,2001,186(3): [29] 胡强生, 洪理平. 机舱舱底污水处理中存在的问题及改进措施 [J]. 船海工程,2005,(4):77~78. [30] 谢重阁. 环境中石油污染物的分析技术 [M]. 北京 : 中国环境科学出版社,1987, [31] 叶淑红, 丁鸣, 何连芳, 等. 辽东湾北岸滨海湿地降解苯甲酸类化合物的微生物研究 [J]. 海洋环境科学,2005,524(2):47~50. [32] R. Boopathy. Factors limiting bioremediation technologies[j].biores.technol,2000,74(1): [33] Kenneth Lee, Francois Xavier Merlin. Bioremediation of oil on shoreline environments development of techniques and guidelines[j].pure Appl.Chem,2001,71(1):

The optimisation of membrane bioreactor technology for use in the treatment of marine waste water[a]. Ballast Water, Waste Water and Sewage Treatment on Ships and in Ports[C].

9 Progress in Research on Disposable Technology of Shipping Sewage Jiang Yanmin, Zhu Minghe, Zheng Daochang Maritime College of Ningbo University, Ningbo (315211) Abstract A series of environmental problems (such as increasing trends in marine pollution, frequently-occurring red tide disasters, increasing destruction of marine ecology, serious threat to biological diversity, etc) caused by shipping have aroused people's wide attention. This paper firstly describes the types of ships as well as water hazards, and gives an overview of the present station and developing trends of the ship sewage treatment technology and oily sewage (including bilge water, ballast water) disposal technology at home and abroad in recent years; secondly, this paper also puts forward the existing problems in the above shipping sewage proposal technology and demonstrates further research fields in which we can ultimately achieve the goal that shipping sewage can be discharged with standard met after disposed and the better protection of marine ecological environment. Keywords:marine pollution; shipping sewage; disposable technology 作者简介 : 蒋艳敏, 女,1982 年生, 汉族, 河南上蔡人, 硕士, 研究方向 : 能源利用与环境保护 ; 郑道昌, 男,1958 年生, 汉族, 浙江台州人, 硕士, 教授, 硕士生导师, 主要研究方向 : 船舶动力的新能源开发应用环保节能等, zhengdaochang@nbu.edu.cn; 朱鸣鹤, 男,1973 年生, 汉族, 浙江金华人, 博士, 副教授, 硕士生导师, 主要研究方向 : 船舶港口防污染技术和海洋生态修复技术, zhuminghe1998@yahoo.com.cn. -9-

shipping have aroused people's wide attention.

MBR 1 1# MBR MBR MBR mm mm mm 1 MICRODYN -NADIR BC m μm PLC 2 2 Table 2 Main equipment

MBR 1 1# MBR MBR MBR mm mm mm 1 MICRODYN -NADIR BC m μm PLC 2 2 Table 2 Main equipment 23 5 Vol 23 No 5 2015 10 Journal of Xiamen University of Technology Oct 2015 MBR 361021 MBR MBR COD cr BOD 5 NH 3 - N TP MBR CODcr 86 4% BOD 5 97 6% NH 3 -N 99% TP 68% 86 7% MBR CODcr BOD 5 NH 3 -N TP