【毕业学位论文】（Word原稿）船舶油污染的防治-航海学

1 分类号 编号 学 毕 业 论 文（设 计） 船舶油污染的防治 系： 专 业： 轮机工程 姓 名： 学 号： 指导老师： 学 2 摘要 船舶海洋污染给海洋生态造成严重的破坏，讨论 分 析船舶操作性污染物质的形成原因 ,介绍船舶油污染的特点及危害 ,介绍预防和治理船舶油污染的措施 。 关键词 ： 船舶油污染，产生，分类，危害，防治措施 3 by of of to to be in ） 4 目录 绪 论 . 错误 !未定义书签。 1 船舶油污染的概述 . 6 舶油污染的分类 . 6 操作性油污染的来源 . 6 船舶操作性油污染的特点和危害 . 7 故性油污染 的危害 . 8 船舶油污染的预防和治理 . 9 突发事故性油污染的治理 . 9 物理方法处理溢油 . 9 化学方法处理溢油 . 9 燃烧 . 10 生物技术的应用 . 10 操作性油污染的防治 . 10 应用油水分离器和排油监控装置 . 10 洗、压舱水应进行必要的处理 . 10 污油水舱 . 10 专用压载舱（ . 10 采用原油洗舱技术 . 11 双壳体油船 . 11 船载油水分离器的使用 . 12 油水分离的方法 . 12 3 1 1 重力分离法 . 12 过滤分离 . 12 吸附分离 . 12 3 2 油水分离器的结构及其分离过程 . 13 多层斜板式油水分离器 . 13 细管式油水分离器 . 14 影响油水分离器性能的因素 . 16 1 泵的种类和排量 . 17 作压力 . 17 分的形式和种类 . 17 度 . 17 分的浓度 . 17 道 . 17 油水分离器的管理 . 18 结论 . 20 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 20 5 绪论 我国濒临的海洋面积非常辽阔 ,有 渤 海 、 黄 海 、 东 海 和 南 海 ,面积共 有 473 ,海 岸 线 漫 长 ,北 起 鸭 绿 江 口 ,南 到 北 仓 河 口 ,大陆海岸线长达 18000 屿岸线长达 14000 随着我国改革开放的不断深入，经济的不断发展 ,国 内 外 货 物 贸 易 量 越 来 越 大 ,其中 80%的贸易量是通过 海 运 来 完 成 的 ,因此 ,近 几 年 来 我 国 的 船 舶 运 输 公 司 如 雨 后 春 笋 般的发展壮大起来 ,船 舶 的 数 量 和 吨 位 也 不 断 提 高 。 但 目 前 在 我 国 船 舶油 污 染 防 治 领 域 相 关 的 技 术 还 不 成 熟 在 具 体 的 管 理 方 面 尚 存 在 较 大的 不 足 ， 缺 乏 适 合 我 国 实 际 的 措 施 法 规 等 。 虽 然 绝 大 部 分 船 只 安 装 了水 分 离 器 和 生 活 污 水 处 理 装 置 ,但 设 备 使 用 率 和 排 放 达 标 率 不 能 符 合要求 ,且 岸 上 接 收 系 统 由 于 体 制 问 题 尚 未 建 立 完 成 ,导致油类污染物 ,生 活 垃 圾 回 收 处 理 率 很 低 ,生 活 污 水 没 有 回 收 ,给 我 国 沿 海 及 内 河 水域造成较大的污染。加之近年来，国际原油价格的节节攀升，促使国内石油运输市场空前繁荣。原油和成品油船舶数量和货运量不断的增加 ， 以 及 海 运 货 物 种 类 的 扩 大 ， 也 使 船 舶 发 生 油 污 事 故 的 风 险 不 断 增加，海洋受到由船舶引起的污染日益增加，海洋环境受到严重威胁。据统 1973 年 2003 年 ， 仅 中 国 沿 海 、 长 江 发 生 溢 油 量 在 50 吨 以 上的重大船舶污染事故就有 71起 ， 给 我 国 水 域 的 生 态 平 衡 造 成 严 重 的 破坏 ， 直 接 和 间 接 造 成 的 经 济 损 失 无 法 估 量 。 因 此 ， 防 止 海 上 污 染 尤 其船舶对海洋的油污染是摆在我们面前的重要课题。那什么是船舶油污染呢，政府间海洋学委员会 ( 把船舶海洋污染定义为 :“人类直接 或 间 接 地 把 一 些 物 质 或 能 量 引 入 海 洋 环 境 (包 括 河 口 ),以 至 于 产 生损 害 生 物 资 源 ,危 及 人 类 健 康 ,妨 碍 包 括 渔 业 活 动 在 内 的 各 种 海 洋 活动 ,破坏海水的使用质量和舒适程度的有害影响。按照污物的类型 ,船舶海洋污染可以分为油类污染、有毒液体污染、包装有害物质污染、生活污水污染、垃圾污染、大气污染、噪声污染、其他有害物质污染等 。 其 中 油 类 污 染 最 为 严 重 ,油 船 的 溢 油 及 各 类 引 擎 油 、 机 械 油 及 油脂等 ,特别是油船洗舱的残渣及油水混合物 ,混有油类的压舱水、洗舱水等 ,都 是 船 舶 通 常 向 海 中 排 放 的 污 染 物 。 船 舶 油 污 染 是 海 洋 环 境 污染的重要根源之一 ,对海洋环境构成巨大的威胁。 6 1 船舶油污染的概述 舶油污染的分类 海 洋 船 舶 油 类 污 染 依 其 形 成 性 质 划 分 有 两 种 :海 上 船 舶 事 故 性 油类污染和操作性油类 污 染 。事 故 性 油 类 污 染 是 指 船 舶 发 生 碰 撞 、触 礁 、搁浅、爆炸、沉没等海难事故导致石油类物质溢入海洋造成的污染。这 种 油 污 染 尤 其 是 油 船 的 事 故 性 污 染 ,由 于 发 生 地 多 为 通 航 密 集 区 ,近岸沿海区 ,其 溢 油 量 大 ,溢油 集中 ,对 事 故 海 区 往 往 造 成 毁 灭 性 的 损害。因此其社会影响大 ,国际社会倾注了巨大的注意力 , 急应对、赔偿的规定。操 作 性 污 染 又 称 排 放 性 污 染 ,是 指 船 舶 在 营 运 过 程 中 船 员 有 意 或 无 意地 将 船 舶 污 染 物 排 放 入 海 的 行 为 。 船 舶 的 排 放 行 为 从 法 理 角 度 讲 ,又分为合理性排放和非法性排放。所谓合理性排放是指船舶排放的污染物质未超过有关公约、法规的规定标准或排放的行为未被禁止和限制 ,也 不 在 禁 排 区 里 发 生 ,只 造 成 轻 微 污 染 的 行 为 ;而 非 法 性 排 放 是 指 船舶 排 放 的 污 染 物 质 超 过 了 公 约 法 规 等 的 规 定 标 准 ,或者 未 超 标 准 却 在禁止排放区排放的行为。对于非法性排放 ,从行为人的主观方面讲 ,可能 存 在 故 意 和 过 失 两 种 情 形 ,但 无 论 其 主 观 上 如 何 ,它 必 然 会 产 生 污染的危害后果 ,并 且 对 环 境 造 成 的 损 害 远 比 合 理 性 排 放 严 重 。 相 对 于事 故 性 污 染 ,船 舶 的 操 作 性 油 污 染 具 有 单 次 的 溢 油 量 较 小 ,发 生 区 域分散隐蔽 ,对 环 境 和 生 态 的 影 响 具 有 滞 后 期 ,损 害 不 明 显 ,没有引起人们 的 足 够 重 视 。 随 着 海 上 贸 易 的 繁 荣 ,航运船舶的数量在迅猛增加 ,操作 性 溢 油 污 染 的 影 响 越 来 越 严 重 ,尤 其 是 对 海 洋 环 境 的 生 态 造 成 的 危害已经渐渐显示 ,国际社会对此类污染的关注度也日渐升高。 操作性油 污染的来源 船 舶 上 产 生 操 作 性 油 类 污 染 的 物 质 可 以 分 为 油 类 混 合 物 和 油 类 物质 。 油 类 混 合 物 可 包 括 油 舱 的 洗 舱 水 、 机 器 处 所 的 舱 底 水 和 含 油 类 的生活污水 ;油 类 物 质 应 包 括 燃 油 、 滑 油 、 各 种 残 油 和 油 渣 等 。 具 体 分有以下几种 : 油 舱 的 洗 舱 水 。 对 于 油 轮 而 言 ,采 用 专 用 压 载 舱 和 专 用 货 舱 系 统 ,不 需 要 对 货 油 舱 进 行 清 洗 作 业 ,也 就 不 产 生 货 油 舱 的 洗 舱 水 ;而没有设 置 专 用 压 载 舱 和 专 用 货 舱 系 统 的 油 轮 在 更 换 货 种 时 ,不 得 不 对 货 舱进行清洗 ,在 空 载 航 行 时 为 保 障 安 全 ,又 必 须 在 货 舱 中 压 载 航 行 ,再装新 货 时 又 必 须 进 行 洗 舱 。 这 种 操 作 必 定 会 产 生 大 量 的 货 舱 洗 舱 水 ,内含大量的油 类物质。 机 器 处 所 的 舱 底 水 。 机 器 尤 其 是 内 燃 机 在 运 转 时 需 要 淡 水 或 者 海水冷却 ,机 舱 内 布 置 了 大 量 的 冷 却 水 管 ,管 路 的 接 头 部 分 或 者 锈 蚀 部位 难 免 会 漏 出 水 ,机 械 检 修 时 系 统 存 水 也 会 放 入 舱 底 ;另 外 锅 炉 蒸 汽管路泄放的水汽、机舱冷凝水、分油机的工作水及清洗水、水泵的轴封 渗 漏 、 工 作 洗 刷 用 水 等 都 能 产 生 舱 底 水 。 因 此 ,机 舱 的 舱 底 一 股 都会 存 有 一 定 数 量 的 污 水 。 本 来 这 种 水 并 不 属 于 污 染 物 质 ,但 由 于 在 机器处所 ,其 它 设 备 滴 ， 漏 ， 跑 ， 冒 的 油 类 和 这 种 水 混 合 ,导致这种水成 7 了 含 油 污 水 。 如 果 这 种 污 水 没 有 按 照 规 定 的 操 作 进 行 就 会 造 成 非 法 排放 ,必然加重污染危害。 生 活 用 的 含 油 污 水 。 生 活 污 水 一 般 产 生 于 厨 房 、 洗 衣 间 等 部 位 。调 制 饮 食 时 生 活 污 水 含 食 物 油 ,船 员 洗 工 作 服 时 也 会 产 生 含 油 洗 涤 水 ,这种排放势必造成污染损害。 机 器 处 所 的 残 油 。 机 器 处 所 的 残 油 产 生 途 径 有 多 种 形 式 :油 舱 放残 、 油 管 滴 漏 、 油 泵 轴 封 的 漏 泄 、 清 洗 用 油 、 置 换 出 的 设 备 用 油 、 油渣 柜 、 溢 流 柜 的 溢 出 油 等 。 残 油 属 于 禁 止 排 放 的 物 质 。 这 些 残 油 除 了一 部 分 收 集 在 污 油 柜 中 等 待 焚 烧 和 处 理 外 ,其 余 部 分 就 泄 放 到 舱 底 和舱 底 水 混 合 形 成 舱 底 的 油 污 水 ,船 员 如 果 不 能 正 确 地 操 作 舱 底 水 ,就可能将残油排出舷外造成油污染。 燃 油 分 离 出 的 油 渣 。 燃 油 都 含 有 一 定 的 渣 质 。 为 保 障 柴 油 机 的 运转安全 ,使用燃油前一般都要进行沉淀、分离和过滤程序。根据经验 ,使用燃料油的船舶通过沉淀、分离和过滤程序产生的油渣大约是所处理 燃 料 油 的 使 用 重 柴 油 的 船 舶 通 过 处 理 大 约 产 生 0. 5%油渣。据 收 集 的 资 料 统 计 ,全 球 船 舶 上 在 任 何 时 候 所 装 填 的 燃 油 总 量 高 达 以此推算 ,这些 燃 油 使 用 完 成 之 后 至 少 产 生 150万 吨 的 油 渣 。 可 以 肯 定 地 说 这 类 油渣 没 有 完 全 按 照 公 约 的 有 关 规 定 留 存 船 上 或 者 送 岸 处 理 ,一 旦 违 章 排放入海 ;会对海 洋造成油类污染。 油类过驳作业的溢漏。船舶的油类过驳作业是很频繁的 ,例如油轮的 装 卸 过 驳 、 非 油 轮 燃 润 油 添 加 、 船 舶 各 舱 室 间 的 调 配 等 。 这 种 过 驳作 业 面 临 着 很 大 的 溢 漏 风 险 ,必 须 制 定 周 密 的 作 业 计 划 控 制 风 险 。 任何一个环节发生疏忽 ,都会造成污染的发生。 船舶操作性油污染的特点和危害 由于操作性污染是伴随着船舶的作业产生的 ,它有如下的特点 : 发 生 时 间 的 不 确 定 性 。 船 舶 管 理 工 作 是 24 循 环 作 业 的 ,当轮机 管 理 人 员 在 当 值 期 间 操 作 某 些 作 业 时 ,例 如 转 驳 油 舱 的 燃 油 、 处 理舱 底 水 、 打 排 压 载 水 、 开 启 消 防 泵 等 ,会 受 到 操 作 人 员 的 业 务 素 质 、技 术 熟 练 程 度 以 及 注 意 力 等 的 影 响 ,又 可 能 在 不 经 意 间 将 污 染 物 质 排入海洋 ;另外 ,设 备 的 技 术 状 况 也 会 影 响 操 作 的 安 全 性 ,如 果 正 在 执 行合理排放操作时 ,设备出现故障也会造成排放污染。 发生地域的分散性。不管船舶是在航行中、锚泊时还是靠泊后 ,船舶 管 理 人 员 的 作 业 都 是 不 间 断 的 ,所 以 船 舶 经 过 的 人 和 路 线 ,不管是海 洋 、 沿 海 还 是 内 河 ,都 有 可 能 因 为 操 作 人 员 的 疏 忽 和 故 意 以 及 设 备故障而随地发生。 发 生 性 质 的 隐 蔽 性 。 对 于 船 舶 的 合 理 性 排 放 和 过 失 性 的 排 放 污 染而言 ,由 于 发 生 时 是 随 意 的 和 突 发 的 ,不 管 是 操 作 人 员 或 者 是 外 部 监管 部 门 都 难 以 立 即 发 现 ;而 对 于 船 员 的 故 意 排 放 ,他 会 选 择 不 易 被 发现 的 地 点 和 时 间 进 行 操 作 ,同 时 也 会 选 择 非 常 隐 蔽 的 排 放 方 式 进 行 ,逃避监管和打击 ,具有很深的隐蔽性。 一般来说 ,海 洋 对 操 作 性 污 染 具 有 一 定 的 自 净 化 能 力 ,轻 微 的 污 染 ,会 通 过 潮 流 、 海 洋 生 物 的 分 解 等 作 用 得 到 净 化 。 但 是 对 于 一 些 通 航 密 8 集 区 、 锚 地 、 港 口 等 敏 感 地 域 ,由 于 大 量 的 船 舶 不 间 断 地 进 行 排 放 作业 ,长 此 以 往 ,日 积 月 累 ,海 洋 中 积 聚 的 油 类 物 质 会 越 来 越 多 ,会造成海 洋 的 自 净 化 力 积 重 难 返 ,当 其 超 过 临 界 值 后 必 然 会 对 海 洋 环 境 造 成无 法 弥 补 的 危 害 。 油 类 污 染 对 海 洋 环 境 的 危 害 是 众 所 周 知 的 :漂 浮 在海 面 的 油 膜 可 以 减 少 海 洋 产 氧 量 直 接 造 成 海 洋 生 物 窒 息 而 死 ,对 海 洋渔 业 、 养 殖 业 是 毁 灭 性 的 灾 害 ;海鸟等生物一粘附上燃油 ,便会丧失能力致死 ;油 类 溶 解 后 的 分 散 状 态 和 乳 化 状 态 将 产 生 多 种 有 毒 化 合 物 进入 海 洋 生 物 的 食 物 链 ,在 毒 害 海 洋 生 物 的 同 时 也 会 对 食 用 者 造 成 严 重危害 ;油 类 凝 聚 以 后 ,形 成 海 面 漂 浮 的 残 余 物 ,长 期 潜 伏 在 海 洋 的 各 个角落 ,虽然无色无味 ,但需要在水面换气的海洋生物如海豚、鲸等大量吸 入 会 使 机 体 功 能 丧 失 ,导 致 死 亡 或 者 灭 绝 ;受 油 类 影 响 的 海 域 ,会导致 各 种 微 小 的 浮 游 植 物 、 原 生 动 物 或 细 菌 等 增 殖 和 聚 集 ,加 大 了 赤 潮灾害的发生。 故性油污染的危害 各种 事故造成的溢油 进入到水域中的油 ， 轻组分挥发造成大气污染 ， 未 挥 发 的 组 分 在 水 面 形 成 油 膜 ,影 响 氧 气 的 补 给 ， 造 成 海 洋 生 物缺氧受损 ， 油膜附着生物体表或吸入体内 ， 会对海洋生物产生致畸 ，致癌 ， 致突变的毒害效应 ， 影响物种的多样性 ， 并能通过食物链最终影响人类的健康 。 若发生在近海 ， 会对养殖业 ， 渔业及旅游业等造成短期及长期的不利影响 。 溢 油 还 会 对大气造成污染，对大气所造成的油污染主要是硫氧化物的污染及烃类的污染 。 船舶 ， 尤其是远洋船舶 ，多燃用劣质重油 ， 含硫量较高 ， 燃烧所生成二氧化硫既腐蚀设备，又造 成 大 气 污 染 。 二 氧 化 硫 对 动 植 物 及 人 类 危 害 很 大 ， 还 会 产 生 光 化 学烟 雾 ， 引 起 呼 吸 系 统 的 疾 病 。 更 为 严 重 的 是 ， 二 氧 化 硫 进 而 形 成 的 酸雨 危 害 更 大 ， 造 成 森 林 破 坏 ， 作 物 减 产 ， 金 属 腐 蚀 等 。 烃 类 污 染 直 接进入生物体或间接随降雨等途径进入水域而造成危害。 9 船舶油污染的预防和治理 突发事故性油污染的治理 突 发 性 油 污 染 ,主 要 是 油 船 失 事 ,往 往 是 在 短 时 间 内 把 大 量 石 油突然泻在水域中 ,流 出 的 油 量 较 为 集 中 ,如 能 及 时 采 取 有 效 措 施 ,就能最 大 限 度 地 降 低 油 污 染 的 程 度 ,损 失 也 小 得 多 。 对 于 突 发 性 水 域 油 污染的处理 ,通 常 是 首 先 用 围 油 栏 把 水 面 上 的 油 阻 隔 起 来 防 止 其 扩 散 和漂 流 。 在 紧 急 情 况 下 ,也 可 以 临 时 用 泡 沫 、 塑 料 、 稻 草 、 木 料 等 能 浮在 水 面 又 能 隔 油 的 物 品 代 替 。 为 了 防 止 移 动 ,需 要 重 物 、 框 架 或 抛 锚固 定 。 用 围 油 栏 将 浮 油 阻 隔 后 ,再 对 浮 油 加 以 回 收 或 吸 附 。 可 用 水 泵把 水 面 上 的 浮 油 吸 入 船 舱 内 ,亦 可 以 用 稻 草 、 蔗 渣 等 撒 在 水 面 上 吸 附石油 ,然 后 捞 起 再 回 收 利 用 。 国 外 研 制 的 几 种 利 用 物 理 方 法 清 除 水 面油 污 染 的 设 施 都 很 有 效 :如 利 用 螺 旋 浆 旋 转 时 形 成 的 旋 涡 把 水 面 浮 油集 中 卷 入 旋 涡 中 ,再 从 中 把 石 油 抽 到 船 上 ;又 如 在 收 集 艇 上 装 一 个 吸油 滚 筒 在 水 面 上 旋 转 、 一 边 吸 取 浮 油 ,一 边 将 油 压 出 。 用 物 理 方 法 尽量 回 收 后 ,对 于 剩 下 的 少 量 无 法 回 收 的 部 分 可 用 化 学 方 法 处 理 ,如喷洒消油剂 ,把水面上的浮油分散成极微小的颗粒 ,使 其 乳 化 、 分 散 、 溶解 或 沉 降 到 水 底 。 但 是 使 用 化 学 方 法 处 理 ,石 油 不 仅 依 然 留 在 水 环 境中 ,而 且 有 些 变 得 更 易 于 被 生 物 吸 收 ,另外 ,许 多 化 学 药 剂 对 生 物 的 毒性 甚 至 比 石 油 还 强 。 所 以 ,国 家 规 定 ,如 需 使 用 化 学 消 油 剂 ,应事先用电 话 或 书 面 向 港 务 监 督 申 请 ,说 明 消 油 剂 的 牌 号 ,计 划 用 量 和 使 用 地点 ,经批准后 ,方 可 使 用 。 如 果 石 油 污 染 了 沿 岸 或 沙 滩 ,目 前 较 好 的 办法 是 把 被 油 污 染 的 砂 子 、 泥 土 和 碎 石 全 部 铲 除 ,运 往 别 处 另 行 处 理 。对 于 粘 在 岩 石 的 防 护 堤 以 及 船 上 的 石 油 可 利 用 人 工 清 除 或 蒸 汽 清 除法除去。 物理方法处理溢油 采取物理方法即使用机械或吸油材料清除跑油，是将船舶海损事故造成的油污染降低至最低限度的最有效方法。常用的机械有：围油栏、跑油回收装置、油回收船等。 围油栏是限制跑油扩散的主要器材，它用于阻止石油流入港口、海 湾 、 闭 塞 水 域 和 其 他 作 业 区 ； 隔 离 海 损 船 及 正 在 装 卸 的 油 船 ； 减 少油斑面积以增加其厚度，增加油水吸引器的吸油量；改变跑油漂流方向 ； 保 护 一 定 的 沿 岸 区 域 、 海 滨 和 疗 养 胜 地 。 跑 油 回 收 装 置 属 于 预 防设 备 ， 它 价 格便宜且应用范围广泛。因此不可能较多地建造能够回收大量跑油的专用船舶，而是在大多数油船上安装了跑油回收装置。油回收船船体和载重量一般比较小，而且主机功率不大，船速较低。 化学方法处理溢油 使用油处理剂利用乳化分散剂处理溢油，它可将海面的浮油分散成极微小的颗粒，使其中海水中乳化、分散、溶解或沉降到海底。但是 ， 一 方 面 因 为 分 散 、 溶 解 或 沉 降 到 海 底 的 石 油 不 仅 依 然 留 在 海 洋 环境 中 ， 而 且 变 得 更 易 于 被 生 物 吸 收 和 消 化 ； 另 一 方 面 ， 许 多 油 处 理 剂对生物的毒性甚至比石油还强。因此，一些国家对油处理剂的使用作 , 10 了一定的限 制和规定。 燃烧 为了迅速处理跑油，燃烧处理也是一种有效手段。燃烧处理在理论上可以清除跑油，且在海洋环境中又不留任何有毒残余物，但实际上也是有困难的，有时还有发生火灾的危险，所以该方法不可能大规模推广使用。 生物技术的应用 近年来 ， 各沿海国家和地区都在积极寻求经济有效的防治措施 ，尽可能地把污染减至最低 。 目前 ， 生物技术在溢油事故造成的油污染的 最 终 处 理 中 发 挥 着 独 特 的 优 势 ， 其 通 过 微 生 物 复 杂 的 生 物 降 解 过程 ， 把 石 油 中 的 大 分 子 降 解 为 小 分 子 ， 最 后 完 全 氧 化 为 二氧化碳和水 ， 高效 ， 经济 ， 安全 ， 无二 次污染 。 大量的研究表明 ， 环境中广泛分布着 石 油 降 解 微 生 物 ， 目 前 已 知 有 70个属 200多 种 微 生 物 能 够 氧 化 一 种或多种石油烃类 。 其中最主要的是细菌 ， 如假单胞菌属 ， 黄杆菌属 ，弧菌属 ， 无色标菌属 ， 微球菌属 ， 放线菌属等 。 与其他技术相比 ， 生物技术高效 ， 安全 ， 价廉 ， 无毒 ， 是环境治理的最终解决途径 ， 尽管目前生物技术在船舶油污染防治上的应用还不多 ， 但相信随着现代生物技术的飞速发展 。 环境生物工作者对船舶油污染的密切关注以及与船 舶 技 术 人 员 的 密 切 合 作 ， 船 舶 油 污 染 的 生 物 防 治 应 用 秘 将 日 趋 广泛 ， 技术日趋完 善。 操作性油污染的防治 针对操 作 性 油 污 染 主 要 由 人 员 的 主 观 意 愿 或 操 作 失 误 而 造 成 的特 点 ， 对 操 作 性 油 污 染 的 防 治 主 要 是 加 强 监 督 和 管 理 ， 以 规 范 船 员 的管 理 行 为 。 另 外 加 紧 对 柴 油 机 及 船 舶 辅 机 的 技 术 改 造 ， 以 减 少 污 油 的产生 ,降低排入海洋的含油量。 应用油水分离器和排油监控装置 船舶在投入使用前应安装油水分离器和排油监控装置。无论是排放污水舱、沉淀舱、含油压载水和机舱污水都应通过油水分离器。 洗、压舱水应进行必要的处理 尽量应用船舶设备对洗舱水和压载水进行处理，船舶本身无处理能 力 时 ， 要 送 到 岸 上 处 理 。 若 船 、 岸 都 无 法 处 理 时 ， 洗 舱 水 和 压 载 水要原船运回装载港。 污油水舱 按“ 约 ”附 则 第 15 条 规 定 ，凡 总 吨 150 吨以上的油船 应 设 有 能 将 货 油 舱 压 载 水 的 残 余 物 与 洗 舱 水 转 移 至 经 主 管 机 关 批准的油污水舱的适当设备。现有油船，可指定任一货物舱作为污油水舱，并连接于货油的扫舱系统。 专用压载舱（ 目 前 ， 越 来 越 多 的 现 代 化 油 船 ， 已 按 “ 公 约 ” 规 定 在 载 重 量 为 20 000 吨及以上新的原油船和载重量为 30000 吨及以上新的成品油船上设置了专用压载舱。由于专用压载舱及其管路和压载泵均与货油系统完全 分 开 ， 并 构 成 一 个 独 立 的 压 载 系 统 ， 因 而 ， 保 证 了 压 载 水 不 被 11 货油污染。 采用原油洗舱技术 随着油船大型化和防止海洋污染国际化的进展，目前已在原油油船上普遍采用原油洗舱技术。原油洗舱技术就是用本船所载货油中的一 部 分 原 油 ， 在 高 压 下 通 过 洗 舱 机 喷 射 到 货 舱 壁 上 ， 借 以 把 附 着 在 货油舱壁及构件上的原油和沉淀在舱底上的原油残余物清洗掉，并随着泵送的货油一同排往岸上的油库。 双壳体油船 为使船在任何部位发生碰撞或搁浅事故都能有效地防止货油外泄， 93） 修 正 案 作 出 规 定 ： 整 个 货 油 舱 长 度 应 由 压 载 舱或非货油舱和燃油舱加以保护。 12 船载油水分离器的使用 油水分离器是船舶对机舱污水，油船压在水和洗仓水进行处理，使其达到 污染公约和我国政府规定的排放标准，保护水域环境 的 有 效 和 必 备 的 设 施 。 目 前 研 制 出 多 种 形 式 性 能 良 好 的 油 水 分 离器 ， 并 不 断 地 改 善 其 性 能 ， 以 满 足 海 洋 和 江 河 环 境 保 护 要 求 不 断 提 高的需求。 船用油水分离器按用途可分为机舱舱底水分离器和压载水、洗舱水 油 水 分 离 器 。 前 者 容 量 一 般 在 0 5t h 10t h， 通 常 以 1t h3t h 的为多见。后者容量较大。目前世界上油水分离器的最 大容量1000t h。 油水分离的方法 含油 污水的处理方法有物理分离法，化学分离法，电分离法，及生 物 分 离 法 等 。 船 用 油 水 分 离 器 目 前 基 本 上 都 采 用 物 理 分 离 法 ， 它 是利用油和水的比重差或利用过滤、吸附等物理措施使油水分离的。油污水中的油分有浮上油、分散油和乳化油三种形式，其中浮上油易分离，乳化油却难于分离。 3 1 1 重力分离法 含油污水静置一定时间，在重力场的作用下，由于油和水的重度不 同 ， 油 液 全 上 浮 于 水 面 而 与 水 分 离 ， 这 是 含 油 污 水 物 理 处 理 的 最 基本 原 理 。 其 优 点 是 结 构 简 单 、 操 作 方 便 、 缺 点 是 只 能 分 离 自 由 状态的油 ， 而 不 能 分 离 乳 化 状 态 的 油 。 当 油 粒 直 径 小 于 50 肛 m 时分 离 困 难 。 1 静置分离 将含油污水贮置在舱 (柜 )内，利用油和水的重度差使它们分离。为 防 止 含 油 污 水 受 输 入 泵 的 扰 动 ， 使 油 滴 分 散 而 难 于 聚 合 成 大 的 油粒 ， 故 停 留 时 间 要 长 、 输 送 的 速 度 要 慢 、 此 法 需 较 长 时 间 和 较 大 的 容积，而且难于连续使用。 2 机械分离 含油污水通过多层斜板、波纹板、细管和滤器等机械装置，形成螺旋流动，曲折流动和碰撞，使微小油粒聚集成较大的油滴而上浮，船用油水分离器大都采用此方法。 过滤分离 多 孔 过 滤 元 件 能 将 油 挡 住 而 让 水 通 过 ， 过 滤 材 料 的 细 小 缝 隙 也 能使小油 粒互相接触而聚合成大油粒而上浮。油粒逐渐聚合长大过程，又称为粗粒化过程，故过滤元件又成为聚合元件。过滤材料一般为砂、卵 石 、 微 孔 塑 料 管 、 合 成 纤 维 、 泡 沫 海 绵 和 烧 结 状 树 脂 等 。 过 滤 分 离法 性 能 较 好 ， 装 置 也 较 紧 凑 ， 因 而 在 大 型 的 船 用 油 水 分 离 器 中 获 得 广泛的应用。 吸附分离 吸 附 分 离 是 利 用 多 孔 性 的 固 体 材 料 直 接 吸 附 油 污 水 中 的 油 ， 以 达到油水分离的目的。常用 的吸附材料有活性碳、石英砂粒、外涂胺类 13 化学剂的颗粒状物品以及各种高分子化合物。它们具有较大的比面积(如活性碳、比面积高达 500 1 500 )，有很强的吸附油微粒 能 力 。 随 着 吸 附 过 程 的 进 行 吸 附 材 料 会 出 现 “ 饱和 ” 现 象 。 对 吸 附材料进行 “ 再生 ” 处理后可重复使用。 目 前 ， 船 上 实 际 应 用 的 油 污 水 分 离 装 置 ， 有 按 上 述 方 法 中 的 一 种或几种方法组合设计的。其中，重力分离一般用于粗分离，而过滤、吸附分离则可实现细分离和精分离。 3 2 油水分离器的结构及其分离过程 现有油水分离器，采有多层斜板的机械分 离 为 多 。 也 有 采 用 机 械分离加纤维粗粒化元件或过滤材料分离的。但不管哪种油水分离器应满足以下基本要求： (1)应 获 得 船 检 、 港 监 部 门 签 发 的 认 可 证 书 。 (2)额 定 分 离 量 应 满 足 舱 底 水 的 处 理 量 。 (3)处 理 后 污 水 油 分 浓 度 能 满 足排放标准要求 (100 15 (4)能实现自动排油。 (5)在船舶倾斜 22 5。以内时能保证正常工作。 (6)结构简单、重量轻、体积小、易拆洗检修 。 多层斜板式油水分离器 此种型式油水分离器多用于处理机舱舱底的油污水。其结构如图 所 示 。油 水 分 离 器 壳 体 内 有 上 下 两 个 室 ，上 部 为 粗 分 离 室 16，下 部是细分离室 9。当含油 污水由分离器的入口沿切线方向进入粗分离室时，在扩张的管道中减速并在粗分离室 16 内作螺旋流动而进行粗分离 。 由 于 螺 旋 流 动 产 生 的 离 心 力 作 用 ， 不 仅 能 增 加 油 粒 互 相 碰 撞 的 机会 ， 而 且 还 可 以 使 比 较 轻 的 油 粒 向 粗 分 离 室 16 的 中 部 汇 集 (颗粒较大的油粒上浮到顶部集油室 19)。液 流 经 过 多 孔 阻 滞 板 20 时 ，环 流 运 动停 止 ，较 小 的 油 粒 便 聚 集 成 大 油 粒 而 沿多孔阻滞 20 上升至集油室 19。在粗分离室 16 处 理 过 的 含 油 污 水 通 过 集 油 罩 6 中 部 流 入 细 分 离 室 9，沿斜板 10 的外周与分离器壳体之间的环形空间下降 ，由于流向急剧变化而使含油污水流入各斜板 10 之间的空 间。此后含油污水以极慢的速度 ()流经多层斜板 10 间的狭窄通道，细小油粒互相碰撞，使油粒聚集而变大，当其受到的浮力大 于本身重力和粘带阻力而上浮时，油粒沿着斜板 10 的下表面向外流动，最后脱离斜板外边缘而直接上浮至集油罩 6 的下面，再经油上升管 17 进 入 油 水 分 离 器 的 上 部 集 油 室 19。被分离出的油经排油管 1 排至污油柜 。 14 图 处理过的水通过细分离室中央的集水管 11，经 油 水 分 离 器 底 部 的 排 出管 12 排 出 。 集 水 管 在 每 两 层 斜 板 之 间 沿 周 向 开 有 6 个小孔，以使斜板间的水能均匀流入管内。最上部的斜板通过拉撑板 8 和 螺 钉 固 定 于壳体上的支撑板 7 上 。斜 板 均 套 在 集 水 管 11 上 ，各 斜 板 (倾斜角为 15。 )间均有支撑片相互隔开，以构成容积相同的水室。 此外 ，在分离器顶部还装有浮球 3 控制的空气泄放阀 2，可放掉由 舱 底 水 泵 带 来 并 聚 集 在 油 水 分 离 器 顶 部 的 空 气 ， 以 免 油 面 过 分 下降。在油水分离器的上部和下部设有蒸气加热器 18(有的下部不装 )，当气温较低或分离粘度较大的含油污水时，可进行加热，使油粒易于上浮和排出。 多层斜板式油水分离器能够处理的油粒直径大于 10 m；对 于 一 般重油的微小油粒来说，处理后的污水含油量为 1020 保 证船舶在横倾 15。时仍能正常工作。 细管式油水分离器 细 管 式 油 水 分 离 器 的 基 本 工 作 原 理 如 图 所 示 。 在 壳 体 内 装 有 几组聚合油粒的 细管 3。含油污水进入分离器后，大油粒上浮至顶部，从一次分离油出口排出。细小油粒随污水下流进入粗分离室 1，然后依次进入细分离室 2 的三组细管 3 内 ， 细 小 油 粒 便 逐 渐 聚 合 为 粗 大 油粒 而 上 浮 ， 并 由 顶 部 二 次 分 离 油 出 口 排 出 。 被 处 理 过 的 水 则 由 下 部 排 15 水口排至船外。 图 这种分离器的结构简单，但分离效果不很理想。一般用于处理舱底水。 3 2 3 B 型 油 水 分 离 器 系列国产的船用油水分离器用来处 理船舶机舱底水，其系列产品按容量分为 0 6t h、 h、 2t h、 3t h 和 5t h 等 五 种不 同规格，可满足各种吨位船舶的使用要求。 该型油水分离器采用重力分离、机械分离和粗粒化分离相结合的组合结构。其流程原理如图 所示。 舱底含油污水经过多个扩散喷嘴 7 进 入 分 离 器 ， 粗 大 油 粒 即 分 离上浮进入集油室 10(左 )，含 有 细 小 油 粒 的 污 水 向 下 进 入 峰 谷 对 置 的 波纹板组 4 构 成 的 粗 分 离 装 置 。 细 小 油 粒 不 断 碰 撞 和 聚 合 和 上 浮 ， 在 波纹板组 4 的出口处形成粗大油粒而与水分离，并上浮至集油室 15(右 )。污水则经过滤器 19 和外接管路后进入一、二两极聚合元件 17、 16(亦称粗粒化元件 )， 使 尚 留 在 污 水 中 的 细 微 油 粒 在 其 中 聚 合 成 大 油 粒 与水分离，然 后上浮至集油室。处理后的水由排出口 5 排出。 16 图 在 左 、右 集 油 室 各 装 有 电 极 式 油 位 检 测 器 ，用 以 控 制 排 油 电 磁 阀实 现 自 动 排 油 。 粗 粒 化 元 件 室 的 集 油 室 因 集 油 量 不 多 ， 可 定 期 进 行 手动排油。 该型油水分离器有如下特点： 1)采 用 重 力 分 离 、 机 械 分 离 和 粗 粒 化 分 离 的 组 合 结 构 ， 不 容 易被泥砂、杂质堵塞，故其使用寿命长。 2)分 离 性 能 优 良 ，运 行 稳 定 ，处 理 后 排 放 的 水 含 油 量 小 于 10 3)粗粒化元件是定型产品，便于定期更换。 4)操作简单，使用可靠，维护方便。 5)油水分离器壳体内 部采用防腐涂料，经久耐用。 6)采用电动往复泵，能减少泵本身对含油污水造成干扰和乳化现象。 影响油水分离器性能的因素 影响油水分离器性能的因素主要有下列几项： 17 1 泵的种类和排量 泵 的 种 类 和 排 量 对 油 水 分 离 器 的 性 能 有 显 著 影 响 。 油 污 水 在 泵 内的 扰 动 越 小 ， 油 粒 破 裂 的 可 能 性 就 越 小 ， 越 有 利 于 油 水 分 离 。 同 一种 泵 ， 只 要 增 大 口 径 ， 减 少 转 速 或 行 程 (即泵的排量 )， 低速运转，就能减少乳化作用，提高分离器的性能。 选 择 分 离 设 备 用 泵 时 ， 一 般 宜 选 用 扰 动 小 的 柱 塞 泵 ， 螺 杆 泵 和 滑片 等 ，不 宜 选 用 离 心 泵 和 齿 轮 泵 ，而 且 应 尽 量 避 免 泵 在 高 负 荷 下 运 行 。 作压力 油 水 分 离 器 的 工 作 压 力 对 分 离 性 能 也 有 显 著 影 响 。 随 着 泵 排 出 压力 的 提 高 ， 油 的 乳 化 加 剧 ， 油 分 中 难 以 分 离 的 微 小 油 粒 越 多 ， 分 离 效果下降，分离器处理水出口的含油量增加。 分的形式和种类 油 分 的 形 式 和 种 类 对 油 水 分 离 性 能 有 很 大 影 响 。 按 油 滴 在 水 中 的分 散 情 况 ， 通 常 可 分 为 乳 化 和 非 乳 化 两 种 状 态 。 前 者 难 以 分 离 。 当 油在水中呈乳化状态时，若石油颗粒的直径为 1 m 100 m，则 单 纯 依靠重力分离难于达到排放标准，必须通过过滤或吸附分离才能得到满意 的 效 果 。 因 此 ， 在 实 际 应 用 中 应 尽 量 减