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船舶生活污水處理裝置氯化消毒典型缺陷

來源:中國船檢  2019-10-16  我要評論  

導讀:

根據東京備忘錄發布的2018年報,生活污水處理裝置的滯留缺陷共計88條,僅次于消防系統安全,位居滯留缺陷第二。相當數量的滯留缺陷因消毒不合格導致,本文通過對最常見的氯化消毒方法的介紹和典型缺陷分析,深層次探討生活污水處理裝置消毒要求和提供船上管理建議,供相關人員參考。
根據東京備忘錄發布的2018年報,生活污水處理裝置的滯留缺陷共計88條,僅次于消防系統安全,位居滯留缺陷第二。相當數量的滯留缺陷因消毒不合格導致,本文通過對最常見的氯化消毒方法的介紹和典型缺陷分析,深層次探討生活污水處理裝置消毒要求和提供船上管理建議,供相關人員參考。
一船舶生活污水處理裝置細菌排放標準

國際海事組織(IMO)海上環境保護委員會(MEPC)前后三次制定修改《關于生活污水處理裝置國際排出物標準的建議和性能試驗指南》(以下簡稱標準),具體適用日期及排放標準(見表1):

  表1 關于生活污水處理裝置國際排出物標準
  


  安裝解釋為:決議實施日期或以后安放龍骨或處于類似建造階段的船舶上安裝;和對于其他船舶,設備合同交付上船日期在決議實施日期或以后或無合同交付日期,實際設備交付上船日期在決議實施日期或以后。
  二氯化消毒方式
  IMO早在1976年通過MEPC.2(VI)決議即第一版《關于生活污水處理裝置國際排出物標準的建議和性能試驗指南》提到了消毒劑殘余物的危害,特別強調了氯或其化合物有關者,對環境造成潛在的不利影響,決議鼓勵采用臭氧、紫外線照射等進行消毒。如果使用氯作為消毒劑,應采取最佳技術方案使排出物的消毒劑殘余量(殘氯)降至最低,在此之后,MEPC在2006年和2012年通過MEPC.159(55)和MEPC.227(64)決議即第二版和第三版《標準》明確要求殘氯值不得超過0.5 mg/l。使用氯作為消毒劑,如何實現既能有效實現消毒殺菌效果,又可以保證排放的生活污水殘氯值不超過0.5mg/L或主管機關認可的值?目前使用氯化方式有兩種,一是通過接觸固體氯片,二是通過計量泵定量泵入液體消毒液。
  1、通過接觸固體氯片
  生活污水經過曝氣沉淀,其中的有機質經過與好氧細菌的氧化反應,進入沉淀柜,上層的污水經過接觸室,液體從氯片匣下方預留的接觸孔流過,液體沖刷氯片,氯片溶解的量與流經氯化室的液體流量有關,最終含氯液體流入消毒柜,氯的含量與生活污水沉淀柜溢流的水量有固定關聯關系,不受排放影響,保證污水消毒所需量和殘氯值都在標準范圍內(如圖1)。
  

圖1 固體氯片氯化過程圖

  從著名英國老牌生活污水處理裝置廠家Hamworthy得到的數據,殘氯值一般在0.4-0.5mg/L之間最佳,殘氯的含量如果低于0.1mg/L無法有效消毒。許多廠家如Hamworthy、SASAKURA等均提供檢測殘氯的工具,按照不同的周期定期檢測消毒柜中殘氯值,便于及時了解消毒狀況。這種方式的缺點是人員對設備的維護監測要求比較高,不僅要定期測試殘氯含量,還需要檢查、清洗氯片匣并及時添加氯片。
  2、通過計量泵定量泵入液體消毒液
  與固體氯片在接觸式沖刷實現定量投藥消毒不同,使用計量泵投藥直接將氯液泵入消毒柜(如圖2),泵入消毒柜的氯含量與濾液濃度和計量泵流量,計量泵的控制與排放泵關聯,當排放泵啟動時,計量泵自動泵入氯液,泵入的氯液含量與泵出的排量有關,氯液的配比按照廠家產品手冊推薦要求制成。這種設計消毒柜污水不宜全部排空,在手動排放的狀態下,消毒柜殘氯含量容易超標。

圖2 氯液氯化過程圖

  三氯化消毒的典型缺陷
  1、接觸室損壞,不能提供過流沖刷氯片功能。
  水流從沉淀柜流出直接進入接觸室下方的消毒柜,實際水流并未接觸到氯片,與廠家的產品手冊不符,說明該船生活污水處理裝置消毒殺菌功能已經完全失效(如圖3)。違反《標準4.1.1》耐熱大腸桿菌超標排放。
 

圖3 典型缺陷:接觸室損壞

  2、氯片匣無氯片或氯片結晶導致上方氯片不能下移。
  氯片匣蓋打開后,氯片填充正常,當拿出氯片匣之后,發現底部上方氯片結晶嚴重,上部的氯片不能自動下沉(如圖4),實際與流水接觸沖刷的位置不能接觸到氯片,導致裝置消毒殺菌失效。違反《標準4.1.1》耐熱大腸桿菌超標排放。

圖4 典型缺陷:氯片匣結晶

  3、氯片規格不符合廠家要求或直接使用散碎的消毒氯制品。
  氯制品隨意購買或使用散碎的消毒制品導致接觸室與氯制品沖刷過多,容易導致殘氯含量超標(如圖5)。違反《標準5.7.1》殘氯超標排放。
 

圖5 典型缺陷:氯制品不符合要求

  4、氯液配比未按規定配比或氯液未及時添加或手動排空消毒柜
  對使用計量泵的船舶,經常發現氯液配比隨意,甚至長時間氯液柜空著,這些直接影響消毒殺菌效果或導致消毒失效(如圖6),違反《標準4.1.1》耐熱大腸桿菌超標排放。另外,在生活污水控制區域內,手動排空消毒柜或使用手動排放模式都會導致氯液進入消毒柜過多,正在排放的殘氯值超標和下次排放的生活污水消毒不達標,違反違反《標準4.1.1》耐熱大腸桿菌超標排放和《標準5.7.1》殘氯超標排放。

圖6 典型缺陷:氯液柜空

  5、溢流管連接到未經消毒的生活污水柜
  生活污水處理裝置溢流管從公約角度不是強制性,但廠家設計會考慮船舶水力負荷高峰期,所以生活污水處理裝置基本都有溢流管,如果溢流連接到經過消毒的污水,該污水溢流到艙底或污水柜,對其排放不影響,如未經消毒的生活污水,排放應至少滿足MRPOL附則IV第3章11.1的排放要求:“在距最近陸地12海里以外,航速不小于4節,排放按照MEPC.157(55)決議要求主管機關認可的排放速率排放”(如圖7)。

圖7 典型缺陷:溢流未消毒

  四氯化消毒船上管理建議
  氯化消毒因為簡單,因此被廣泛用于船舶生活污水處理裝置消毒,也因為氯化消毒簡單,船員容易忽視,甚至不少資深輪機長拿出廁所潔廁靈或采用人工投藥的方式都認為理所當然,導致船舶被罰款和滯留。建議從以下四個方面加強船上管理:
  1、加強人員培訓
  相關員應充分認識到生活污水處理裝置是船舶重要的防污染設備,充分了解MARPOL公約及MEPC相關決議對生活污水處理及排放的相關要求,掌握所在船舶生活污水處理裝置原理及使用,尤其是氯化消毒方式和使用說明,防止細菌或殘氯超標排放。
  2、熟悉產品手冊
  相關人員應認真閱讀生活污水處理裝置產品手冊,尤其是氯化消毒方面,如使用氯產品的注意事項、人員防護、氯制品的存儲條件、氯制品推薦品牌及規格、氯片添加周期和消耗量、氯液配比、急救方法。除此之外,日常維護方面,還應注意殘氯值測量周期、氯片匣清洗周期等方面。
  3、加強岸基支持
  船員對生活污水處理裝置提出的需求,尤其是氯制品規格等不能隨意更改,應按照船員提交的品牌、型號購買,保證購買到廠家推薦的氯制品并按照約定的時間送船。
  4、定期監測
  輪機長應定期檢查生活污水處理裝置的維護保養及記錄,是否按照公司體系文件和產品手冊進行,對不符合公約要求的任何操作規程提議修改,做到因船制宜。
  生活污水處理裝置氯化消毒,包括其他消毒方式,對生活污水能夠達標排放具有重要意義。船員和公司對消毒裝置管理不重視、管理不到位,導致船舶被滯留,不僅影響船期和船舶風險等級,也給海洋環境帶來了嚴重危害。因此,加強消毒裝置的管理是具有重要意義和價值的。
  來源:中國船檢

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