胡婕，徐文文，許雪記，殷承啟，張瑋

（1.華設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司，江蘇南京210014；2.江蘇省交通運(yùn)輸環(huán)境保護(hù)工程技術(shù)研究中心，江蘇南京210014）

引言

“十三五”以來，隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，全國水運(yùn)事業(yè)進(jìn)一步飛速發(fā)展，港口航運(yùn)的發(fā)展給我國經(jīng)濟(jì)帶來增長的同時(shí)，船舶港口污染物的排放問題也日益嚴(yán)重。隨著國務(wù)院《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（國發(fā)〔2015〕17號(hào)）、交通運(yùn)輸部《關(guān)于全面深入推進(jìn)綠色交通發(fā)展的意見》（交政研發(fā)〔2017〕186 號(hào)）、交通運(yùn)輸部《關(guān)于推進(jìn)長江經(jīng)濟(jì)帶綠色航運(yùn)發(fā)展的指導(dǎo)意見》（交水發(fā)〔2017〕114 號(hào)）等一系列國家政策的提出，對(duì)于船舶廢水污染物的防治成為近期交通環(huán)保工作的熱點(diǎn)問題。江蘇是我國內(nèi)河大省，港口總規(guī)模全國領(lǐng)先，2018 年全省港口貨物吞吐量達(dá)到28.3 億t，內(nèi)河航道里程占全國內(nèi)河航道通航總里程的20%，居全國首位，航運(yùn)資源比較豐富，近年來船舶運(yùn)輸生產(chǎn)作業(yè)引起的廢水污染問題也日益引起關(guān)注。

船舶廢水污染主要是指船舶不同運(yùn)行工況下排放的廢水污染物對(duì)于水體的影響，相比于港口廢水污染，船舶廢水污染具有分散、流動(dòng)、線長、面廣等特點(diǎn)，其排放具有隨機(jī)性、隱蔽性、分散性、不易監(jiān)測等特殊性，對(duì)其進(jìn)行研究管制存在較大難度[1-4]?，F(xiàn)階段船舶洗艙水的排放問題已得到有效的控制，且內(nèi)河船舶更換不相容貨物的頻次較低，因此對(duì)于內(nèi)河船舶，船舶生活污水以及油污水是其主要污染物[5-6]。

王成[7]分析了內(nèi)河航道船舶水環(huán)境污染的原因主要來自于艙底油污水、生活污水，并提出了相關(guān)防治措施，董良飛[8]對(duì)船舶生活污水的污染特征及污染評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了研究，通過實(shí)船測試研究得出了貨輪上船員人均污水排放量；肖慧興[9]在京杭運(yùn)河徐揚(yáng)段船舶污染綜合整治研究中，對(duì)船舶流量與產(chǎn)污量的關(guān)系進(jìn)行了分析，并對(duì)船舶污染排放量進(jìn)行預(yù)測；此外，國內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)船舶廢水的處理處置方式也進(jìn)行了一定的研究[10-12]。

上述研究針對(duì)船舶廢水污染現(xiàn)狀、原因以及控制措施均開展了不同程度的研究，但是針對(duì)江蘇省，缺少對(duì)于全省內(nèi)河船舶港口的廢水（生活污水、含油廢水）污染現(xiàn)狀的調(diào)研與分析，無法掌握現(xiàn)階段大范圍內(nèi)內(nèi)河船舶廢水污染防治的現(xiàn)狀，進(jìn)而無法針對(duì)現(xiàn)狀存在問題提出針對(duì)性的防治措施以及管理體系建立的建議。因此本次針對(duì)江蘇省內(nèi)河，對(duì)全省530 艘內(nèi)河船舶廢水防治現(xiàn)狀進(jìn)行全面調(diào)研，并對(duì)典型船舶廢水進(jìn)行采樣監(jiān)測，在此基礎(chǔ)上針對(duì)船舶廢水污染物提出分階段的防治建議，并提出了江蘇省內(nèi)河船舶廢水污染控制管理體系。

1 研究方法

1.1 內(nèi)河船舶廢水污染物現(xiàn)狀監(jiān)測

為進(jìn)一步了解船舶廢水的污染特征，選取典型船舶，分別對(duì)其艙底含油廢水、生活污水（盥洗水、沖廁水、廚房用水）進(jìn)行采樣檢測，主要采樣廢水類型以及監(jiān)測指標(biāo)見表2。

表2 江蘇省內(nèi)河港口廢水監(jiān)測結(jié)果

表1 船舶椽廢水污染物采樣廢水類型及監(jiān)測因子

1.2 內(nèi)河船舶廢水處理現(xiàn)狀調(diào)研

2017 年8 月-2018 年3 月，在太浦河船閘、海安船閘、淮安船閘對(duì)過閘船舶進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)研與問詢，共調(diào)研了530 艘船舶，包含散貨船舶、化學(xué)品船舶以及雜貨船舶，了解現(xiàn)階段江蘇省不同類型以及等級(jí)的內(nèi)河船舶的污水防治的措施現(xiàn)狀，為提出針對(duì)性的船舶控制策略提供數(shù)據(jù)支撐。

2 結(jié)果與討論

2.1 江蘇省內(nèi)河港口廢水污染物監(jiān)測結(jié)果分析

根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，艙底含油廢水中石油類含量較高，且其生化需氧化/化學(xué)需氧量的比值是所有類型廢水中最高的，說明廢水中包含較高含量的難以分解有機(jī)物，直接排入水體的危害性較大[17]。生活污水（盥洗水、沖廁水、廚房用水）中包含較多的動(dòng)植物油、總氮、總磷以及懸浮物，沖廁水中懸浮物以及總氮含量最高，廚房用水中動(dòng)植物油的含量較高，其中總氮、總磷等不作處理直接排放水體會(huì)造成水體富營養(yǎng)化，懸浮物直排可能會(huì)對(duì)水體的透明度造成不利影響。

2.2 江蘇省內(nèi)河船舶廢水污染物處理技術(shù)建議

2.2.1 船舶生活污水

2.2.1.1 現(xiàn)狀及總體處理思路

通過現(xiàn)場調(diào)研，江蘇省現(xiàn)階段內(nèi)河船舶生活污水處理存在下述問題：少部分400t以上船舶未安裝生活污水處理裝置；400t以下內(nèi)河船舶基本未安裝處置裝置，生活污水處于直排的狀態(tài)；已安裝生活污水處理裝置的開啟率不高；岸上以及船閘亟需配套生活污水處理廢渣的收集裝置。

結(jié)合上述問題，針對(duì)生活污水，可采取兩種處理方式，一是“直接處理后達(dá)標(biāo)排放”的方式，即通過船上配備生活污水處理裝置進(jìn)行污水處理后達(dá)標(biāo)排放；二是“先收集、再轉(zhuǎn)運(yùn)后處置的”方式，即船舶配備污水收集裝置，通過岸上接收進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)處置。運(yùn)用此種方式是由于江蘇省是水運(yùn)發(fā)達(dá)，高效迅速的建立生活污水收集裝置的難度較大，碼頭泊位數(shù)量較多，配套岸上接收設(shè)施的難度較大；另一方面，迅速地控制400t 以下船舶生活污水的排放現(xiàn)狀迫在眉睫。

因此對(duì)于江蘇省內(nèi)河船舶生活污水的防治可分“兩步走”的措施：第一步為近期推進(jìn)未安裝生活污水處理裝置的內(nèi)河船舶的改造工作，尤其是400t 以下的內(nèi)河船舶，此外需加快建設(shè)岸上廢渣接收裝置的建設(shè)工作，通過提高裝機(jī)率以及開啟率短期內(nèi)提高生活污水處理的效果；第二步為迅速開展內(nèi)河船舶生活污水接收裝置的布局規(guī)劃研究，根據(jù)規(guī)劃逐步開展接收設(shè)施的建設(shè)工作。

2.2.1.2 “第一步船舶處理”防治措施建議

現(xiàn)階段我省內(nèi)河船舶安裝的生活污水處理裝置以復(fù)合處理工藝為主，綜合物理法、化學(xué)法以及生化法等原理，結(jié)合調(diào)研的我省現(xiàn)在內(nèi)河主要采用的三種生活污水處理工藝，內(nèi)河船舶生活污水處理宜采用膜生物反應(yīng)器、接觸氧化法、電解法、超濾、膜過濾、臭氧消毒、紫外線消毒等組合工藝，尤其是推薦以電絮凝+接觸氧化+MBR 為主體工藝的進(jìn)行生活污水治理。采用電絮凝處理工藝，可有效延長膜的使用壽命和加快菌種的培養(yǎng)速度；采用紫外線消毒處理技術(shù)，綠色環(huán)保，避免了二次污染；采用MBR膜處理工藝，污泥負(fù)荷率高，處理更徹底，排泥量少。通過結(jié)合工藝可有效減少五日生化需氧量、懸浮物、耐熱大腸菌群、化學(xué)需氧量和總氯（總余氯）的排放。

具體要求包括：由于船舶生活污水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺乏預(yù)處理設(shè)施，具有排放周期短等特點(diǎn)，其污染負(fù)荷與陸域生活污水的污染特性存在較大差別，因此選用生活污水處理裝置應(yīng)對(duì)出水水質(zhì)應(yīng)嚴(yán)格把控。生活污水處理裝置布置應(yīng)滿足接近便池、廚房，滿足裝配強(qiáng)度等，建議配備太陽能板以及蓄電池系統(tǒng)，減少處理裝置運(yùn)行成本；機(jī)電、曝氣裝置定期檢查以及藥品、膜定期置換；生活污水處理裝置應(yīng)預(yù)留岸上接收污水接口；亟需安裝廢渣接收裝置，保證處理裝置中產(chǎn)生的廢渣應(yīng)能及時(shí)排到岸上接收設(shè)施等。

2.2.1.3 “第二步 船上收集-岸上接收處理”防治措施建議

采用船上收集-岸上接收處置處理船舶生活污水，這套流程為“無排出”型裝置，是解決船舶廢水污染問題的“根治方法”。因此通過“第一步”防治后，全部內(nèi)河船舶安裝生活污水處理裝置的同時(shí)，同步進(jìn)行岸上接收設(shè)施的規(guī)劃、布局研究，逐步推進(jìn)配套設(shè)施的安裝工作。對(duì)于船舶生活污水，“第二步”建議采用船上收集-岸上接收處置的方式進(jìn)行控制，安裝的生活污水處理裝置可作為收集裝置，避免設(shè)備的浪費(fèi)。

圖1 生活污水岸上接收流程示意圖

具體要求為：在江蘇省內(nèi)河港口的大型碼頭、作業(yè)區(qū)和錨泊服務(wù)區(qū)、船閘以及水上服務(wù)區(qū)安裝生活污水接收裝置或配備生活污水接收車。采用自吸泵通過生活污水標(biāo)準(zhǔn)排放接頭對(duì)污水貯存柜內(nèi)的生活污水進(jìn)行抽吸。經(jīng)抽吸后的污水有兩種處理方式：一是經(jīng)提升后無縫排入污水暫存池，待暫存池達(dá)到轉(zhuǎn)運(yùn)水位時(shí)，通過委托有資質(zhì)的第三方進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)、接入港區(qū)配備的污水處理廠以及接入市政管網(wǎng)三種途徑進(jìn)行處置后達(dá)標(biāo)排放；二是直接通過生活污水接收車接收并轉(zhuǎn)運(yùn)。每個(gè)港區(qū)根據(jù)港口吞吐量裝備2 個(gè)或者多個(gè)污水暫存池；生活污水接收車每個(gè)港區(qū)應(yīng)至少配備一輛。

2.2.2 船舶油污水

2.2.2.1 現(xiàn)狀及總體處理思路

根據(jù)調(diào)研可知，由于油水分離器安裝方便且價(jià)格不高，現(xiàn)階段內(nèi)河船舶安裝油水分離器的比例較高，對(duì)于內(nèi)河船舶含油廢水，建議采用油水分離器處理-船上儲(chǔ)存-岸上轉(zhuǎn)運(yùn)或者油水分離器分離-船上儲(chǔ)存-流動(dòng)船收集-統(tǒng)一處理的方法。

2.2.2.2 船上收集技術(shù)建議

對(duì)于油污水收集，建議江蘇省內(nèi)河船舶安裝符合相關(guān)法規(guī)及規(guī)范要求并經(jīng)型式認(rèn)可的油水分離器。油水分離器應(yīng)防滲防漏，設(shè)置高液位報(bào)警裝置，建議采用重力分離以及膜分離工藝處理技術(shù)及其組合工藝。此外，裝有油水分離設(shè)備的船舶，應(yīng)設(shè)置污油艙（柜），用于貯存污油；對(duì)于主輔柴油機(jī)總功率小于110kW小型內(nèi)河船舶，若無法設(shè)置污油艙（柜），可配備簡易的污油儲(chǔ)存桶存放污油。內(nèi)河船舶應(yīng)設(shè)有排放管路，用于排放含油艙底水或污油至接收設(shè)備，排放管路不應(yīng)兼作他用。

2.2.2.3 岸上收集技術(shù)建議

船舶含油污水接收的運(yùn)作模式與工藝流程與生活污水岸上回收類似，共有三種接收途徑：一是采用自吸泵通過油污水標(biāo)準(zhǔn)排放接頭對(duì)油污水貯存柜內(nèi)的油污水進(jìn)行抽吸，經(jīng)提升后無縫排入油污水暫存池，待暫存池達(dá)到轉(zhuǎn)運(yùn)水位時(shí)，通過委托有資質(zhì)的第三方進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)接收；二是直接通過油污水接收車接收轉(zhuǎn)運(yùn)至有資質(zhì)的第三方單位；三是通過流動(dòng)接收船，在內(nèi)河航道上進(jìn)行流動(dòng)收集，最后收集船將收集的油污水送至第三方單位?，F(xiàn)階段建議內(nèi)河船舶含油廢水采用流動(dòng)接收船進(jìn)行收集處理。

圖2 油污水岸上固定設(shè)置、流動(dòng)船接收流程示意圖

3 結(jié)論

（1）艙底含油廢水中石油類含量較高，且其生化需氧量/化學(xué)需氧量的比值是所有類型廢水中最高的。說明廢水中包含較高含量的難以分解有機(jī)物，生活污水（盥洗水、沖廁水、廚房用水）中包含較多的動(dòng)植物油、總氮、總磷以及懸浮物。

（2）針對(duì)船舶生活污水，第一步為近期推進(jìn)未安裝生活污水處理裝置的內(nèi)河船舶改造工作，尤其是400t 以下的內(nèi)河船舶，此外需加快建設(shè)岸上廢渣接收裝置的建設(shè)工作，通過提高裝機(jī)率以及開啟率短期內(nèi)提高生活污水處理的效果；第二步為迅速開展內(nèi)河船舶生活污水接收裝置的布局規(guī)劃研究，根據(jù)規(guī)劃逐步開展接收設(shè)施的建設(shè)工作。

（3）對(duì)于內(nèi)河船舶含油廢水，建議采用油水分離器處理-船上儲(chǔ)存-岸上轉(zhuǎn)運(yùn)或者油水分離器分離-船上儲(chǔ)存-流動(dòng)船收集-統(tǒng)一處理的方法。