CN101693589A - 一种压载水岸上生物灭活方法 - Google Patents

Abstract

一种压载水岸上生物灭活方法，属于船舶压载水处理技术领域。该方法利用原有的含油压载水收集、输送设施，将待处理的洁净压载水输送到新建的灭活消毒罐进行岸上生物灭活处理。通过阀门切换，将输送含油压载水、洁净压载水切换过程中管道产生的残留油污、残留外来生物分别进行除油和生物灭活。本方法仅需新建灭活装置，其余全部利用港口原有系统，在不影响压载水除油处理的前提下，可以有效杀灭压载水中的外来生物，并且消除含油压载水外来生物污染。因此，大大节省了工程投资，为压载水的外来生物处理提供了一种新模式。

Description

一种压载水岸上生物灭活方法

技术领域

本发明涉及一种压载水岸上生物灭活方法，属于船舶压载水处理技术领域。

背景技术

全球环境基金组织将压载水传播外来生物列为海洋的四大危害之一，即将实施的《国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约》，要求成员国港口方面要建设生物灭活装置来应对外来生物的侵害。

压载水可以分为含油压载水与洁净压载水两种，前者来源于单壳油轮，后者由双壳船产生且不含油分。压载水的外来生物灭活方法可以分为物理法、化学法及其他技术。研究较多的是通过化学法处理压载水，如氯化技术、臭氧、过氧化氢、羟基自由基等方法。在这些方法中，均以船上灭活方式为主，其目的是快速、方便、有效。但是，船上灭活存在的主要问题是：(1)处理分散、管理难度大，灭活效果很难在每一艘船舶上进行实时监测；(2)生物测定过程缓慢，测定完成时往往船舶已离港，很难对超标船舶进行有效管理；(3)现有船上灭活技术不成熟，且成本较高。目前的船上灭活方法，以快速、瞬间灭活为目的，需要消耗大量能源，且效果难以得到保证，技术有待完善。由于存在以上困难，船上在线灭活的实施与推广非常进展缓慢。到目前为止，几乎所有的洁净压载水仍然处于无序排放状态，对港口的海域生态构成很大威胁。

相对于船上在线处理，岸上灭活方式具有很多优点。所谓岸上处理，即将压载水直接排到港口的处理设施，进行专业化的集中处理。岸上灭活技术较多且成熟、处理效果有保障、管理方便。事实上，目前的含油压载水的除油基本采用岸上处理方式，有效保证处理效果。但是，岸上灭活需要新建污水的输送、收集、处理系统，造价很高，不易实施。因此，在绝大多数情况下，岸上灭活方式由于工程费用问题一直被认为是不可行的。

另一方面，几乎所有的港口均已投入大量资金建设了含油压载水的输送、收集与处理系统，这些系统在防治压载水油污染起到重要作用。其代表性的处理工艺一般是：输送油污水-隔油-两座调节池-生物滤池-排放。含油压载水的主要来源是单壳油轮。但是，根据国际海事组织公约，在全球范围内2010年前将淘汰所有单壳油轮，逐步以双壳船进行取代，这样将大幅降低含油压载水排放量，因此，近年来各港口的含油压载水处理量均呈逐步下降趋势。但是，按照公约，在现代大型双壳船上的首尖舱内仍然可以储存含油压载水，而这部分含油压载水中可能含有外来生物，在对大连新港现有的含油压载水处理系统的检测中发现异角毛藻(Chaetoceros diversus)、念珠直链藻(Melosira moniliformis)等大连海域未见到的外来生物。因此，来源于首尖舱的含油压载水也应当进行生物灭活。

发明内容

本发明的目的是提供一种岸上生物灭活的新模式，该模式能够有效节省工程投资，大大降低岸上生物灭活造价，易于实施；可以有效杀灭压载水中的外来生物，并且消除原有处理工艺中含油压载水外来生物污染的漏洞。可以克服船上灭活处理分散、管理难度大、在线灭活技术不成熟，且成本较高的缺点，有效保护海域生态环境。

本发明的技术方案是：一种压载水岸上生物灭活方法，它主要利用输油臂将船舶所载压载水输入岸上收集管线，经除油罐、隔油调节池和生物滤池除油；它还设有一个生物灭活罐。该方法根据前后两次输送压载水的不同，进行处理管线的切换，采用不同的工艺进行压载水的处理：

①当上次输送为含油压载水，本次处理洁净压载水时，冲刷管线产生的初期冲刷水依次采用以下流程：1号除油罐-1号隔油调节池-生物滤池-生物灭活罐-排放；由于洁净压载水中不含油份，会不断稀释管道中的残油，使进水中的含油量持续降低，当进水中油含量低于≤5mg/L(国家标准)时，无需进行生物滤池处理，依次采用以下流程：2号除油罐-2号隔油调节池-生物灭活罐-排放；

②当上次输送为含油压载水，本次依然处理含油压载水(首尖舱含油污水除外)时，因管道和污水中有外来生物，还需灭活处理，依次采用以下流程：1号除油罐-1号隔油调节池-生物滤池-生物灭活罐-排放；

③当上次输送为洁净压载水，本次处理含油压载水(首尖舱含油污水除外)时，由于含油压载水中的外来生物少(目前我国原油基本不出口，故含油压载水主要来自中国内海)，因此，对灭活来说，仅需灭活管道中残留的洁净压载水，其余水可只进行除油处理，依次采用以下流程：1号除油罐-1号隔油调节池-生物滤池-生物灭活罐-排放；5～10min之后，依次采用以下流程：1号除油罐-1号隔油调节池-生物滤池-排放；

④当上次输送为洁净压载水，本次依然处理洁净压载水时，仅需灭活，无需除油，依次采用以下流程：2号除油罐-2号隔油调节池-生物灭活罐-排放；

⑤当输送的含油压载水来源于船舶首尖舱时，可能同时含油和有外来生物，依次采用以下流程：1号除油罐-1号隔油调节池-生物滤池-生物灭活罐-排放。

所述生物灭活罐(6)设有一个消毒剂发生系统，消毒反应进行30min～60min。

所述消毒剂发生系统选用氯气发生装置产生的氯气供生物灭活罐消毒，氯气投加量可以通过在线余氯测定仪测定的余氯含量进行控制。

所述系统在压载水进口管道上设有在线油份浓度检测仪和电动阀，当含油量低于3～5mg/L、高于5～10mg/L时，分别进行阀门切换。

本发明的有益效果是：这种压载水岸上生物灭活方法在原有含油压载水处理设施的基础上，增加一套生物灭活处理系统，通过处理管线的切换实现收集管线的共用，同时对原有处理设施进行改造利用，有效降低了工程造价，提高

了工程建设的可操作性，同时有效消除了外来生物的污染。该模式为港口外来压载水灭活工程的建设提供了一种有效、经济、可行的新模式，对防治外来生物入侵具有积极意义。

附图说明：

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：

图1是一种压载水岸上生物灭活的工艺原理图。

图2是阀门切换程序图。

图中：1、1号除油罐，2、1号隔油调节池，3、生物滤池，4、2号除油罐，5、2号隔油调节池，6、生物灭活罐，7、消毒剂发生系统，F1、F2、油份浓度检测仪，F3、余氯测定仪，P1、P2、提升泵，a、b、进水口，c、d、排水口。

具体实施方式：

在充分调研国内外压载水处理技术现状的基础上，提出利用港口现有的含油压载水处理系统，收集、输送待处理的洁净压载水，只需新建岸上灭活处理装置的新模式，大大节省建设费用。同时，对共用管线、设施时产生的含油污水、可能含外来生物污水以及首尖舱的污水分别进行除油与灭活处理，消除污染漏洞。

(1)新建灭活处理系统：包括消毒剂发生系统(或消毒剂储存池)和消毒反应罐。消毒剂包括二氧化氯、次氯酸钠、氯气、紫外、臭氧等。如果采用氯消毒，投加量可以通过在线测定余氯含量进行控制，消毒反应进行30min～60min，消毒效果以达到《国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约》的管理规定(D-2压载水作业标准)所列的生物指标为准：

含有大于50μm的存活生物浓度＜10个/m³；

含有10~50μm的存活生物的浓度＜10个/mL；

霍乱弧菌(01或0139)＜1cfu/100mL；

大肠杆菌＜250cfu/100mL；

肠道球菌＜100cfu/100mL。

(2)新建管线切换系统，由在线油分测定仪和电动阀组成。当含油量低于3～5mg/L时，阀门切换，压载水进入直接生物灭活工艺管线，进行灭活处理；高于5～10mg/L时，阀门切换，压载水先除油，再进行生物灭活。

(3)压载水的输送、除油以及储存采用原有的含油压载水处理装置，包括输油臂、成品油与原油污水收集管线、2座除油罐、2座调节池。

图1示出了一种压载水岸上生物灭活的工艺原理图。该方法的处理设施主要包括收集管线、1号除油罐1、1号隔油调节池2、生物滤池3、2号除油罐4和2号隔油调节池5，以上设施均为各港口已有的含油压载水处理设施。需新建生物灭活罐6和消毒剂发生系统7。新建生物灭活罐6内部设置内桶与混合器，采用聚脲防腐，水力停留时间为30min～60min。1号除油罐1、1号隔油调节池2、生物滤池3组成含油压载水处理系统；1号除油罐1、1号隔油调节池2、生物滤池3与消毒系统组成含油压载水生物灭活处理系统；2号除油罐4和2号隔油调节池5与消毒系统组成无油压载水生物灭活处理系统。

图2示出了压载水收集过程中的阀门切换程序。根据前后两次输送介质的不同，分为5种情况进行处理管线的切换：

(1)当上次输送为含油压载水时，关闭阀1、7、8，打开阀2～6，使含油污的初期冲刷水进入含油压载水处理系统，除油后再进行生物灭活；当在线自动测油仪显示含油量为3～5mg/L时，打开阀2、8、12、14，关闭阀3、5、10、13，切换进入直接灭活工艺。

(2)当上次输送为洁净压载水时，打开阀2～6，关闭阀1、7、8，使含微生物污染的初期冲刷水进入含油压载水处理系统，除油后再进行生物灭活；冲刷5～10min之后，直接除油不再进行生物灭活。

(3)当上次输送的介质与本次输送的介质一致时，无需切换阀门状态，直接与上次切换后的状态一致。

(4)当输送的含油压载水来源于船舶首尖舱时，打开阀2～6，关闭阀1、7、8，除油后进行生物灭活。

压载水经收集后，可分别经在线油份浓度检测仪F1、F2进入处理系统，含油压载水首先在1号除油罐1中去除大部分的油类物质之后，在1号隔油调节池2中进一步除油并暂存，通过提升泵P1的作用进入生物滤池3进行生物处理。含油污与微生物污染的初期冲刷水在生物滤池3处理后，进入生物灭活罐6进行生物灭活。通过对原有生物滤池的改造，其处理能力和处理量得到了提高，可以确保出水油类浓度＜5mg/L，达到国家标准。进入压载水生物灭活工艺系统的污水，在2号隔油调节池5暂存后，通过提升泵P2的作用，进入生物灭活罐6，在泵送过程中往管道中泵加消毒液，通过管道混合器的充分混匀作用，在罐体中停留30～60min进行微生物的杀灭。出水排放过程中，采用在线余氯测定仪F3监测出水余氯量，并反馈到投加系统以调整投药量，保证排水不会对附近海域生态产生不利影响。

Claims (4)

1.一种压载水岸上生物灭活方法，它主要利用输油臂将船舶所载压载水输入岸上收集管线，经除油罐、隔油调节池和生物滤池(3)除油；其特征是：它还设有一个生物灭活罐(6)；该方法根据前后两次输送压载水的不同，进行处理管线的切换，采用不同的工艺进行压载水的处理：

①当上次输送为含油压载水，本次处理洁净压载水时，冲刷管线产生的初期冲刷水依次采用以下流程：1号除油罐(1)-1号隔油调节池(2)-生物滤池(3)-生物灭活罐(6)排放；当进水中油含量低于≤5mg/L时，依次采用以下流程：2号除油罐(4)-2号隔油调节池(5)-生物灭活罐(6)-排放；

②当上次输送为含油压载水，本次依然处理含油压载水时，依次采用以下流程：1号除油罐(1)-1号隔油调节池(2)-生物滤池(3)-生物灭活罐(6)-排放；

③当上次输送为洁净压载水，本次处理含油压载水时，依次采用以下流程：1号除油罐(1)-1号隔油调节池(2)-生物滤池(3)-生物灭活罐(6)-排放；5～10min之后，依次采用以下流程：1号除油罐(1)-1号隔油调节池(2)-生物滤池(3)-排放；

④当上次输送为洁净压载水，本次依然处理洁净压载水时，依次采用以下流程：2号除油罐(4)-2号隔油调节池(5)-生物灭活罐(6)-排放；

⑤当输送的含油压载水来源于船舶首尖舱时，依次采用以下流程：1号除油罐(1)-1号隔油调节池(2)-生物滤池(3)-生物灭活罐(6)-排放。

2.据权利要求1所述的一种压载水岸上生物灭活方法，其特征是：所述生物灭活罐(6)设有一个消毒剂发生系统(7)，消毒反应进行30min～60min。

3.据权利要求2所述的一种压载水岸上生物灭活方法，其特征是：所述消毒剂发生系统(7)选用氯气发生装置产生的氯气供生物灭活罐(6)消毒，氯气投加量可以通过在线余氯测定仪(F3)测定的余氯含量进行控制。

4.据权利要求1所述的一种压载水岸上生物灭活方法，其特征是：所述系统在压载水进口管道上设有在线油份浓度检测仪和电动阀，当含油量低于3～5mg/L、高于5～10mg/L时，分别进行阀门切换。

Images