第二章第二节船舶防污染技术和设备

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第十五章 船舶防污染装置,marine antipollution device,第一节 船舶对环境的污染及防治的技术措施,第二节,船舶油水分离器,第三节,船舶生活污水处理装置,第四节 船用焚烧炉,第五节 船用油分机,1,二、防止船舶污染的主要技术措施,1.,防止油船油舱含油污水的污染,（1）,采用“,装于上部法,”及改进的“,装于上部法,”。就是：将含油污水放在货舱的底部,(,舱底层,),，装货时，将货油直接装在含油污水的上方。到达卸货目的港后，将货油以及含油污水一起卸到岸上的油罐中,交给码头处理。,（2）,设置专用压载舱,（3）,设置双层底和双壳体结构,（4）,采用原油洗舱,2,第二节 船用油水分离器,一、船用油水分离器对油水分离的方要方法,油水分离的方法很多，主要有,物理分离法、化学分离法、生物化学法,等。,物理分离是利用油水密度差或过滤吸附等物理方法使油水分离，主要特点是分离过程不改变油或水的化学性质。,化学分离是向含油污水投入絮凝剂，使油凝聚成胶体而沉淀；或使水电解产生气泡，以粘附油液上浮，以此实现油水分离。,生化分离是利用微生物对油,具的分解氧化作用而对油污水进行处理的方法。,目前船用油水分离器以物理分离法为主。包括：重力分离、聚结分离、过滤分离、吸附分离等。,3,1.,重力分离法（静置分离，机械分离，离心分离）,重力分离是在重力场内利用油水密度差使油上浮而达到油水分离的目的，主要用于分离直径在50,m以上的较大油粒对于直径更小、呈乳化状态的油粒则很难分离。,静置分离,是将含油污水静置于舱柜中一段时间，利用油水密度差使油粒上浮而分离。,（,2,）机械分离,让污水流经斜板、滤器等，让油颗粒碰撞聚集变大，再经密度差的作用上浮，达到分离的目的。,（,3,）离心分离法,采用高速旋转的离心力，使油水分离。,(1)静置分离,4,3.,过滤分离,过滤分离是让含油污水通过多孔的非亲油性材料层（如石英砂、煤屑、焦炭、滤布等）利用滤层的微孔、缝隙能让水通过而对油的阻挡作用，把分散的油粒从连续的水流中分离出来，继而在虑层表面,相互接触聚合成大的颗粒而上浮。,2.,聚结分离,聚合分离,是让含油污水通过多孔的中等亲油性材料介质,（适宜亲和力），其较小直径的油粒在通过介质中曲折孔道的过程中聚合，形成较大直径油粒上浮而分离。可以除去,510,微米的油粒，效果好，设备紧凑。,油包水是,乳液,的一种形式。在化妆品中，被称为“,霜,”，如嫩白霜、,晚霜,等等。,含油脂的,护肤品,分“油包水”,(W/O),和“水包油”,(O/W),两种剂型。相比而言,，“油包水”更有利于锁水保湿，适合干燥的秋冬季节使用。有的护肤品在包装上会注明剂型，如果没有标注，也可以从名称上辨别，多数带有“膏”、“霜”字样的，为“油包水”的产品，而带有“露”、“乳”字样的，一般为“水包油”的产品。,5,4.吸附分离,吸附分离,是让含油污水通过,多孔的固体吸附材料，其细小的油粒被介质内部多孔的孔道表面所吸附，而达到分离。,重力分离法主要用于第一级分离，再配合聚结法、过滤法、吸附法以去除更小颗粒的油滴，称为组合式结构。,6,1.CYF-B,型油水分离器,国产CYF-B型船用油水分离器用于处理机舱舱底污水,一级采用重力分离法,二级、三级为聚结分离法。,工作原理：含油污水中的粗大油粒先在分离室入口区上浮进行重力分离,含细小油粒的污水则向下进入谷峰对置的多层波纹板组构成的粗分离装置,4,细小油粒在其内不断上浮、碰撞和聚凝,形成较大油粒,在波纹板末端上浮至集油室,13,污水继续通过细滤器,16,经外接管路进入第一、二两级粗粒化元件,使微小油粒在其中再次聚凝成较大粒径的油粒并与水分离上浮至集油室,从而使出水符合排放要求。,可使排放水的含油量小于,10ppm,，在船舶倾斜,22.5,的条件下正常运行。,二、船用油水分离器的典型结构,7,2,ZYF,型真空式油水离器,ZYF,型真空式油水离器：水泵后置，在该种型式油水分离器的分离筒内保持一定的真空，油污水在真空状态下进行重力分离，避免了污水泵造成乳化对分离效果的影响。,特点：,1,，水泵后置，水泵处理分离后的清水，寿命高。,2,，避免了油污水的乳化。,3,，分离装置中的聚合元件能自动反冲洗，不会堵塞，长时间运行不需更换。,工作原理详解：,3.,特勃罗油水分离器详解,8,三、影响油水分离器分离效果的主要因素,油水分离器实际工作时其分离效果的好坏主要受工作条件因素的影响:,1.,压力的影响,油水分离器工作压力越高，要求污水泵的排出压力越高，而泵的容积效率,随排出压力的增加而下降，含油污水通过泵时因节流和扰动而对油产生的乳化作用就会增大，因而分离效果越差，因此分离器应尽量采用较低的工作压力。,9,2.,温度,的影响,温度的高低主要影响油、水的黏度和密度，适当加温有利于减小油分离运动过程中水对油的粘滞阻力，也能提高油和水的密度差而增大油、水分离时的重力差或离心力差，提高分离效果同时也有利于污油从集油室中的排出。但过高温度会使油的黏度下降过大，反易乳化，使分离效果变差。,3.,流量的影响,油水分离器工作流量越大，含油污水在分离器中的分离时间越短，其效果将会越差，当流量超过额定处理量时，效果会明显下降，排放水中的油分浓度可能会超出其性能参数的标准。,10,4.,污水,含,含油,量,量的,影,影响,污水,含,含油,量,量越,大,大，,油,油粒,在,在分,离,离器,中,中碰,撞,撞机,会,会增,多,多，,有,有利,于,于油,水,水分,离,离；,但,但含,量,量大,的,的污,水,水在,通,通过,泵,泵管,路,路阀,件,件等,时,时被,乳,乳化,程,程度,也,也会,提,提高,，,，不,利,利于,分,分离,。,。而,且,且后,者,者对,分,分离,效,效果,的,的影,响,响更,大,大，,因,因此,含,含油,量,量增,加,加，,分,分离,器,器的,分,分离,效,效果,下,下降,。,。,5.,油的,种,种类,的,的影,响,响,油水,分,分离,效,效果,与,与油,的,的密,度,度油,粒,粒直,径,径关,系,系很,大,大，,且,且后,者,者的,影,影响,比,比前,者,者的,更,更大,；,；在,油,油粒,直,直径,相,相同,的,的情,况,况下,，,，密,度,度越,小,小越,容,容易,被,被分,离,离；,但,但密,度,度小,的,的往,往,往黏,度,度也,小,小，,容,容易,被,被乳,化,化，,即,即油,粒,粒直,径,径变,小,小，,因,因此,密,密度,小,小的,反,反而,更,更难,分,分离,。,。,11,6.,水质,的,的影,响,响,水质,对,对分,离,离效,果,果的,影,影响,主,主要,在,在于,不,不同,的,的水,质,质对,油,油水,密,密度,差,差、,油,油粒,直,直径,的,的改,变,变。,污,污水,中,中海,水,水量,越,越多,，,，油,水,水密,度,度差,增,增大,，,，油,水,水越,容,容易,分,分离,；,；海,水,水中,的,的离,子,子与,油,油粒,结,结合,后,后，,利,利于,小,小直,径,径油,粒,粒相,互,互结,合,合成,为,为大,油,油粒,，,，也,有,有利,油,油水,分,分离,。,。,7.,管路的影,响,响,管径小、,截,截面变化,大,大、弯头,多,多、弯度,大,大、阀件,多,多采用节,流,流或回流,法,法调节流,量,量的污水,供,供给管路,系,系统会增,大,大对含油,污,污水的扰,动,动，使油,的,的乳化程,度,度提高，,对,对油水分,离,离不利。,12,8.,泵的影响,泵的类型,不,不同，其,结,结构、工,作,作原理不,同,同，在工,作,作过程中,对,对流体的,扰,扰动程度,存,存在相当,大,大的差异,，,，在泵送,含,含油污水,时,时，对油,的,的乳化程,度,度也就截,然,然不同。,13,四、,油水分离,器,器自动排,油,油装置,油水分离,器,器工作过,程,程中分离,出,出的污油,一,一般都暂,时,时汇集在,分,分离器上,部,部的集油,室,室中，当,积,积累到一,定,定量时由,自,自动排油,装,装置自动,排,排放至污,油,油舱。自,动,动排油装,置,置主要由,油,油位检测,装,装置与排,油,油阀两部,分,分组成。,油,油位检测,装,装置按工,作,作原理主,要,要有电阻,式,式和电容,式,式两种；,排,排油阀主,要,要有电磁,阀,阀与气动,阀,阀两种。,1.油位,检,检测装置,电阻式电,阻,阻式是利,用,用油、水,导,导电率的,不,不同来控,制,制排油阀,的,的动作；,而,而电容式,是,是利用油,、,、水介电,系,系数的不,同,同，导致,探,探头与分,离,离器壁面,间,间电容的,改,改变来控,制,制排油阀,的,的动作。,14,2,.自动排,油,油装置,如图15-,(3),所示为一,典,典型的自,动,动排油装,置,置。该装,置,置由电阻,式,式油位检,测,测电极6,、,、7，排,油,油电磁2,，,，排水阀8，控制,箱,箱4等组,成,成。当油,位,位检测电,极,极同时被,分,分离出的,污,污油浸没,时,时，通过,控,控制箱4,使,使排油阀,开,开启，将,分,分离器内,的,的污油排,至,至污油舱,或,或污污油,柜,柜。分离,器,器内压力,下,下降，排,水,水阀8在,弹,弹簧力的,作,作用下自,动,动关闭，,停,停止排水,，,，同时也,防,防止了舷,外,外水通过,排,排水管的,倒,倒灌。随,着,着污油的,排,排出，水,位,位上升。,当,当油位检,测,测电极同,时,时被水浸,没,没时，控,制,制箱控制,排,排油阀关,闭,闭，排油,结,结束，分,离,离器中压,力,力回升，,当,当压力大,于,于排水阀,弹,弹簧的预,紧,紧力，排,水,水阀被顶,开,开，分离,器,器向外排,水,水。,15,图15-,3,典型的自,动,动排油装,置,置,1-,污油排出,口,口；,2-,排油电磁,阀,阀；,3-,定位开关,；,；,4-,电器控制,阀,阀；,5-,自动排气,阀,阀；,6,、,7-,油位检测,电,电极；,8-,排水阀；,9-,排水口,16,五、,油分浓度,临,临近装置,MARPOL73/78,公约规定,10000,总吨及以,上,上船舶以,及,及任何载,有,有大量燃,料,料油的船,舶,舶排放舱,底,底水应在,含,含油浓度,超,超过,15PPM,时报警和,自,自动停止,排,排放，因,此,此油水分,离,离器应配,备,备油分浓,度,度监控装,置,置；,150,总吨及以,上,上的油船,排,排放非清,洁,洁压载水,洗,洗舱水，,必,必须配备,能,能测出并,连,连续记录,瞬,瞬时排油,率,率，总排,油,油量的监,控,控装置，,在,在上述指,标,标超过规,定,定时自动,停,停止排放,。,。,17,（1）混,浊,浊度法,混浊度法,是,是利用含,油,油水混浊,程,程度与透,光,光程度的,关,关系来反,映,映水中含,油,油量的多,少,少。,如图,15-4,所示为其,原,原理图：,1.,油分浓度,检,检测原理,油分浓度,检,检测原理,应,应用较多,的,的有浑浊,度,度法，红,外,外线吸收,法,法紫外线,吸,吸收法等,多,多种，主,要,要是其结,构,构相对简,单,单，可直,接,接测量含,油,油量含油,污,污水中的,油,油分浓度,。,。,18,图15-4 用混,合,合法检测,水,水中含油,浓,浓度的原,理,理图,1,滤器；,2,电磁阀,；,；,3,光源；,4,检测器,；,；,5,光电元,件,件；,6,转换电,器,器；,7,一显示仪,表,表；,8-,电磁阀；,9-,超声波发,生,生装置；,lO-,恒压阀,19,（,2,）,红外线吸,收,收法,不同物质,对,对不同波,长,长的光的,吸,吸收程度,是,是不同的,，,，红外线,吸,吸收法是,利,利用油分,离,离对波长,为,为,3.43.5,m,的红外线,几,几乎可以,全,全部吸收,而对其,它,它波长的,红,红外线吸,收,收很少的,特,特性，以,检,检测红外,线,