摘要：在海上油气田钻井平台、油气处理平台或海上浮式储卸油装置的生活楼上，生活污水管线的设计是生活楼配管设计的重点和难点。生活污水管线的设计不仅关系到生活污水的排放是否满足有关环境保护的强制性法规要求，而且关系到生活楼上居住人员的居住环境和生活质量。下面小编整理了一些《船舶厨房灰水处理论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!
船舶厨房灰水处理论文 篇1：
7 000 HP多用途拖船中水回用系统设计与应用
摘 要：本文主要介绍7000 HP多用途拖船中水回用系统的组成、主要设备及处理原理与流程、设计注意事项、系统常见故障及排除措施。
关键词：中水回用;原理;设计
Key words： Reclaimed water reuse; Principle; Design
1 前言
船舶生活污水包括黑水和灰水。黑水是指：厕所和小便池的排出物;医务室的面盆、洗澡盆及排水孔的排出物;以及混有上述排出物的其他废水;灰水是指：除黑水以外的船上产生的其他污水，主要是来自洗手池、淋浴间、洗衣房等处的废水。
随着国内外环保要求的不断提高，船舶生活污水的处理要求与排放标准日益严格，部分海域和港口已提出生活污水零排放的要求。
7 000 HP多用途拖船是广州船舶及海洋工程设计研究院系列工程船产品之一，其功能多样，最大作业配员达65人。本船生活污水的设计，是在满足IMO MPEC.227（64）排放要求的基础上进一步提高处理要求，实现船上全部生活污水的处理，满足中水处理回用的要求，并可维持一定时间的生活污水零排放使用要求。
本文主要介绍7 000 HP多用途拖船生活污水中水回用系统的组成、主要设备及处理原理与流程、设计注意事项、系统常见故障及排除措施等。
2 系统组成
目前常用的生活污水处理方法主要有：生物法;物化法;电化学法等。
本船生活污水采用生化+MBR膜法污水处理方法。它是利用活性污泥与生物膜中的微生物，在有氧环境下联合作用来消除污水中的有机污染物，再经过纳滤膜处理，实现污水处理与中水回用。处理后的回用水水质符合城市污水再生利用的冲厕水标准（GB/T 18920-2002），并高于IMO MEPC227（64）的排放要求。回用水用于：全船马桶、便池的冲洗;机械设备的冲洗;甲板清洗等。
本系统主要由污水收集柜、处理柜、膜柜、中水柜、切割机、污水泵、产水泵、反洗泵、排放泵、EFM泵、EFM药桶、鼓风机、MBR膜组件、液位计、电控箱、电动阀门、管道、阀门等组成。
3 主要设备原理和处理流程
本船采用重力式生活污水系统，船上收集的黑、灰水（厨房污水经撇油处理）全部进入污水收集柜内，系统可通过阀门控制选择进行处理或转驳。
3.1 主要设备及原理
（1）切割机、污水泵
切割机用于将收集柜内的污水切割粉碎，污水泵把粉碎后的污水转驳至生化柜，進行序批生化处理或通过应急排放口排放多余污泥。
（2） 鼓风机
鼓风机用于向缓冲柜、序批生化柜内提供充足的氧气，以利于活性污泥的繁殖。
（3） 紫外线消毒装置
紫外线消毒装置用于产生紫外线，对排放水进行消毒。
（4） EFM泵、EFM药桶
EFM泵用于将3%NaOH溶液或者次氯酸钠溶液泵入膜组，对膜组进行清洗。该泵由聚四氟乙烯滚轮组成，经电动机通过减速齿轮驱动，液体由加药泵从药桶通过硅胶管由滚轮挤压到膜组内。
（5）MBR膜、纳滤膜组件
膜组由中空纤维超滤膜、纳滤膜元件组成，用于膜化分离过滤和处理生化柜后的排放水，污泥被截留和混合液回流到收集柜。
（6）污水收集柜
污水收集柜配置有切割机、污水泵和顶装式浮球液位控制器，泵的启停由生活污水处理装置控制箱进行控制，可选择自动运行控制。
污水收集柜由船体划分定制，分别设有中位启泵、低位停泵、高位报警三个液位。控制箱上设有手动和自动转换开关、转驳和直排两种功能。当选择转驳功能时：污水收集柜内液位达到中位，转驳功能启动，同时又受生活污水处理装置生化缓冲柜中位控制。当污水装置生化缓冲柜低于中位时，切割机、污水泵延时启动，开始转驳，直至缓冲柜到达中位时停止转驳;依次循环，直至污水收集柜到达低位时停止转驳;当选择直排功能时：污水收集液位达到中位时，开始启动排放，直至到达低位时停止排放;污水收集柜达到高位时，发出高液位报警。
（7）零排放区储水柜
零排放区储水柜由船体划分定制。配套一台自吸式排放泵和一套顶装式浮球液位控制器，泵的启停控制由生活污水处理装置控制箱进行控制。
零排放区储水柜设有中位启泵、低位停泵、高位报警三个液位。控制箱上设有手动和自动转换开关：转向手动时，自吸式排放泵连续运行;转向自动时，生活污水舱液位达到中位时开始启动排放，直至达到低位时停止排放;生活污水舱达到高位时，发出高液位报警。
3.2 处理流程
船上日常收集的黑、灰水进入到污水收集柜内，污水收集柜设有中位启泵、低位停泵、高位报警信号控制。当柜内液位达到中位设定值，污水泵启动，污水经切割机粉碎送至生活污水处理装置;当柜内液位达到低位设定值，污水泵停止;当柜内液位达到高位设定值，发出高液位报警信号。
污水在生活污水处理装置内进行接触氧化、生化处理，除去水中有机物，然后溢流进入膜柜，通过MBR膜的分离作用，污泥被截留和混合液回流到收集柜。处理后的达标水经紫外线消毒，由泵送至中水柜。中水柜容量相对较小，仅考虑日常冲洗用，中水柜满后经溢流管通至零排放区储水柜。
零排放区储水柜分别设有中位启泵、低位停泵、高位报警信号控制。当储水柜内液位达到中位设定值，排放泵启动，多余中水排舷外;当储水柜内液位达到低位设定值，排放泵停止;当储水柜内液位达到高位设定值，发出高液位报警信号。零排放区储水柜的容量设置相对较大，可满足全船的黑、灰水和回用中水（不对外排放）储存约5天。全船的马桶、便池由中水舱提供冲洗水。
另外，系统配置有相应的透气、曝气、自冲洗、反冲洗、应急排放等功能。
4 设计注意事项和使用要求
（1）系统处理量与各柜容量的设计
系统处理量与零排放区储水柜容量，应不少于ISO15749规定的人均最小污水值（含黑、灰水）;污水收集柜容量应能满足黑、灰水高峰时的收集与处理量;中水柜容量不必过大，但应保证全船便池的高峰冲洗用量，并留有一定余量。
（2）监测和自动化程序设计
系统自动化程度应满足日常工作需求，系统中船体各水柜应设有液位遥测;系统应设置PLC控制程序，正常情况下各设备系统可实现自动运行和监测，在特定情况下也可通过人工操作进行功能转换或检查、抽样等。
（3）培菌
系統正常运行前均需进行培菌。在首次调试运行期间，需向设备加注淡水并投放营养物。一般的原污水培菌需要2-3周时间，如能加入种泥菌种可缩短培养时间。在已培养有活性菌的装置，若暂停工作一段时间（一般不超过15天）后当再次启动装置时，因装置内已有休眠的活性污泥，培菌过程仅需1-2天。培菌过程中膜组不参加工作，系统在调试期培菌后，即可满足各种情况的使用要求。
（4）清洗
膜组件一般正常使用3个月以后或流量降低时，需对其进行化学清洗，化学药剂采用3%的NaOH溶液或次氯酸钠溶液。
（5）污泥排放
当装置正常运行半年左右，使用100 mL量筒从处理柜内取100 mL污水，放置半个小时，若污泥量达到1/2以上时，需排去少量污泥至达到1/3时停止。排放必须用污泥桶进行收集或在公海进行排放，不得任意排放。
（6）杂物过滤与管制
为确保系统的正常运行，海水、日常硬质废杂物、厨房高油分等应禁止排入系统，以防出现堵塞和造成污泥减少、处理能力下降。
（7）系统管路设计与布置
污水管管径应可满足污水的正常排放，除设备设有透气管外，上层管路在高位处也应设有透气管;所有管路应保证合适的斜度，透气管出口处应带防火网。
（8）存储
当生活污水处理装置长期停止运行时，需将膜组件清洗干净并用化学药水浸泡储存，防止膜组性能下降。同时，清除处理柜内污水及杂物，关闭所有阀门、电源，保持装置清洁。
5 系统常见故障及排除措施
经实船应用情况反馈，系统运行可靠，处理功能满足使用需求，中水回用比传统海水冲厕优势明显。但在日常使用中，也遇到过一些故障，常见故障及排除措施见表2。
6 结束语
本船中水回用系统的设计与应用，提升了污水处理品质，实现了生活污水处理回用（淡水）冲厕。与传统的海水冲厕比较，大大减少对设备、管路及附件的腐蚀，具有更好的环保性与经济性。随着船舶环保要求的日益严格，生活污水处理技术不断提高，将进一步提升回用水品质，扩大回用水的用途。本文可供相关设计与应用提供参考。
参考文献
[1] 陈勇. 浅析船舶生活污水处理系统设计.机电技术[J]， 2012（12）.
作者：柳堪乐 梁耀明 严姬
船舶厨房灰水处理论文 篇2：
海上油气田生活楼重力排放生活污水管线设计
摘要：在海上油气田钻井平台、油气处理平台或海上浮式储卸油装置的生活楼上，生活污水管线的设计是生活楼配管设计的重点和难点。生活污水管线的设计不仅关系到生活污水的排放是否满足有关环境保护的强制性法规要求，而且关系到生活楼上居住人员的居住环境和生活质量。本文重点介绍了海上油气田生活楼上重力排放式生活污水系统组成、黑灰水系统的划分原则、生活污水管线系统原理设计基本步骤、污水及透气管线尺寸的确定方法、污水系统设计重点部分介绍、常用污水管线材料、污水处置装置选型及污水管线布置要求，包括管路穿舱要求、管路支架设计要求等方面的内容。
关键词：海上生活楼 生活污水 黑水 灰水 管线 设计
1. 前言
海上石油、天然气平台或浮式储油装置生活楼（以下简称“海上生活楼”）的生活污水主要有两种类型，一种是来自卫生间大便器（马桶）、小便器及医务室等区域排出的污水，这些污水通常含有人体排泄物如粪便或尿，并可能含有诸如大肠杆菌之类的有害病菌，我们称之为“黑水”；另外一种生活污水是来自生活楼内日常洗浴的污水以及厨房、洗衣间等区域所产生的污水，这些污水对环境污染较小，我们称之为“灰水”。根据国际海事组织颁发的“防止船舶造成污染公约”IMO MARPOL 73/78，黑水排放到大海前需要经过专门处理（分解净化、杀菌），达标后方可排入大海；而灰水通常由于其水质能满足排放要求，可以直接排入大海。
生活污水的排放方式包括重力排放及真空抽吸排放两种方式。从成本方面考虑，目前大多数海上生活楼采用的是重力排放系统。生活污水重力排放系统按其管路连接方式又可以分为两种形式，一种是黑水、灰水各自独立的管路系统，如图1所示。目前海上生活楼多采用这种方式，其特点是可以有效减少生活污水处理装置的设计容量，从而有效节约成本和设备所占用的空间，同时相互独立的管路系统可以最大限度地减少交叉污染。生活污水重力排放管路连接的另外一种方式是黑、灰水管线合并的管路系统，即每一层的生活污水全部汇集到同一根总管，然后经同一根排放竖管进入生活污水处理装置进行处理，处理合格后排放大海，如图2所示。目前挪威北海油田的生活楼多采用这种管路布置方式，其特点是由于黑、灰水都经过处理后排放大海，因此，其对周围环境的污染最小；同时，这种布置由于共用一根水平总管及竖管，因此可以有效减少污水管线的长度；其缺点是黑水及气味有可能通过灰水系统的漏水口外溢，对相关区域造成污染，因此在管路设计时必须采取相应的预防措施。
在生活污水排放管线的高点设置透气管线，其目的是防止管路中的水封发生虹吸现象，防止管路中产生背压并及时向管路中补气以平衡管路中可能产生的内外压差。
海上生活楼生活污水管线的设计不同于民用建筑的生活排水管线设计，其特点是海上生活楼由于各层卫生设施布置比较分散，因此其排水总管水平管线较长，管线设计不当将会导致排水不畅、异味外溢甚至管路堵塞；同时，由于这些生活污水管线大多与生活楼内的空调风道、电缆托架等布置在同一区域，专业间交叉较多，受限于生活楼的层高，生活污水管线布置比较困难。
本文主要对海上生活楼重力排放式生活污水管线系统的原理设计、材料选择及管线布置等进行初步探讨。
2. 黑、灰水系统范围界定
根据海上防污染公约及相关环境保护法规要求，黑水必须经过专门处理达标后方可排入大海，因此在进行生活楼污水管线设计时首先要对黑水、灰水管路的范围进行划分和界定。根据ISO 15749-1 的相关规定，下列区域的生活污水属于黑水系统：
- 卫生间大便器（马桶）、小便器的排水，以及临近这些区域的地漏；
- 医务室、病室区域的大便器（马桶）、小便器、洗手盆、淋浴、浴缸等所有排水；
在海上生活楼内，除上述区域以外的其它排水，通常属于灰水管线的范围，主要包括：
- 洗漱设备，如洗手盆、淋浴、浴缸等设备排水及该区域地漏排水；
- 洗衣间洗衣设备、洗衣盆、地漏等排水；
- 厨房、配餐区域内洗池、地漏、洗碗机、废物粉碎机及其他厨房设备的排水；
- 空调系统冷凝水、冷库区域排水；
- 其他区域排水，如游泳池排水等
3. 生活楼生活污水系统设计
3.1 生活污水系统原理图
典型的生活楼生活污水系统原理图如图1、图2所示。海上生活楼生活污水排放系统一般包括黑水系统、灰水系统及透气系统。生活污水系统原理图是生活污水管线布置的依据，通常需要报送甲方或第三方审查及认可。在生活污水系统原理图至少要显示以下主要内容：
- 生活楼各层室内卫生排水设施及其他排水设施管口的位置及管径；
- 生活楼各层室内湿区漏水口的位置及管径；
- 生活楼各层生活污水水平总管及透气管所谓管径、坡度；各层生活污水竖管位置、管径；
- 管道水封及疏通口的位置、透气管道的终止位置；
- 生活污水处理装置及相关参数；
- 污水排海管道尺寸及位置等。
生活污水系统原理图的设计通常包括以下步骤：
？誗 确定黑、灰水排放方式；
？誗 初步确定黑、灰水及透气立管的位置、数量；
？誗 确定生活楼各层排水设施及湿区漏水口的位置、数量、管口规格。其依据是生活楼各层总体布置图及各专门区域的布置图，包括卫生设备布置图、厨房及配餐间布置图、洗衣设备布置图、空调设备布置图、机械间布置图、冷库布置图以及相关设备的厂家资料等，
？誗 按本节第1部分的要求区分各排水口的黑、灰水管线范围，将黑水、灰水管口分别汇集到各层的黑、灰水水平总管，并将各水平总管分别连接到就近的黑、灰水立管。
？誗 设计黑、灰水系统的透气系统；
？誗 确定各管口、支管尺寸；计算并确定各层水平总管、立管、透气管线的尺寸；
？誗 确定污水处理装置形式及容量。
3.2 水平污水管线坡度要求
重力排放式生活污水管线的排放能力主要取决于污水管线的管径及其水平管线的坡度。根据IAPMO （International Association Plumbing and Mechanical Officials） 颁布的“统一给排水规范”，水平管路的坡度最好不小于1：50，当管路布置困难时，4“（DN 100）及以上尺寸的水平管路，其坡度不得小于1：100。受生活楼各层层高限制，海上生活楼各层4“及以上的生活污水水平总管的大多采取1：100的坡度进行设计。
3.3 生活污水管路防气味要求
生活楼污水系统的各路支管最终是汇集到一起的，为防止黑水系统的异味或在污水管路中产生的气味通过开敞的管口散发到生活区，连接到生活污水管路系统的每一个管口或漏水口都需要设置防臭水封，且要求水封的有效高度不小于50mm。
脸盆、洗池、小便器等卫生设施，由于其安装高度一般在甲板上500～900mm， 因此这些设备排水管的水封通常是通过连接设备与管路之间的刚性P型或S型水封弯来实现的，如图3所示。P型或S型水封弯的材料一般是黄铜镀铬或不锈钢，也可采用PVC材料；由于其外形美观，易于检修，因此在海上生活楼上得到广泛应用。
大便器（马桶）分为坐便器及蹲便器两种形式，目前国内外生产的马桶一般都自带水封，因此在管路设计时不需要加设水封。
在生活楼内的各个湿区，如厕所、洗浴场所、厨房、洗衣间等，为及时排放可能的溢水或清洗水，要设置一定数量的甲板漏水口。为防止管路中的异味外溢，这些区域的甲板漏水口一般采用的带水封的甲板漏水口，其水封高度一般不小于50毫米，如图4所示。
对排水口距离地面较近的设备如洗衣机、洗碗机等，受空间限制其排水管路上的水封须设置在甲板下的排水管路上，或将其污水排放到设备附近专门设置的带水封的地漏或沟槽内。要特别注意厨房废物粉碎机及空调设备的排水水封设置，须严格按厂家特别推荐的要求执行。
3.4 污水管路疏通口的设置
生活污水管路可能由于污物或杂物的进入而造成堵塞，因此必须在管路上设置足够数量的管路疏通口以便于维修。管路疏通口一般用螺纹管帽或管堵，材质可以是黄铜、ABS/PVC或不锈钢材料。当污水管路采用玻璃钢管时，可以采用玻璃钢管粘接不锈钢或黄铜材料的内螺纹接头，然后配螺纹管堵。疏通口应能保证气密和水密，其规格不应小于表1中规定的尺寸。
在水平管路上每隔30米或当水平管路变换方向时，须在管路上设置疏通口。疏通口宜设置在水平管线较高的末端，以便能够沿着污水的流向方向进行管路疏通。疏通口应设置在易于到达的位置，在生活楼内疏通口的下方天花板上一般设置单独的检修门。在疏通口的前方一定范围内应无障碍物：对DN 50及以下的水平管路，其疏通口前方305毫米（12”）区域内应无障碍物；对DN 50以上的管路，其疏通口前方457毫米（18”）内应无障碍物。对不能满足该要求的，可以通过将污水管路延伸的方法，将疏通口设置到满足空间要求的区域。
3.5 漏水口的设置
如上文所述，在生活楼内的各个湿区需设置足够数量的漏水口，以便能及时排出该区域的污水，这些污水包括位于该区域的设备所排出的污水、卫生清扫产生的污水以及卫生设备或管路泄漏产生的污水等。生活楼内的湿区通常包括下列处所：公共卫生间、淋浴间、厕所、厨房、配餐间、洗衣间、卫生管理员房等。甲板漏水口的数量要考虑湿区面积、排水设备位置、甲板敷料等因素。为利于污水排放，湿区的甲板敷料表面通常要向漏水口方向保持1：50～1：60左右的坡度，因此漏水口的数量、位置设置应使距离漏水口最远端的甲板敷料厚度不至于过厚。
在厨房、配餐间，漏水口的位置、数量应满足设备排水及卫生清扫的要求。在厨房的主要排水区通常设置流水沟槽，在流水沟槽内设置带水封的漏水口。对可倾式汤锅、深煎锅等厨房设备，可在厂家推荐的区域内设置单独的矩形带流水盖板的沟槽，在沟槽内安装带水封的地漏。由于厨房洗衣区域排水量较大，建议采用DN65或DN80的甲板漏水口。
3.6 厨房、配餐区域污水管线设计要求
海上生活楼的定员少则几十人，多则几百人。由于厨房的用水量很大，而且需要经常性的用水及化学药剂对厨房地面进行冲洗，因此厨房的排水量很大，而且部分排水含有较多的动、植物油脂。厨房、配餐区域的排水设备包括蔬菜洗池、鱼肉洗池、洗碗池、洗碗机、可倾式汤锅、废物粉碎机、蒸饭箱等，为避免厨房污水中的动、植物油脂吸附到管壁而导致管路堵塞，同时也为了最大限度地减少排海的油脂对环境的污染，一般将厨房的含油脂污水首先单独排放到一个油脂分离器（Grease Interceptor），将污水中的油脂进行分离，分离后污水的与生活楼其他区域的灰水汇合后一起排海。油脂分离器的尺寸、容量大小取决于厨房污水的流量，为获得较好的分离效果且尽可能减小油脂分离器的尺寸，可以将不含油脂的厨房污水如蔬菜洗池的下水，不经过油脂分离器而直接连接到其他排海的灰水管路上。
厨房内一般要配备废物粉碎机，以便将鱼刺、骨头等废物粉碎成较小的颗粒，通过管道直接排入大海。废物粉碎机通常安装在洗池底部，其排出口需要按厂家要求设水封弯。排水管道的尺寸建议不小于DN80，以免管路堵塞。该管路通常不经过油脂分离器，而是直接连接到灰水总管。
3.7 透气管线设计
为平衡生活污水管路内外压力，保证管路排水流畅及减少管路中的异味，同时也为了保护水封因背压或虹吸而破坏，在生活污水管路中必须设置适当的透气管线。透气管线通常设置在各层水平污水总管的高端及竖直总管的顶点。在污水处理装置中，也必须设置专门的透气管。
黑水、灰水系统的透气管线可以合并在一起，也可以单独设置。水平安装的透气管线从其起始点向上可设1：200左右的安装坡度，以便管路中产生的凝水回流到污水管内排走。
生活楼各层的透气管线汇集后引至生活楼顶层甲板上约450MM高的位置终止。透气管的终止位置要远离空调、通风系统的新风进口。
3.8 生活污水及通气管线管径的确定
国内外有多种确定生活污水及透气管线尺寸的方法，如国际标准ISO15749-2，挪威标准Normalreglementet for sanit？覸ranlegg， Tekniske bestemmelser”， 美国PHCC协会颁布的 National Standard Plumbing Code以及美国IAPMO协会颁布的Uniform Plumbing Code（统一配管规范）等，其中美国IAPMO协会颁布的Uniform Plumbing Code（简称UPC）在海上生活楼污水管线设计中得以广泛应用。
根据 Uniform Plumbing Code确定生活污水及透气管线管径的方法如下：
？誗 绘制生活污水系统原理图，
？誗 布置污水管线，确定每根污水总管上连接的排水口数量，参照UPC表7-3，确定每路污水管路上连接的排水设备的DFU值。DFU是Drainage Fixture Unit的缩写，无量纲。对于表7-3中未出现的设备，可以根据水封管径或表7-4换算成DFU值。
？誗 根据计算的DFU值，对应UPC 表7-5确定每根污水管路的管径。
？誗 确定每根污水管的透气支管及透气总管的管径
如一条编号为4“-GW-A4-6801的灰水管线，其管径确定如下表所示：
3.9 生活污水管线材料选择
生活污水管路的材料选择取决于管路的设计寿命、防腐要求、强度要求及总造价和维修成本，管子及管件可采用金属材料，如碳钢镀锌管、不锈钢管、铸铁管、紫铜管、黄铜管等；或非金属材料，如塑料管（包括UPVC、CPVC、ABS、PE管等）、玻璃钢管。对于海上生活楼，生活污水管路材料的选择应优先考虑材料的可靠性及低维修成本，因此塑料管，如UPVC管、CPVC管、ABS管、SRPE（钢骨架聚乙烯塑料管）及玻璃钢管等得到广泛应用。
生活污水系统的管件应采用适合排水管线的专用管件，如采用紫铜管作为污水管道材料时，需要选择紫铜DWV（排水、供水、透气）系列的管件，以适应生活污水管路中的安装坡度要求。生活污水管的连接方式可采用承插焊（粘）、对焊（粘）、热熔焊、法兰连接、螺纹连接等多种形式。
3.10 生活污水处理装置设计选型
海上生活楼一般位于近海区域，因此生活污水的排放必须满足IMO 防污染公约或所在国家有关环境保护的强制性标准。2006年10月13日通过的IMO MEPC.159（55）决议案，对国际海事组织“防止船舶造成污染公约”IMO MARPOL 73/78进行了修改。根据该决议案，生活污水的排放标准为：
- 耐热大肠杆菌数量≤100个/100毫升；
- 悬浮固体颗粒总量TSS≤35毫克/升；
- 五日生化需氧量 BOD5≤25mg/升；
- 化学需氧量 COD≤125mg/升；
- PH：6～8.5
- 余氯≤0.5mg/l
为满足该标准，生活污水在排海前必须经过适当的处理后方可排入大海。海上生活污水处理的方式主要包括生物化学法和电解法两种。采用生物化学法进行污水处理的的污水处理装置一般由曝气箱、沉淀箱、处理水箱、空气泵、循环泵、粉碎泵、排污泵以及电气仪表控制箱、管线及阀门等部件组成，通过生物膜、活性污泥对生活污水中的有机物进行分解，通过加氯对污水进行消毒杀菌。采用电解法进行污水处理的污水装置由缓冲罐、粉碎泵、电解池、处理罐、排气泵、阀门及管件、控制箱等部件组成，缓冲罐中的生活污水由粉碎泵输送到处理罐，电解池中的海水经过电解产生次氯酸钠，注入到处理罐中对污水进行杀菌、消毒、分解，过程中产生的气体由排气泵抽走排大气。
生活污水处理装置的容量可按需要处理的污水量、污水中所需处理的BOD5数量来确定，也可按在海上生活楼的定员来选择。
3.11 生活污水管线布置
3.11.1 生活污水管线布置原则
在进行海上生活楼各层管线布置时，应优先布置重力排放式生活污水管线。对于水平走向的生活污水管线，必须按照原理图的要求沿其流向设置坡度：对于4”及以上的水平总管，其坡度不小于1：100；小于4“的水平管路，其坡度应至少为1：50。为便于日后维修，水平污水管线尽可能布置在电缆托架、空调风管的下方。
水平污水管路改变流向时最好采用45°弯头，尽量避免采用90°直角弯头。水平管线流向改变时，应设置疏通口，并在疏通口下方的天花板上应设检修门。污水管线特别是黑水管线，其水平总管上的支管连接应尽可能采用45°斜三通，避免使用直三通，以减少水流干扰，保持污水水流畅通。
生活污水总管尽可能布置在走廊上方，以便维修。生活污水管应避免布置在住人房间或电气间、控制室、通讯室内，特别要避免布置在床铺、电气仪表通讯设备上方，不可避免时该区域的污水管线不能设置可拆接头或疏通口。污水管线特别是黑水管线，应尽可能避免布置在厨房、配餐间、餐厅或冷库上方，不可避免时该区域的管线不得设置可拆接头或疏通口。
3.11.2 生活污水管线穿舱设计
从安全角度考虑，海上生活楼及内部各个不同的功能区划分成不同的防火分隔区，如生活楼的外围壁及顶层、底层甲板通常为A60级防火围壁或甲板，以使整个生活楼内部形成一个安全区域。如果生活楼靠近油气生产处理区，则靠近该区域的生活楼外围壁可能设为H60或H120级防火墙，生活楼内厨房、餐厅、控制室、通讯室通常划分为A60级防火区。当生活污水管线穿过上述区域时，应设置满足防火区域完整性要求的管路穿舱件。满足防火要求的穿舱件主要有两种形式：一种是全焊接形式，即管子与穿舱套管焊接、穿舱套管与钢围壁或钢甲板焊接，围壁或甲板的防火绝缘沿管路延伸450毫米以上，如图5所示。碳钢管、不锈钢管、铸铁管等可采用此种形式；另外一种管线穿舱形式是钢质套管穿舱，套管与围壁或甲板焊接，套管与管子之间留有一定间隙填充满足防火要求（经过耐火试验，并被第三方认证）的防火填料，如图6所示。一般有色金属管或塑料管多采用此种穿舱形式。对塑料管，其防火填料遇火后高倍数膨胀，直至将塑料管挤压填实，从而达到防止烟雾及火焰通过的目的。
3.11.3 生活污水管线管支架设计
生活污水管线需根据不同的管线材质，选择合适的管卡和支架型式。 海上生活楼生活污水系统常采用的管卡型式包括U型螺栓、U型扁铁管卡、吊卡等；支架包括吊架、托架、导向支架、固定支架等多种类型。对碳钢、不锈钢或铜镍合金等管材强度较高的污水管线，可采用U型螺栓管卡，如图7所示。对UPVC、PE、FRP等非金属管道或紫铜管，通常采用U型扁铁管卡，如图8所示。由于非金属管线具有比碳钢更大的线膨胀系数，因此需要对4“及以上的非金属管线进行应力分析，以确定支架的合理位置及支架、管卡型式。
在海上生活楼各层的天花板上方，不仅有生活污水管线，而且还布置着消防、供水管线及空调风管、电缆托架等，因此采用多专业共用的组合支架不仅经济合理，而且便于施工安装，目前在蓬莱II期海上石油平台生活楼上得到广泛应用。
4. 结束语
海上生活楼生活污水管线的设计是一项比较复杂的系统工程， 其设计标准及配置方式可能会因不同的项目要求而有所不同，但无论采用哪种设计标准或管路配置方式，其目的都是为了用尽可能低的成本，在满足环保要求的前提下，将生活污水管路设计成能满足生活楼内各区域排放要求、管路安全可靠、无气味外泄、污水排放达标且维修方便的管路系统，从而为海上操作人员提供一个方便、舒适的生活环境。目前黑、灰水管线合并的生活污水排放系统在挪威北海油田及壳牌石油公司的海上生活楼中得以广泛应用，这种管线配置可大大降低材料及安装成本，在污水处理装置外形尺寸不受限的海上平台已广泛应用。
参考文献
[1] Uniform Plumbing Code，2009 Edition. International Association of Plumbing and Mechanical Officials （IAPMO）。
[2] 2006 National Standard Plumbing Code， PHCC （Plumbing-Heating-Cooling Contractor Association.）
作者简介：
闫志杰（1967-），男，工程师。长期从事海上石油平台及、船舶配管设计工作，对生活楼配管有较深的研究。
作者：闫志杰
船舶厨房灰水处理论文 篇3：
长江小型船舶生活污水系统改造设计研究
摘 要：对于长江小型船舶（小于400總吨）实施生活污水提质改造难度很大，空间狭小、布置困难，本文结合宜工绞3的成功改造方案，分析其设计思路、实施要点，提出针对长江小型船舶生活污水系统提质改造设计方法。
关键词：长江小型船舶;生活污水;改造方案;长江大保护
1 引言
2016年1月5日，习总书记在重庆召开推动长江经济带发展座谈会时提出长江大保护战略，此后国家部委，长江沿线主要省市相继提出一系列保护长江生态环境的政策和实施方案。2018年1月16日环境保护部和国家质量监督检验检疫总局联合发布《船舶水污染物排放控制标准GB 3552-2018》;2019 年 1 月 18 日长江海事局颁布的《关于严控长江干线船舶污染物排放的通告》，至此长江航运船舶生活污水系统提质改造拉开大幕。
2 所辖船舶生活污水系统现状
笔者为长江宜昌航道工程局武安段整治工程Ⅰ标船机设备部部长，项目部目前所辖工程船主要有“长雁8”（40m铺排船）、“长狸10”（宜工排1）、“宜工绞”1（220kw绞锚艇）、“宜工绞2”（45吨绞锚艇）及“宜工绞3”（220kw绞锚艇），其中“宜工绞1”、“宜工绞2”及“宜工绞3”属于长江上典型的小型工程船舶，生活污水处理系统及生活污水处理设备的基本状况如下：
2.1“宜工绞1”（220kw绞锚艇）
本船生活污水处理装置（生活污水粉碎柜）为2001年安装的老旧设备，其处理工艺落后，无生物消解、过滤、消毒杀菌功能。未设置生活污水处理舱和生活污水粉碎排出泵。
2.2“宜工绞2”（45吨绞锚艇）
本船为2015年的新船，生活污水处理装置状况较好，所设置的生活污水处理装置满足排放要求，其排放水质已通过相关部门的检测。未设置生活污水处理舱和生活污水粉碎排出泵。
2.3“宜工绞3”（220kw绞锚艇）
本船生活污水处理装置（生活污水粉碎柜）为1998年安装的老旧设备，其处理工艺落后，无生物消解、过滤、消毒杀菌功能。未设置生活污水处理舱和生活污水粉碎排出泵。
3 生活污水排放要求
船舶生活污水分为灰水和黑水两类。
灰水是指来自厨房、洗衣房以及盥洗室等处排出的洗碟水、水槽水、淋浴水、洗衣水、洗澡水以及洗脸水。
黑水是指任何型式的厕所和小便池的排出物和其他废弃物;医务室（药房，病房等）的洗手池、洗澡盆和这些处所排水孔的排出物;装有活着的动物处所的排出物;混有上述定义的排出物的其它废水。
根据《船舶水污染物排放控制标准》（GB 3552-2018）和《关于严控长江干线船舶污染物排放的通告》要求，生活污水处理系统收集和排放的基本要求归纳如下：
（1）严禁超标排放、停泊期间排放或在饮用水源保护区范围排放;
（2）不处理，直接收集后排入接受设施（船舶）;
（3）航行中达标排放，达标标准如下：2012年1月1日以前安装（含更换）生活污水处理装置的船舶，其污染物排放控制按GB 3552-2018标准中的表1执行。表1要求的污染物排放限值低于MEPC159（55）的排放要求，即设置的生活污水处理装置满足MEPC159（55）即可，无需更换新装置。
2012年1月1日及以后安装（含更换）生活污水处理装置的船舶，其污染物排放控制按GB 3552-2018标准中的表2执行。表2要求的污染物排放限值等同于MEPC227（64）的排放要求，即设置的生活污水处理装置满足MEPC227（64）即可。
4“宜工绞3”生活污水系统提质改造方案
根据本文第3项的论述，“宜工绞1”（220kw绞锚艇）及“宜工绞3”（220kw绞锚艇）的生活污水处理装置不能满足要求。
事实上，长江上存在大量的船龄超过15年的小于400总吨船舶，均面临更换满足新标准的生活污水处理装置。这类船舶设备老旧，实船的空间狭小，施工空间有限，而环保要求越来越高，《关于严控长江干线船舶污染物排放的通告》的要求中也并未对小于400总吨的船舶进行免除，不进行提质改造就不能营运。
2019年7月，按海事部门的要求，长江宜昌航道工程局开始对所管理的五型船进行生活污水提质改造。笔者对这五型船的情况非常了解，其中“宜工绞1”（220kw绞锚艇）及“宜工绞3”（220kw绞锚艇）实船的空间狭小，施工空间有限，增设污水储存柜和更换新型的生活污水处理装置必须考虑现场施工的可行性，并且应尽可能地减少对原船舱壁，结构及管路等的改动。
基于以上原则，笔者与本次改造的船舶设计单位一起对现场进行考察和测量，经过多次的沟通和协调，最终形成了一种确实可行的提质改造方案。目前“宜工绞1”、“宜工绞3”已顺利改造完成，并取得船舶防止生活污水污染的证书。
本文将以“宜工绞3”（“宜工绞1”类似）为例，对改造方案进行介绍，并分析方案的实施要点。
“宜工绞3”改造方案的设备布置如图1所示。
“宜工绞3”改造方案的系统流程如图2所示。
“宜工绞3”改造方案有如下特点：
（1）充分利用原船的现有条件，对原船设备和管路的改动少。
（2）原船机舱空间狭小，原布置生活污水粉碎柜（图1 序号*1）的位置不能安置新生活污水处理装置（图1 序号1），将原船生活污水粉碎柜利用起来，是本次改造的核心措施。众所周知，船舶上普通蹲便器的生活污水均依靠重力自流至污水处理或接受装置。原船生活污水粉碎柜（配套的粉碎泵已损坏，拆除）在本系统中起到一个中转容器的作用，解决了新设备布置空间的问题，也减少了对原船管路的改动。
（3）如图1所示，新增设的生活污水处理装置（图1 序号1）布置在机舱棚内，并对其外行按照现场的空间要求作了定制产品。同时，为了方便设备的进舱和吊装，该产品采用两个模块组合的型式。
（4）为了方便船员的使用，原船生活污水粉碎柜（图1 序号*1）增设了液位计和高、低位报警装置（图1 序号5），并与新增设的生活污水粉碎排岸泵（图1 序号2）联动，生活污水粉碎柜（图1 序号*1）的液位达到高位时，自动启动粉碎泵（图1 序号2）将污水驳运至生活污水处理装置（图1 序号1），低位时自动停泵。同时，在驳运过程中，如生活污水处理装置（图1 序号1）高位报警，将优先停止粉碎泵，确保生活污水处理装置（图1 序号1）安全运行。
（5）根据现场的测量数据，本次改造将生活污水储存舱1布置在了主甲板尾部，与船体形成一个整体，既解决了空间问题，同时储存舱顶面还形成了一个工作台。
（6）在改造方案的确定时，对空船重量和重心进行了统计，分析改后稳性是否能满足要求。改造前后空船重量重心对比表见表3。
按《内河船舶法定检验技术规则》第五篇8.1.3.5要求，本船改造前后空船排水量偏差在允许值范围内，改造完成后满载状态时，全船重心高约高度0.01m，船舶稳性计算结果基本保持不变。
（7）船舶生活污水处理系统在使用时需注意如下事项：①船上卫生间便池应选用节水型污水冲洗阀，尽量降低污水量;②严禁非纸制物品，如金属、木材、棉纱、塑料制品、化钎制品等进入装置内;③应使用软性卫生纸;④装置长期不使用应排空，并切断主电源;⑤绝对禁止消毒剂进入本设备。
5结论
“宜工绞3”新设置的生活污水系统已运行近半年，据船员反馈，使用方便，操作简单。笔者认为，“宜工绞3”的污水提质改造方案对长江小型船舶生活污水系统提质改造有着非常重要的指导意义，值得进行推广。
在对小型船舶进行生活污水系统提质改造时，需要特别注意对重量的控制，并尽可能地降低重心位置。对于有些船舶，如改造后重心提升较多（一般不会），可通过少量压载来降低重心高度。
另外，基于现行的技术法规以及处理技术，小型船舶特别是工程船舶可以考虑增加船舶生活污水处理后的再循环利用系统，可以有效地解決船舶在禁排区以及停泊作业不能排放的问题。该系统可将原有禁排期内的污水回收周期由原有的7-15天延长至3个月到半年甚至更久，极大解决了船舶生活污水排放对环境的污染以及节省船舶营运的污染治理费用，为船舶污水处理以及海事环保监管提出一种新思路新方法，对船舶的节能减排效果意义重大。
长江宜昌航道工程局正在积极落实国家部委对长江大保护战略的实施计划，将以更大的决心、更新的理念、更有力的举措，积极做好所属船舶防污染治理工作 ，促进湖北省构建完善绿色水运体系，加快绿色水运低碳发展！
参考文献：
[1] 长江海事局.关于严控长江干线船舶污染物排放的通告[Z].2019.
[2]船舶与海上设施法定检验规则—内河船舶法定检验技术规则[Z].
[3]钢质内河船舶建造规范[Z].
[4] 中国船舶工业总公司.船舶设计实用手册（轮机分册） [M].北京：国防工业出版社，1999.
[5]GB 3552-2018，船舶水污染物排放控制标准[S].
[6] 国际海事组织. MEPC227（64）决议[S]. 2012.
作者：张斌 谭鹏