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第十五章 船舶防污染装置
第一节 船舶对航运环境的污染及防止措施
第二节 船舶油水分离器和排油监控装置
第三节 船舶生活污水处理装置
第四节 船舶垃圾处理装置
复习思考题
marine antipollution device
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第一节 船舶对航运环境的污染及防止措施
一、海洋污染和危害
海洋给予了人类什么？海洋污染是哪里来的？有什么危害？
人类可以为保护海洋做什么?
?海洋主要给人类提供的物产有：
1) 海洋食品（鱼、虾、海带等 〕 ； 2) 海盐； 3) 矿物资源（如铀、
银、金、铜等 〕
?海洋的其他功能还有：
1) 调节气候 (吸收二氧化碳 )； 2) 蒸发水分有利降雨 ; 3) 提供能源
（潮汐能可以利用来发电 〕 。
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?引起海洋污染的原因主要有,
1) 油船泄漏； 2) 海洋倾倒工业废料； 3) 生活污水直接排进海洋；
4) 用生活垃圾填海。
?海洋污染的危害是,
1) 使海洋食品中聚积毒素，人食用后得病； 2) 使海产减少，危及
人类的食物源； 3) 使浮游生物死亡，海洋吸收二氧化碳能力减低，加
速温室效应； 4) 使海洋生物死亡或发生畸形，改变整个海洋的生态平
衡。
?人类为保护海洋正在作出的努力主要有,
1) 禁止向海洋倾倒工业废料； 2) 生活污水处理之后再排放入海；
3) 垃圾回收利用,尽量不把海洋作为生活垃圾填海场。
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石油污染主要是在石油的开采、炼制、贮运和使用过程中进入海洋环
境而造成的世界性的严重污染之一，人们一方面向大海索取石油，一
方面又把石油抛向大海，造成了一次次的“黑潮”。有人初步计算，
全世界每年流入大海的石油就有 1000万吨。
有机物污染主要是由生活污水、工业废水和农牧业排水中含有大量有
机物质，如碳水化合物、蛋白质、脂肪等排入近海时造成的污染。这
些丰富的有机物质和营养盐使得生物大量繁殖，无论是生前还是死后
都消耗了水中的溶解氧，造成海洋中生物的大量死亡，造成鱼虾绝迹，
臭气难闻的“死海”。目前，沿海赤潮的频繁发生，就是这种污染的
结果之一，其造成的经济损失往往数以千万，甚至亿计。
如何防止海洋污染是海洋开发过程中不可忽视的严峻的问
题。否则，人类对海洋的无礼将得到应有的报复。这确实
是一颗人类自埋的“定时炸弹”。
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一．油类污染
船舶油类污染是指由于船舶运输而使石油及其产晶对海洋环境造成
的污染，它的占油类对海洋污染总量的 47％．其主要来源是机动船舶
购机舱舱底污水、油船压载污水洗舱污水以及一些海难事故及装卸事
故中的溢油等。机舱舱底污水：
普通船舶每年所排机舱污水量约为本船总吨位的 10％左右，机舱污水
的油分浓度一般在 7 000～ l0 000ppm(1ppm＝ 1／ 1 000 000)左右．
油船污压载水是指油船非清洁压载舱为航行安全压人海水后形成的油
污水．油船洗舱水指油船清洗贷油舱或油柜的洗涤水．船舶对海洋的
污染以油类污染最为严重,
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2．非油类污染
船舶非油类污染主要是指 船舶生活污水、固态废物 对水域造成的
污染．生活污水是船舶灰水与黑水的统称。 灰水 是指源于厨房、浴
室、盥洗室等处的污水,黑水 是指厕所，医务室等处的排水,
据上海港 1978年的调查，每天在港大小船舶约 5 400艘，其中机
动船舶 2 038艘、每天排放的粪便达 1 710t．船舶污水中所含的有
机物质在水体中分解时会使其中的溶解氧大量减少，而缺氧会造成
鱼类和大多数水生物窒息死亡。污水中的无机营养盐类，尤其是氮
和磷过多会使水域“富营养化”，这会使某些有毒或不利于鱼类生
长的藻类大量繁殖．此外，污水中还古有大量的细菌，是潜在的病
源。
固态废物垦指船舶在营运过程中产生的各种固态垃圾．主要有生
活垃圾，生产垃圾以及各种废油污泥。由于固态废物种类多、成分
复杂，有些极难被海水吸收消解．因此必须对之进行处理。
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二、防止船舶对航运环境污染的公约及法规
控制和防止船舶对环境的污染一靠法规，二靠技术．
1．国际公约、
目前国际上对海运防污最有影响的是 MARPOL 73／ 78公约，
全称, 1973年防止船舶造成污染国际公约及其 1978年议定书, 。该
公约附有五个技术附则，分别为；
Ⅰ,“防止油污规则”
Ⅱ,“控制散装有毒液体物质污染规则”
Ⅲ,“防止海运包装，集装箱，可移动罐柜或公路及铁路槽罐车装
运有害物质造成污染规则”
Ⅳ,“防止船舶生活污水造成污染规则”
Ⅴ,“防止船舶垃圾造成污染规则”
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三，防止船舶对航运环境污染的主要技术措施
就技术上说，控制船舶对环境污染主要从 船体结构, 防污设施 以及
操作管理 三方面人手。
1．防止油类污染的主要技术措施
(1)油船的“装于上部”法 (Load On Top)及改进的“装于上部”法
所谓“装于上部“法，是在油舱卸油后，直接将压载水压人未经清
洗的油舱中．在航行时将油船下部含油量较低 (约 50ppm)的压载水排
人海中，把其余含油量较高的压载水与清洗某些油舱的洗舱水排入指
定的做为污油舱的油舱，再经分离排水，在船舶抵港后，货油直接装
载于污油的上部。
“装于上部法”的主要缺陷是不适应短途航行以及恶劣天气航行，
原因是油水分离时间短与船舶颠簸，摇晃均不利于油水的静置分离，
另外该方法也不适合成晶油运输，因为成品油中掺人海水会影响质量
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(2)专用压载舱 (Segregated Ballast Tank)
MARPOL公约规定凡载重量为 20 000t及其以上的新油船及载重量
为 30000t及其以上的新成品油船均应设有专用压载舱，使压载舱与
货油舱、燃油舱及其系统分开．专用压载舱的容量应使该船可以不
依靠货油舱装载压载水而安全地进行压载航行。
(3)清洁压载舱 (Clean Ballast Tank)
油船在运营过程中根据其船型、货舱结构、航区特点以及吃水要
求等，将部分货油舱改为专门用于装载压载水，作为清洁压载舱
(CBT)。清洁压载舱对船舶结构、泵、管路等方面不作改动，泵与管
系仍与货油共用一个系统．该船型故除了会降低货油装载客积外，
还使操作程序变得复杂。 CBT所要求的舱容应至少满足上述 SBT最
小舱容的要求。
(4)原油洗舱 (Crude Oil Washing)
原油洗舱是指原油油船在卸油的同时，用本船所载原油以高压从
洗舱机喷射到货舱壁面上，借以把附在舱面及构件上的原油和沉积
在舱底的原油残渣清洗掉，井将这些残渣随泵送的货油一起泵送上
岸。
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(5)防油污染设备
控制船舶机舱污水排放的油分浓度设备有油水分离器和油分浓度监
控装置，控制油船排放压载水，洗舱水的瞬时排油率和排抽总量的有
排油监控系境以及油／水界面探测器等．
2．防止非油类污染的主要技术措施
船舶控制生活污水捧放的主要方法是利用 生活污水处理装置,控制
固体垃圾排放的主要方法是 垃圾焚烧炉,对于船舶废气及有害气体排
放的控制，可以靠改进船舶动力设备的燃烧状况、对废气进行再处理
以及对油船装卸时产生的油气进行收存等方法进行处理．
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第二节 船舶油水分离器和排油监控装置
一、油水分离的基本方法
主要有 物理分离, 化学分离 和 生化分离 等三类。
?物理分离是利用油水密度差或聚合、吸附等物理方法使
油水分离。
?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。
?生化分离是利用好气微生物对油分解氧化来控制油分浓
度。
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1、重力分离法
重力分离是在重力插内利用油水密度差使油上浮而与水分离．这种方法简单、
方便，主要 用于处理粒径在 50～ 60μm以上的较大油粒，对于更细小的、呈乳
化状态的油粒 (<10μm)则难以分离。其具体方法有静置分离和流道分离．
(1)静置分离
静置分离即将油污水静置于舱柜中一段时间，利用油水密度差使油滴上浮分
离。
静置时间越长，分离效果越好。静置分离时，悬浮在水中的油粒受重力、浮
力和运动阻力三种力的作用。
船上的油水分离设备以物理分离方法为主；
物理分离法分类,1、重力分离,2、多孔介子分离
1、重力分离 －－－ （ 1）静止分离法；（ 2）流道分离法
2、多孔介子分离 － （ 1）过滤分离法；（ 2）聚合分离法；（ 3）吸附分离法
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rFGP ??
重力 G
浮力 P
油滴上浮阻力 Fr
当三种力达到平
衡时，油滴即会
稳定地等速上浮，
这时：
油滴的上浮速度即为：
? ?
? ? 2
2
18
18
d
g
u
d
g
u
ow
ow
??
??
?
??
???
??
油滴直径 m
油的密度 kg/m3
水的密度 kg/m3
水的动力粘度 Pa·s
因此，油滴直径增大，上浮速度将大大加快；适当提高污水温，可增大水、油密度
差，有利油水分离 。 但水温较高时降低污水粘度来增大水，油密度的效果明显减弱，
油却变稀更易乳化，对油水分离反而不利。
分析上浮速度式可知,油滴的
上浮速度与油滴直径的平方，
与水油密度差成正比，与水的
粘度成反比。
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(2)流道分离
静置分离需要较长的时间和较大的容器，工作也难以连续进行，因此在
实际的油水分离过程中，常使油污水流 过多层平行板, 波纹板 以及 锥形板
等的流道。
流道分离方法以提高油水的分离效果。设流道如图所示,油污水的平流
速度为 u，流道长度为 L，高度为 h,水流为 Re<2的层流，则流经该流遭的
时间为 t＝ L/u，由此可得出油滴流经此流道时能被分离出来的条件是上浮
速度：
L
hu
t
hv ??
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分析该式可知，流道上越长，
高度 h越小，平均水流速度 u
越低，分离器能够分离出的油
滴粒径 dmin越小。因此，如图
15— 2(a)所示，分离器中加设
n层分离板后，油滴的上浮距
离减小 n倍，则分离器所能分
离的最小油滴粒径 d 2min＝
dmin／ n1/2。
L
hu
t
hu ??
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加了油滴相互碰撞、聚合
的机会，进一步改善了重
力分离的效果。实际油水
分离器为了增加其分离板
的 比表面积,通常将分离
板设计成图 15— 3所示的
峰谷对置的波纹板形，并
且为使油污水中的杂质便
于下滑沉降，油漓更易聚
集、长大，上浮，在分离
中一般都把平行板或波纹
板组按一定的倾斜角度来
放置，见图 15-2。
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2．多孔介质分离法
? 多孔介质分离法是让油污水通过多孔介质把分 散的油粒从
连续的水流中分离出来的一种方法。
? 按具体过程可分为 油粒迁移 与 油粒附着 两个方面。
迁移 是指分散的油粒脱离液流而接触多孔介质表面；
附着 则是指油粒较稳定地粘附在多孔介质的表面。
? 按起主导作用又可分为 过滤分离, 聚合分离, 吸附分离 。
过滤分离－－
聚合分离－－
吸附分离－－
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具体过程
油粒迁移 过程包括 直接拦截, 扩散迁移, 惯性
迁移, 重力迁移 等多种机理。
?直接拦截是当油粒中心与多孔介质表面的距离小于或等于
其自身半径时 (如油粒 O1)，油粒从其原来的流线被截留，当
多孔介质的孔隙小于油漓粒径时，拦截的形式即是所谓的筛
分。 如图 15·4所示，
? 扩散迁移是油粒由于布朗运动使其接触到多孔介质的表面。
?惯性迁移是油粒作曲线运动时由于惯性作用而脱离流线与
多孔介质相接触。
?重力迁移是由于油水密度差使油粒与水产生相对运动而与
多孔介质相接触．
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附着 过程有 物理吸附 与 化学吸附 两种机理
?物理吸附 是基于静电引力与分子引力；
?化学吸附 是基于原子间的化学价健力。
化学吸附要比物理吸附稳定。
根据对油的附着能力强弱，材料有非亲油性、中等
亲油性和强亲油性之分．从另一角度说，疏油性材
料亲水，而亲油性材料疏水。
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主导作用
(1)过滤分离
过滤分离主要是利用直接拦截机理将多孔介质筛分点以上的
油粒截留筛分的一种油水分离方法。过滤分离所用的多孔介质
大多用非亲抽性材料，如粒状介质 (石英砂等 )、滤布和特制的
陶 瓷塑料制品。
(2)聚合分离
油粒在拦截、扩散等多种机理作用下迁移到多孔介质表面，
并在其上铺展、聚合，当油粒聚合长大到一定粒径时，在水动
力、浮力以及毛细管力的作用下被推动向前，最终剥离并以大
油粒的形式脱离多孔介质的表面，上浮与水分离。
(3)吸附分离
吸附分离是利用高比表面积的多孔强亲油性材料，将迁移到
多孔体内表面微孔中的细徽油粒吸附，从而完成油水分离。
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二、影响油水分离器性能的因素
1、泵的影响
油水分离效果在很大程度上取决于油滴粒径。当含油污水通过泵时，泵
的容积效率越低、转速越高、搅动越激烈，则油粒越易破碎乳化，分离
效果越差。实验表明，螺杆泵和三作用柱塞泵效果较好，其它如齿轮泵、
离心泵、活塞泵等均不理想。目前多以自吸性能力好、对杂质不太敏感
的单螺杆泵为油水分离器的供水泵。
2、工作压力的影响
油水分离器工作压力越高，供水泵的排出压力就越高，供水泵的容积
效率就越低，含油污水通过泵时对污油的乳化作用就越大，因而分离效
果越差。
3、油种类的影响
根据司托克斯公式，油的密度越小越易分离；但密度小的油往往粘度也
小，容易乳化。由乳化对分离效果的影响相对更大，因此密度小的油常
常更难分离。
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4．温度的影响
适当的加温有利于油、水分离，而且使分离出来的油更容墨从集油室中排出，
然而，加温也会使油变稀，更屠乳化，反而会使分离效果变差。
5．流量的影响
流量越大，含油污水在分离器中停留时间越短，分离效果越差，当流量超过
油水分离器额定处理量时，分离效果会明显下降，油分浓度可能会达不到标准。
6．油分浓度的影响
油分浓度越高，油粒在分离器中的碰撞机会越多，越易于分离，但油分浓度
高的污水通过泵时也越易于乳化，又不利于分离。
7．管路与泵流量调节的影响
管路的尺寸、弯度与附件等对分离性能的影响较复杂，如能在管路中保持层
流状态，则管路越长，流速越低，越利于抽水分离，而附件越多，则对液体扰
动越大，越不利于分离。
8、水质的影响
水质对分离效果也有很大影响．污水中含海水量越多，油水密度差越大，则
油水越易分离，油粒与海水中的离子结合后，也易于相互结合成长为大油粒，
这有利于油水分离。
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第三节 船舶生活污水处理装置
?船舶生活污水指厕所，医务室、厨房和盥洗室等
处的所有废水与废物。
?在 12nmile以内，生活污水必须经过处理达到有
关捧放标准，否则不得随意搏放。
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一、船舶生活污水处理方式
1、收集储存处理
在船上设置生活污水储存装置。
2．生物化学处理
生物化学处理是利用微生物来消化分解污水中的有机物，以此使污水净化。
船上大多使用的是活性污泥法。使用这种方法应先培植好气性微生物．在有
氧与适宜的温度下，这些微生物吸收污水中的有机物质，通过其自身的消化
分解作用，最终将有机构转化成简单的无机物。微生物在此过程中也得以繁
殖。
3．物理化学处理
图 15－ 18是物化处理系统的工作流程图。物化处理就是先用物理方法对污
水进行固液分离，然后向存放液体的处理柜中加入具有絮凝作用的化学药剂，
从而在污水中产生絮凝胶团并吸附污水中的有机悬浮物质，同时污水中的大
肠杆菌群也被化学药剂杀死，再经过沉淀柜沉淀后，污水得到净化，净水可
排住舷外或循环使用，另一方面，分离出的固态污泥存人污泥柜中，然后进
焚烧炉焚烧或在允许区域排挥往舷外，这种系统可以实现“无排挥放”要求。
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第四节 船舶垃圾处理装置
一、船舶垃圾源
? 船舶垃圾按来源主要分为生活垃圾与生产垃圾。
? 生活垃圾主要源于以下场合：一是厨房垃圾，主要有食品残渣、骨
头、空瓶、罐头盒以及塑料食品袋等，大多是固体垃圾，再是舱室垃
圾，主要有塑料袋、废纸、空瓶、木箱以及破布等，大多也是固体垃
圾，另外还有生活污水处理装置排出的污泥，这些污渣含水量较大，
属于液体垃圾。
? 生产垃圾主要有两类，一类是船舶正常营运生产而产生的垃圾，主
要有废油、污油，油泥、废滤芯、木料、橡胶、金属渣，棉纱头和抹
布等，另一类是扫舱产生的扫舱垃圾，主要有垫舱物、衬料，包装材
料以及陶瓷碎片等．
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二、船舶垃圾的处理方法
对于船舶垃圾，目前主要的处理方法是：
暂时收存、粉碎处理以及焚烧处理等。
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1、暂时收存
暂时收存方法就是在船上设置固体垃圾收存柜，排出的各种垃圾收存在
垃圾柜中。当船舶进港后再将垃圾柜中的垃圾送交岸上的垃圾处理单位处
理，或船舶航行到非限制海域时投弃入海，垃圾在船上储存的时间不能过
长，否则会影响船舶环境，而交岸处理需要交付一定的处理费用，在外海
投弃则不适合处理某些不允许人海的垃圾，如塑料制品等。
2、粉碎处理
根据防污公约和法规，大部分垃圾经粉碎后即舶在寓岸 3n mile以外排
故入海，粉碎处理方法即是利用粉碎机将废弃物粉碎成允许排放的粒度，
然后再排放入海．这种方法一般多用于处理不可燃烧的玻璃器皿，金属罐
盒等。
3、焚烧处理
焚烧处理即是将可燃的垃圾送人焚烧炉内焚烧，焚烧后的灰烬再排放入
海。这种方法不需很大的空间储存垃圾，也不存在垃圾的变质发臭，但焚
烧要消耗燃料，而且燃烧产生的废气容易对大气造成二次污染。
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第十五章 船舶防污染装置
第一节 船舶对航运环境的污染及防止措施
第二节 船舶油水分离器和排油监控装置
第三节 船舶生活污水处理装置
第四节 船舶垃圾处理装置
复习思考题
marine antipollution device
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第一节 船舶对航运环境的污染及防止措施
一、海洋污染和危害
海洋给予了人类什么？海洋污染是哪里来的？有什么危害？
人类可以为保护海洋做什么?
?海洋主要给人类提供的物产有：
1) 海洋食品（鱼、虾、海带等 〕 ； 2) 海盐； 3) 矿物资源（如铀、
银、金、铜等 〕
?海洋的其他功能还有：
1) 调节气候 (吸收二氧化碳 )； 2) 蒸发水分有利降雨 ; 3) 提供能源
（潮汐能可以利用来发电 〕 。
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?引起海洋污染的原因主要有,
1) 油船泄漏； 2) 海洋倾倒工业废料； 3) 生活污水直接排进海洋；
4) 用生活垃圾填海。
?海洋污染的危害是,
1) 使海洋食品中聚积毒素，人食用后得病； 2) 使海产减少，危及
人类的食物源； 3) 使浮游生物死亡，海洋吸收二氧化碳能力减低，加
速温室效应； 4) 使海洋生物死亡或发生畸形，改变整个海洋的生态平
衡。
?人类为保护海洋正在作出的努力主要有,
1) 禁止向海洋倾倒工业废料； 2) 生活污水处理之后再排放入海；
3) 垃圾回收利用,尽量不把海洋作为生活垃圾填海场。
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石油污染主要是在石油的开采、炼制、贮运和使用过程中进入海洋环
境而造成的世界性的严重污染之一，人们一方面向大海索取石油，一
方面又把石油抛向大海，造成了一次次的“黑潮”。有人初步计算，
全世界每年流入大海的石油就有 1000万吨。
有机物污染主要是由生活污水、工业废水和农牧业排水中含有大量有
机物质，如碳水化合物、蛋白质、脂肪等排入近海时造成的污染。这
些丰富的有机物质和营养盐使得生物大量繁殖，无论是生前还是死后
都消耗了水中的溶解氧，造成海洋中生物的大量死亡，造成鱼虾绝迹，
臭气难闻的“死海”。目前，沿海赤潮的频繁发生，就是这种污染的
结果之一，其造成的经济损失往往数以千万，甚至亿计。
如何防止海洋污染是海洋开发过程中不可忽视的严峻的问
题。否则，人类对海洋的无礼将得到应有的报复。这确实
是一颗人类自埋的“定时炸弹”。
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一．油类污染
船舶油类污染是指由于船舶运输而使石油及其产晶对海洋环境造成
的污染，它的占油类对海洋污染总量的 47％．其主要来源是机动船舶
购机舱舱底污水、油船压载污水洗舱污水以及一些海难事故及装卸事
故中的溢油等。机舱舱底污水：
普通船舶每年所排机舱污水量约为本船总吨位的 10％左右，机舱污水
的油分浓度一般在 7 000～ l0 000ppm(1ppm＝ 1／ 1 000 000)左右．
油船污压载水是指油船非清洁压载舱为航行安全压人海水后形成的油
污水．油船洗舱水指油船清洗贷油舱或油柜的洗涤水．船舶对海洋的
污染以油类污染最为严重,
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2．非油类污染
船舶非油类污染主要是指 船舶生活污水、固态废物 对水域造成的
污染．生活污水是船舶灰水与黑水的统称。 灰水 是指源于厨房、浴
室、盥洗室等处的污水,黑水 是指厕所，医务室等处的排水,
据上海港 1978年的调查，每天在港大小船舶约 5 400艘，其中机
动船舶 2 038艘、每天排放的粪便达 1 710t．船舶污水中所含的有
机物质在水体中分解时会使其中的溶解氧大量减少，而缺氧会造成
鱼类和大多数水生物窒息死亡。污水中的无机营养盐类，尤其是氮
和磷过多会使水域“富营养化”，这会使某些有毒或不利于鱼类生
长的藻类大量繁殖．此外，污水中还古有大量的细菌，是潜在的病
源。
固态废物垦指船舶在营运过程中产生的各种固态垃圾．主要有生
活垃圾，生产垃圾以及各种废油污泥。由于固态废物种类多、成分
复杂，有些极难被海水吸收消解．因此必须对之进行处理。
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二、防止船舶对航运环境污染的公约及法规
控制和防止船舶对环境的污染一靠法规，二靠技术．
1．国际公约、
目前国际上对海运防污最有影响的是 MARPOL 73／ 78公约，
全称, 1973年防止船舶造成污染国际公约及其 1978年议定书, 。该
公约附有五个技术附则，分别为；
Ⅰ,“防止油污规则”
Ⅱ,“控制散装有毒液体物质污染规则”
Ⅲ,“防止海运包装，集装箱，可移动罐柜或公路及铁路槽罐车装
运有害物质造成污染规则”
Ⅳ,“防止船舶生活污水造成污染规则”
Ⅴ,“防止船舶垃圾造成污染规则”
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三，防止船舶对航运环境污染的主要技术措施
就技术上说，控制船舶对环境污染主要从 船体结构, 防污设施 以及
操作管理 三方面人手。
1．防止油类污染的主要技术措施
(1)油船的“装于上部”法 (Load On Top)及改进的“装于上部”法
所谓“装于上部“法，是在油舱卸油后，直接将压载水压人未经清
洗的油舱中．在航行时将油船下部含油量较低 (约 50ppm)的压载水排
人海中，把其余含油量较高的压载水与清洗某些油舱的洗舱水排入指
定的做为污油舱的油舱，再经分离排水，在船舶抵港后，货油直接装
载于污油的上部。
“装于上部法”的主要缺陷是不适应短途航行以及恶劣天气航行，
原因是油水分离时间短与船舶颠簸，摇晃均不利于油水的静置分离，
另外该方法也不适合成晶油运输，因为成品油中掺人海水会影响质量
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(2)专用压载舱 (Segregated Ballast Tank)
MARPOL公约规定凡载重量为 20 000t及其以上的新油船及载重量
为 30000t及其以上的新成品油船均应设有专用压载舱，使压载舱与
货油舱、燃油舱及其系统分开．专用压载舱的容量应使该船可以不
依靠货油舱装载压载水而安全地进行压载航行。
(3)清洁压载舱 (Clean Ballast Tank)
油船在运营过程中根据其船型、货舱结构、航区特点以及吃水要
求等，将部分货油舱改为专门用于装载压载水，作为清洁压载舱
(CBT)。清洁压载舱对船舶结构、泵、管路等方面不作改动，泵与管
系仍与货油共用一个系统．该船型故除了会降低货油装载客积外，
还使操作程序变得复杂。 CBT所要求的舱容应至少满足上述 SBT最
小舱容的要求。
(4)原油洗舱 (Crude Oil Washing)
原油洗舱是指原油油船在卸油的同时，用本船所载原油以高压从
洗舱机喷射到货舱壁面上，借以把附在舱面及构件上的原油和沉积
在舱底的原油残渣清洗掉，井将这些残渣随泵送的货油一起泵送上
岸。
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(5)防油污染设备
控制船舶机舱污水排放的油分浓度设备有油水分离器和油分浓度监
控装置，控制油船排放压载水，洗舱水的瞬时排油率和排抽总量的有
排油监控系境以及油／水界面探测器等．
2．防止非油类污染的主要技术措施
船舶控制生活污水捧放的主要方法是利用 生活污水处理装置,控制
固体垃圾排放的主要方法是 垃圾焚烧炉,对于船舶废气及有害气体排
放的控制，可以靠改进船舶动力设备的燃烧状况、对废气进行再处理
以及对油船装卸时产生的油气进行收存等方法进行处理．
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第二节 船舶油水分离器和排油监控装置
一、油水分离的基本方法
主要有 物理分离, 化学分离 和 生化分离 等三类。
?物理分离是利用油水密度差或聚合、吸附等物理方法使
油水分离。
?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。
?生化分离是利用好气微生物对油分解氧化来控制油分浓
度。
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1、重力分离法
重力分离是在重力插内利用油水密度差使油上浮而与水分离．这种方法简单、
方便，主要 用于处理粒径在 50～ 60μm以上的较大油粒，对于更细小的、呈乳
化状态的油粒 (<10μm)则难以分离。其具体方法有静置分离和流道分离．
(1)静置分离
静置分离即将油污水静置于舱柜中一段时间，利用油水密度差使油滴上浮分
离。
静置时间越长，分离效果越好。静置分离时，悬浮在水中的油粒受重力、浮
力和运动阻力三种力的作用。
船上的油水分离设备以物理分离方法为主；
物理分离法分类,1、重力分离,2、多孔介子分离
1、重力分离 －－－ （ 1）静止分离法；（ 2）流道分离法
2、多孔介子分离 － （ 1）过滤分离法；（ 2）聚合分离法；（ 3）吸附分离法
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rFGP ??
重力 G
浮力 P
油滴上浮阻力 Fr
当三种力达到平
衡时，油滴即会
稳定地等速上浮，
这时：
油滴的上浮速度即为：
? ?
? ? 2
2
18
18
d
g
u
d
g
u
ow
ow
??
??
?
??
???
??
油滴直径 m
油的密度 kg/m3
水的密度 kg/m3
水的动力粘度 Pa·s
因此，油滴直径增大，上浮速度将大大加快；适当提高污水温，可增大水、油密度
差，有利油水分离 。 但水温较高时降低污水粘度来增大水，油密度的效果明显减弱，
油却变稀更易乳化，对油水分离反而不利。
分析上浮速度式可知,油滴的
上浮速度与油滴直径的平方，
与水油密度差成正比，与水的
粘度成反比。
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(2)流道分离
静置分离需要较长的时间和较大的容器，工作也难以连续进行，因此在
实际的油水分离过程中，常使油污水流 过多层平行板, 波纹板 以及 锥形板
等的流道。
流道分离方法以提高油水的分离效果。设流道如图所示,油污水的平流
速度为 u，流道长度为 L，高度为 h,水流为 Re<2的层流，则流经该流遭的
时间为 t＝ L/u，由此可得出油滴流经此流道时能被分离出来的条件是上浮
速度：
L
hu
t
hv ??
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分析该式可知，流道上越长，
高度 h越小，平均水流速度 u
越低，分离器能够分离出的油
滴粒径 dmin越小。因此，如图
15— 2(a)所示，分离器中加设
n层分离板后，油滴的上浮距
离减小 n倍，则分离器所能分
离的最小油滴粒径 d 2min＝
dmin／ n1/2。
L
hu
t
hu ??
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加了油滴相互碰撞、聚合
的机会，进一步改善了重
力分离的效果。实际油水
分离器为了增加其分离板
的 比表面积,通常将分离
板设计成图 15— 3所示的
峰谷对置的波纹板形，并
且为使油污水中的杂质便
于下滑沉降，油漓更易聚
集、长大，上浮，在分离
中一般都把平行板或波纹
板组按一定的倾斜角度来
放置，见图 15-2。
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2．多孔介质分离法
? 多孔介质分离法是让油污水通过多孔介质把分 散的油粒从
连续的水流中分离出来的一种方法。
? 按具体过程可分为 油粒迁移 与 油粒附着 两个方面。
迁移 是指分散的油粒脱离液流而接触多孔介质表面；
附着 则是指油粒较稳定地粘附在多孔介质的表面。
? 按起主导作用又可分为 过滤分离, 聚合分离, 吸附分离 。
过滤分离－－
聚合分离－－
吸附分离－－
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具体过程
油粒迁移 过程包括 直接拦截, 扩散迁移, 惯性
迁移, 重力迁移 等多种机理。
?直接拦截是当油粒中心与多孔介质表面的距离小于或等于
其自身半径时 (如油粒 O1)，油粒从其原来的流线被截留，当
多孔介质的孔隙小于油漓粒径时，拦截的形式即是所谓的筛
分。 如图 15·4所示，
? 扩散迁移是油粒由于布朗运动使其接触到多孔介质的表面。
?惯性迁移是油粒作曲线运动时由于惯性作用而脱离流线与
多孔介质相接触。
?重力迁移是由于油水密度差使油粒与水产生相对运动而与
多孔介质相接触．
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附着 过程有 物理吸附 与 化学吸附 两种机理
?物理吸附 是基于静电引力与分子引力；
?化学吸附 是基于原子间的化学价健力。
化学吸附要比物理吸附稳定。
根据对油的附着能力强弱，材料有非亲油性、中等
亲油性和强亲油性之分．从另一角度说，疏油性材
料亲水，而亲油性材料疏水。
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主导作用
(1)过滤分离
过滤分离主要是利用直接拦截机理将多孔介质筛分点以上的
油粒截留筛分的一种油水分离方法。过滤分离所用的多孔介质
大多用非亲抽性材料，如粒状介质 (石英砂等 )、滤布和特制的
陶 瓷塑料制品。
(2)聚合分离
油粒在拦截、扩散等多种机理作用下迁移到多孔介质表面，
并在其上铺展、聚合，当油粒聚合长大到一定粒径时，在水动
力、浮力以及毛细管力的作用下被推动向前，最终剥离并以大
油粒的形式脱离多孔介质的表面，上浮与水分离。
(3)吸附分离
吸附分离是利用高比表面积的多孔强亲油性材料，将迁移到
多孔体内表面微孔中的细徽油粒吸附，从而完成油水分离。
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二、影响油水分离器性能的因素
1、泵的影响
油水分离效果在很大程度上取决于油滴粒径。当含油污水通过泵时，泵
的容积效率越低、转速越高、搅动越激烈，则油粒越易破碎乳化，分离
效果越差。实验表明，螺杆泵和三作用柱塞泵效果较好，其它如齿轮泵、
离心泵、活塞泵等均不理想。目前多以自吸性能力好、对杂质不太敏感
的单螺杆泵为油水分离器的供水泵。
2、工作压力的影响
油水分离器工作压力越高，供水泵的排出压力就越高，供水泵的容积
效率就越低，含油污水通过泵时对污油的乳化作用就越大，因而分离效
果越差。
3、油种类的影响
根据司托克斯公式，油的密度越小越易分离；但密度小的油往往粘度也
小，容易乳化。由乳化对分离效果的影响相对更大，因此密度小的油常
常更难分离。
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4．温度的影响
适当的加温有利于油、水分离，而且使分离出来的油更容墨从集油室中排出，
然而，加温也会使油变稀，更屠乳化，反而会使分离效果变差。
5．流量的影响
流量越大，含油污水在分离器中停留时间越短，分离效果越差，当流量超过
油水分离器额定处理量时，分离效果会明显下降，油分浓度可能会达不到标准。
6．油分浓度的影响
油分浓度越高，油粒在分离器中的碰撞机会越多，越易于分离，但油分浓度
高的污水通过泵时也越易于乳化，又不利于分离。
7．管路与泵流量调节的影响
管路的尺寸、弯度与附件等对分离性能的影响较复杂，如能在管路中保持层
流状态，则管路越长，流速越低，越利于抽水分离，而附件越多，则对液体扰
动越大，越不利于分离。
8、水质的影响
水质对分离效果也有很大影响．污水中含海水量越多，油水密度差越大，则
油水越易分离，油粒与海水中的离子结合后，也易于相互结合成长为大油粒，
这有利于油水分离。
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第三节 船舶生活污水处理装置
?船舶生活污水指厕所，医务室、厨房和盥洗室等
处的所有废水与废物。
?在 12nmile以内，生活污水必须经过处理达到有
关捧放标准，否则不得随意搏放。
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一、船舶生活污水处理方式
1、收集储存处理
在船上设置生活污水储存装置。
2．生物化学处理
生物化学处理是利用微生物来消化分解污水中的有机物，以此使污水净化。
船上大多使用的是活性污泥法。使用这种方法应先培植好气性微生物．在有
氧与适宜的温度下，这些微生物吸收污水中的有机物质，通过其自身的消化
分解作用，最终将有机构转化成简单的无机物。微生物在此过程中也得以繁
殖。
3．物理化学处理
图 15－ 18是物化处理系统的工作流程图。物化处理就是先用物理方法对污
水进行固液分离，然后向存放液体的处理柜中加入具有絮凝作用的化学药剂，
从而在污水中产生絮凝胶团并吸附污水中的有机悬浮物质，同时污水中的大
肠杆菌群也被化学药剂杀死，再经过沉淀柜沉淀后，污水得到净化，净水可
排住舷外或循环使用，另一方面，分离出的固态污泥存人污泥柜中，然后进
焚烧炉焚烧或在允许区域排挥往舷外，这种系统可以实现“无排挥放”要求。
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第四节 船舶垃圾处理装置
一、船舶垃圾源
? 船舶垃圾按来源主要分为生活垃圾与生产垃圾。
? 生活垃圾主要源于以下场合：一是厨房垃圾，主要有食品残渣、骨
头、空瓶、罐头盒以及塑料食品袋等，大多是固体垃圾，再是舱室垃
圾，主要有塑料袋、废纸、空瓶、木箱以及破布等，大多也是固体垃
圾，另外还有生活污水处理装置排出的污泥，这些污渣含水量较大，
属于液体垃圾。
? 生产垃圾主要有两类，一类是船舶正常营运生产而产生的垃圾，主
要有废油、污油，油泥、废滤芯、木料、橡胶、金属渣，棉纱头和抹
布等，另一类是扫舱产生的扫舱垃圾，主要有垫舱物、衬料，包装材
料以及陶瓷碎片等．
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二、船舶垃圾的处理方法
对于船舶垃圾，目前主要的处理方法是：
暂时收存、粉碎处理以及焚烧处理等。
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1、暂时收存
暂时收存方法就是在船上设置固体垃圾收存柜，排出的各种垃圾收存在
垃圾柜中。当船舶进港后再将垃圾柜中的垃圾送交岸上的垃圾处理单位处
理，或船舶航行到非限制海域时投弃入海，垃圾在船上储存的时间不能过
长，否则会影响船舶环境，而交岸处理需要交付一定的处理费用，在外海
投弃则不适合处理某些不允许人海的垃圾，如塑料制品等。
2、粉碎处理
根据防污公约和法规，大部分垃圾经粉碎后即舶在寓岸 3n mile以外排
故入海，粉碎处理方法即是利用粉碎机将废弃物粉碎成允许排放的粒度，
然后再排放入海．这种方法一般多用于处理不可燃烧的玻璃器皿，金属罐
盒等。
3、焚烧处理
焚烧处理即是将可燃的垃圾送人焚烧炉内焚烧，焚烧后的灰烬再排放入
海。这种方法不需很大的空间储存垃圾，也不存在垃圾的变质发臭，但焚
烧要消耗燃料，而且燃烧产生的废气容易对大气造成二次污染。
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