船舶生活污水处理装置氯化消毒典型缺陷
来源：海事服务网
2019-10-16
根据东京备忘录发布的2018年报，生活污水处理装置的滞留缺陷共计88条，仅次于消防系统安全，位居滞留缺陷第二。相当数量的滞留缺陷因消毒不合格导致，本文通过对最常见的氯化消毒方法的介绍和典型缺陷分析，深层次探讨生活污水处理装置消毒要求和提供船上管理建议，供相关人员参考。
一船舶生活污水处理装置细菌排放标准
安装解释为：决议实施日期或以后安放龙骨或处于类似建造阶段的船舶上安装；和对于其他船舶，设备合同交付上船日期在决议实施日期或以后或无合同交付日期，实际设备交付上船日期在决议实施日期或以后。
二氯化消毒方式
IMO早在1976年通过MEPC.2(VI)决议即第一版《关于生活污水处理装置国际排出物标准的建议和性能试验指南》提到了消毒剂残余物的危害，特别强调了氯或其化合物有关者，对环境造成潜在的不利影响，决议鼓励采用臭氧、紫外线照射等进行消毒。如果使用氯作为消毒剂，应采取最佳技术方案使排出物的消毒剂残余量(残氯)降至最低，在此之后，MEPC在2006年和2012年通过MEPC.159(55)和MEPC.227(64)决议即第二版和第三版《标准》明确要求残氯值不得超过0.5 mg/l。使用氯作为消毒剂，如何实现既能有效实现消毒杀菌效果，又可以保证排放的生活污水残氯值不超过0.5mg/L或主管机关认可的值？目前使用氯化方式有两种，一是通过接触固体氯片，二是通过计量泵定量泵入液体消毒液。
1、通过接触固体氯片
生活污水经过曝气沉淀，其中的有机质经过与好氧细菌的氧化反应，进入沉淀柜，上层的污水经过接触室，液体从氯片匣下方预留的接触孔流过，液体冲刷氯片，氯片溶解的量与流经氯化室的液体流量有关，最终含氯液体流入消毒柜，氯的含量与生活污水沉淀柜溢流的水量有固定关联关系，不受排放影响，保证污水消毒所需量和残氯值都在标准范围内(如图1)。
从著名英国老牌生活污水处理装置厂家Hamworthy得到的数据，残氯值一般在0.4-0.5mg/L之间最佳，残氯的含量如果低于0.1mg/L无法有效消毒。许多厂家如Hamworthy、SASAKURA等均提供检测残氯的工具，按照不同的周期定期检测消毒柜中残氯值，便于及时了解消毒状况。这种方式的缺点是人员对设备的维护监测要求比较高，不仅要定期测试残氯含量，还需要检查、清洗氯片匣并及时添加氯片。
2、通过计量泵定量泵入液体消毒液
与固体氯片在接触式冲刷实现定量投药消毒不同，使用计量泵投药直接将氯液泵入消毒柜(如图2)，泵入消毒柜的氯含量与滤液浓度和计量泵流量，计量泵的控制与排放泵关联，当排放泵启动时，计量泵自动泵入氯液，泵入的氯液含量与泵出的排量有关，氯液的配比按照厂家产品手册推荐要求制成。这种设计消毒柜污水不宜全部排空，在手动排放的状态下，消毒柜残氯含量容易超标。
三氯化消毒的典型缺陷
1、接触室损坏，不能提供过流冲刷氯片功能。
水流从沉淀柜流出直接进入接触室下方的消毒柜，实际水流并未接触到氯片，与厂家的产品手册不符，说明该船生活污水处理装置消毒杀菌功能已经完全失效(如图3)。违反《标准4.1.1》耐热大肠杆菌超标排放。
2、氯片匣无氯片或氯片结晶导致上方氯片不能下移。
氯片匣盖打开后，氯片填充正常，当拿出氯片匣之后，发现底部上方氯片结晶严重，上部的氯片不能自动下沉(如图4)，实际与流水接触冲刷的位置不能接触到氯片，导致装置消毒杀菌失效。违反《标准4.1.1》耐热大肠杆菌超标排放。
3、氯片规格不符合厂家要求或直接使用散碎的消毒氯制品。
氯制品随意购买或使用散碎的消毒制品导致接触室与氯制品冲刷过多，容易导致残氯含量超标(如图5)。违反《标准5.7.1》残氯超标排放。
4、氯液配比未按规定配比或氯液未及时添加或手动排空消毒柜
对使用计量泵的船舶，经常发现氯液配比随意，甚至长时间氯液柜空着，这些直接影响消毒杀菌效果或导致消毒失效(如图6)，违反《标准4.1.1》耐热大肠杆菌超标排放。另外，在生活污水控制区域内，手动排空消毒柜或使用手动排放模式都会导致氯液进入消毒柜过多，正在排放的残氯值超标和下次排放的生活污水消毒不达标，违反违反《标准4.1.1》耐热大肠杆菌超标排放和《标准5.7.1》残氯超标排放。
5、溢流管连接到未经消毒的生活污水柜
生活污水处理装置溢流管从公约角度不是强制性，但厂家设计会考虑船舶水力负荷高峰期，所以生活污水处理装置基本都有溢流管，如果溢流连接到经过消毒的污水，该污水溢流到舱底或污水柜，对其排放不影响，如未经消毒的生活污水，排放应至少满足MRPOL附则IV第3章11.1的排放要求：“在距最近陆地12海里以外，航速不小于4节，排放按照MEPC.157(55)决议要求主管机关认可的排放速率排放”(如图7)。
四氯化消毒船上管理建议
氯化消毒因为简单，因此被广泛用于船舶生活污水处理装置消毒，也因为氯化消毒简单，船员容易忽视，甚至不少资深轮机长拿出厕所洁厕灵或采用人工投药的方式都认为理所当然，导致船舶被罚款和滞留。建议从以下四个方面加强船上管理：
1、加强人员培训
相关员应充分认识到生活污水处理装置是船舶重要的防污染设备，充分了解MARPOL公约及MEPC相关决议对生活污水处理及排放的相关要求，掌握所在船舶生活污水处理装置原理及使用，尤其是氯化消毒方式和使用说明，防止细菌或残氯超标排放。
2、熟悉产品手册
相关人员应认真阅读生活污水处理装置产品手册，尤其是氯化消毒方面，如使用氯产品的注意事项、人员防护、氯制品的存储条件、氯制品推荐品牌及规格、氯片添加周期和消耗量、氯液配比、急救方法。除此之外，日常维护方面，还应注意残氯值测量周期、氯片匣清洗周期等方面。
3、加强岸基支持
船员对生活污水处理装置提出的需求，尤其是氯制品规格等不能随意更改，应按照船员提交的品牌、型号购买，保证购买到厂家推荐的氯制品并按照约定的时间送船。
4、定期监测
轮机长应定期检查生活污水处理装置的维护保养及记录，是否按照公司体系文件和产品手册进行，对不符合公约要求的任何操作规程提议修改，做到因船制宜。
生活污水处理装置氯化消毒，包括其他消毒方式，对生活污水能够达标排放具有重要意义。船员和公司对消毒装置管理不重视、管理不到位，导致船舶被滞留，不仅影响船期和船舶风险等级，也给海洋环境带来了严重危害。因此，加强消毒装置的管理是具有重要意义和价值的。
来源：中国船检
国际海事组织(IMO)海上环境保护委员会(MEPC)前后三次制定修改《关于生活污水处理装置国际排出物标准的建议和性能试验指南》(以下简称标准)，具体适用日期及排放标准(见表1)：
表1 关于生活污水处理装置国际排出物标准
安装解释为：决议实施日期或以后安放龙骨或处于类似建造阶段的船舶上安装；和对于其他船舶，设备合同交付上船日期在决议实施日期或以后或无合同交付日期，实际设备交付上船日期在决议实施日期或以后。
二氯化消毒方式
IMO早在1976年通过MEPC.2(VI)决议即第一版《关于生活污水处理装置国际排出物标准的建议和性能试验指南》提到了消毒剂残余物的危害，特别强调了氯或其化合物有关者，对环境造成潜在的不利影响，决议鼓励采用臭氧、紫外线照射等进行消毒。如果使用氯作为消毒剂，应采取最佳技术方案使排出物的消毒剂残余量(残氯)降至最低，在此之后，MEPC在2006年和2012年通过MEPC.159(55)和MEPC.227(64)决议即第二版和第三版《标准》明确要求残氯值不得超过0.5 mg/l。使用氯作为消毒剂，如何实现既能有效实现消毒杀菌效果，又可以保证排放的生活污水残氯值不超过0.5mg/L或主管机关认可的值？目前使用氯化方式有两种，一是通过接触固体氯片，二是通过计量泵定量泵入液体消毒液。
1、通过接触固体氯片
生活污水经过曝气沉淀，其中的有机质经过与好氧细菌的氧化反应，进入沉淀柜，上层的污水经过接触室，液体从氯片匣下方预留的接触孔流过，液体冲刷氯片，氯片溶解的量与流经氯化室的液体流量有关，最终含氯液体流入消毒柜，氯的含量与生活污水沉淀柜溢流的水量有固定关联关系，不受排放影响，保证污水消毒所需量和残氯值都在标准范围内(如图1)。
图1 固体氯片氯化过程图
2、通过计量泵定量泵入液体消毒液
与固体氯片在接触式冲刷实现定量投药消毒不同，使用计量泵投药直接将氯液泵入消毒柜(如图2)，泵入消毒柜的氯含量与滤液浓度和计量泵流量，计量泵的控制与排放泵关联，当排放泵启动时，计量泵自动泵入氯液，泵入的氯液含量与泵出的排量有关，氯液的配比按照厂家产品手册推荐要求制成。这种设计消毒柜污水不宜全部排空，在手动排放的状态下，消毒柜残氯含量容易超标。
图2 氯液氯化过程图
1、接触室损坏，不能提供过流冲刷氯片功能。
水流从沉淀柜流出直接进入接触室下方的消毒柜，实际水流并未接触到氯片，与厂家的产品手册不符，说明该船生活污水处理装置消毒杀菌功能已经完全失效(如图3)。违反《标准4.1.1》耐热大肠杆菌超标排放。
图3 典型缺陷：接触室损坏
氯片匣盖打开后，氯片填充正常，当拿出氯片匣之后，发现底部上方氯片结晶严重，上部的氯片不能自动下沉(如图4)，实际与流水接触冲刷的位置不能接触到氯片，导致装置消毒杀菌失效。违反《标准4.1.1》耐热大肠杆菌超标排放。
图4 典型缺陷：氯片匣结晶
氯制品随意购买或使用散碎的消毒制品导致接触室与氯制品冲刷过多，容易导致残氯含量超标(如图5)。违反《标准5.7.1》残氯超标排放。
图5 典型缺陷：氯制品不符合要求
对使用计量泵的船舶，经常发现氯液配比随意，甚至长时间氯液柜空着，这些直接影响消毒杀菌效果或导致消毒失效(如图6)，违反《标准4.1.1》耐热大肠杆菌超标排放。另外，在生活污水控制区域内，手动排空消毒柜或使用手动排放模式都会导致氯液进入消毒柜过多，正在排放的残氯值超标和下次排放的生活污水消毒不达标，违反违反《标准4.1.1》耐热大肠杆菌超标排放和《标准5.7.1》残氯超标排放。
图6 典型缺陷：氯液柜空
生活污水处理装置溢流管从公约角度不是强制性，但厂家设计会考虑船舶水力负荷高峰期，所以生活污水处理装置基本都有溢流管，如果溢流连接到经过消毒的污水，该污水溢流到舱底或污水柜，对其排放不影响，如未经消毒的生活污水，排放应至少满足MRPOL附则IV第3章11.1的排放要求：“在距最近陆地12海里以外，航速不小于4节，排放按照MEPC.157(55)决议要求主管机关认可的排放速率排放”(如图7)。
图7 典型缺陷：溢流未消毒
氯化消毒因为简单，因此被广泛用于船舶生活污水处理装置消毒，也因为氯化消毒简单，船员容易忽视，甚至不少资深轮机长拿出厕所洁厕灵或采用人工投药的方式都认为理所当然，导致船舶被罚款和滞留。建议从以下四个方面加强船上管理：
1、加强人员培训
相关员应充分认识到生活污水处理装置是船舶重要的防污染设备，充分了解MARPOL公约及MEPC相关决议对生活污水处理及排放的相关要求，掌握所在船舶生活污水处理装置原理及使用，尤其是氯化消毒方式和使用说明，防止细菌或残氯超标排放。
2、熟悉产品手册
相关人员应认真阅读生活污水处理装置产品手册，尤其是氯化消毒方面，如使用氯产品的注意事项、人员防护、氯制品的存储条件、氯制品推荐品牌及规格、氯片添加周期和消耗量、氯液配比、急救方法。除此之外，日常维护方面，还应注意残氯值测量周期、氯片匣清洗周期等方面。
3、加强岸基支持
船员对生活污水处理装置提出的需求，尤其是氯制品规格等不能随意更改，应按照船员提交的品牌、型号购买，保证购买到厂家推荐的氯制品并按照约定的时间送船。
4、定期监测
轮机长应定期检查生活污水处理装置的维护保养及记录，是否按照公司体系文件和产品手册进行，对不符合公约要求的任何操作规程提议修改，做到因船制宜。
生活污水处理装置氯化消毒，包括其他消毒方式，对生活污水能够达标排放具有重要意义。船员和公司对消毒装置管理不重视、管理不到位，导致船舶被滞留，不仅影响船期和船舶风险等级，也给海洋环境带来了严重危害。因此，加强消毒装置的管理是具有重要意义和价值的。
来源：中国船检
