一、油污水防污染系统设计

• 油污水的来源及危害

• 船舶油污水主要来源于机舱舱底水、油船的货油舱洗舱水等。舱底水含有机器运转过程中泄漏的润滑油、燃油等，这些含油污水如果未经处理直接排放，会对海洋生态环境造成严重破坏，如形成油膜，阻碍氧气进入水体，导致水生生物窒息死亡。

• 油污水处理措施

• 设置足够容量的油污水储存舱，用于储存经过处理但未达到排放标准的油污水。储存舱的容量应根据船舶的类型、航程等因素确定。例如，远洋船舶的油污水储存舱容量一般要比沿海船舶大。在排放方面，要严格按照国际公约和港口国的规定，在允许的区域和条件下进行排放。

• 安装油分浓度监测仪，实时监测经过处理后的油污水中的油分浓度。当油分浓度超过规定的排放标准（国际海事组织规定的排放标准为 15ppm）时，系统会自动发出警报，并阻止污水排放。这些监测仪通常采用光学或电学原理来检测油分浓度，具有较高的精度和可靠性。

• 重力分离法：这是最基本的油水分离方法。其原理是利用油和水的密度差异，使油滴在重力作用下上浮与水分离。设计时，通常会设置一个油水分离舱，让油污水在其中静置足够的时间，一般需要 3 - 8 小时，具体时间取决于油污水的性质和分离舱的大小。例如，在一个小型船舶的油水分离舱中，油滴在静置 3 - 4 小时后能实现初步分离。

• 过滤分离法：通过使用特殊的滤材，如活性炭、纤维材料等，对油污水进行过滤。这些滤材能够吸附油滴，阻止其通过，从而实现油水分离。在设计过滤系统时，要考虑滤材的过滤精度、更换周期和流量等因素。例如，对于精度要求较高的过滤系统，可能需要使用多层不同精度的滤材组合，以达到更好的过滤效果。

• 聚结分离法：利用聚结材料使微小油滴聚结成较大的油滴，便于后续的重力分离。聚结材料通常具有亲油疏水的特性，油滴在其表面聚结长大。在设计聚结分离装置时，要注意聚结材料的选择和装置的结构，以确保油滴能够有效地聚结。

• 油水分离技术

• 油污水监测与报警系统

• 油污水储存与排放系统

二、生活污水防污染系统设计

• 生活污水的构成及影响

• 船舶生活污水主要包括粪便、尿液、厨房废水和洗浴废水等。其中，粪便和尿液含有大量的病原体和营养物质，如果直接排放，会导致水体富营养化和传播疾病，对水域环境和人体健康造成危害。

• 生活污水处理措施

• 与油污水类似，设置生活污水储存舱。储存舱的容量应满足船舶在规定时间（如到下一个有接收设施的港口期间）内产生的生活污水量。在排放方面，要严格遵守当地和国际的排放规定，如在距最近陆地 3 海里以外的海域，经过处理的生活污水在满足一定的水质标准后可以排放。

• 沉淀分离：生活污水首先进入沉淀池，通过重力作用使固体颗粒沉淀到池底，与液体分离。沉淀池的设计要考虑污水的流量、停留时间等因素。一般来说，沉淀时间需要 1 - 2 小时，以确保固体颗粒能够充分沉淀。

• 消毒处理：经过生物或物理处理后的生活污水，还需要进行消毒处理，以杀灭病原体。常用的消毒方法有紫外线消毒和化学消毒（如使用氯消毒剂）。紫外线消毒是通过紫外线照射破坏病原体的 DNA 结构，实现消毒目的。化学消毒则是利用消毒剂的氧化性来杀灭病原体。在设计消毒系统时，要根据污水的性质和处理量来确定消毒设备的功率和消毒剂的用量。

• 好氧生物处理：在有氧的条件下，利用微生物分解生活污水中的有机物。常见的好氧生物处理装置是活性污泥法反应器。在反应器中，通过曝气设备向污水中提供充足的氧气，使微生物能够有效地分解有机物。例如，在一个设计良好的活性污泥法反应器中，经过 2 - 3 天的处理，生活污水中的有机物含量（以化学需氧量 COD 衡量）可以降低 70% - 80%。

• 厌氧生物处理：在无氧的环境下，厌氧菌分解有机物，产生甲烷和二氧化碳等气体。厌氧处理可以有效降低污水中的有机物含量，并且产生的甲烷气体可以收集利用。在设计厌氧处理系统时，要考虑温度、pH 值等因素对厌氧菌活性的影响。例如，厌氧菌在 35℃ - 37℃、pH 值为 6.8 - 7.2 的环境下活性较高。

• 生物处理法

• 物理 - 化学处理法

• 生活污水储存与排放系统

三、垃圾处理系统设计

• 船舶垃圾的分类及危害

• 船舶垃圾种类繁多，包括食品垃圾、塑料垃圾、金属垃圾、危险废物（如电池、化学品容器）等。这些垃圾如果随意丢弃，会污染海洋环境，对海洋生物造成伤害。例如，塑料垃圾在海洋中很难降解，会被海洋生物误食，导致其死亡。

• 垃圾处理措施

• 压缩处理：对于体积较大的垃圾，如塑料瓶、纸盒等，可采用垃圾压缩机进行压缩处理，减少垃圾体积，便于储存和后续处理。压缩比一般可以达到 3:1 - 5:1，即经过压缩后，垃圾体积可以减少到原来的 1/3 - 1/5。

• 焚烧处理：一些可燃垃圾，如食品垃圾、纸张等，可以在符合环保要求的焚烧炉中进行焚烧处理。焚烧炉的设计要考虑燃烧效率、尾气处理等因素。例如，焚烧炉的燃烧温度应达到 800℃ - 1000℃，以确保垃圾能够充分燃烧，减少有害气体的产生。焚烧产生的灰烬要妥善收集，作为固体废弃物处理。

• 回收利用：对于可回收的垃圾，如金属、塑料等，在船舶靠港后，应将其转运至岸上的回收设施进行回收利用。船舶上可以设置简单的预处理设施，如清洗、分类等，提高回收利用的效率。

• 设计专门的垃圾储存舱室，用于存放分类后的垃圾。储存舱室要具备良好的密封性能，防止垃圾异味散发和垃圾泄漏。对于危险废物，要采用单独的储存容器，并做好标识和隔离，确保安全。

• 在船舶上设置多个不同类型的垃圾桶，按照垃圾的类型进行分类收集。例如，设置可回收物垃圾桶（用于收集金属、塑料、玻璃等）、食品垃圾垃圾桶、危险废物垃圾桶等。垃圾桶的位置要便于船员使用，并且要考虑防止垃圾在船舶摇晃过程中散落。