油水分离器是船舶重要的防污染设备,用于处理船舶机舱含油污水,使处理后的污水含油量满足IMO排放标准,即排出的处理水含油量不超过15PPM。73/78防污染公约要求,凡是400总吨以上的船舶需配备经认可的滤油设备。国际海事组织海上环境保护委员会于2003年7月18日以MEPC.107(49)决议的方式通过了《经修订的船舶机舱舱底水防污染设备指南和技术条件》,《国内航行海船法定检验技术规则》(2006修改通告)中明确了,国内航行海船在2007年3月1日或以后安装上船的滤油设备,应参阅国际海事组织以 MEPC.107(49)号决议批准的《船舶机器处所防污染设备指南和技术条件》。
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油水分离器主要组成部件
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配套泵
配套泵的排量不应超过15ppm油水分离器额定处理量的 110%,如CYFE-0.25型油水分离器,代表每小时的污水处理量为0.25m³,泵和电机的规格应记在型式认可证书上。污水中油的微粒化/乳化程度越高,油水分离效果越差。因此通常选用往复柱塞泵或者单螺杆泵,它们对液体的扰动小,油污水乳化程度小,油和水容易分离。
02
滤油设备
滤油设备是油水分离器的核心组件,其任务是将油从含油污的水中分离出来,依据分离原理,可分为物理分离、化学分离、电解分离和生化分离。
物理分离法简单高效在船上应用广泛。利用油和水的密度差或过滤吸附等物理方法使油水分离。为提高处理效果,通常采用多级组合的方式,即粗分离和细分离两部分组成。重力分离法多用于第一级的粗分离,聚结、吸附、过滤分离常用于二、三级细分离。
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15PPM报警装置
15ppm报警装置是一种用于连续监测船舶油污水处理装置排放水中油分浓度的设备,当检测值超过15ppm时触发声光报警信号并启动自动停排装置,将污水引回舱底或污水舱。
符合MEPC.107(49)决议的报警装置主要由油份计,显示器,操作键盘,微型打印机和数据处理单元等部件组成。油份计通常采用光学法原理,对采样的油污水进行红外测量其透射光和散射光信号,经高分辨率的光电转换器和微处理器处理测量出油份含量。
打印示例
报警装置应能记录日期、时间和报警状态以及15PPM油水分离器的运行状态,数据储存数据至少18个月。若更换15PPM舱底水报警装置,应有办法确保所记录的数据可留在船上使用18个月。
04
自动停排装置
当报警装置检测到排放的水样中含油量超过15PPM时,自动切换阀的状态,打开旁通回流阀,关闭舷外排出阀,将超标的处理水引回舱底或污油水舱。自动停排装置可以是一个三通电磁/气动阀,也可以在两根管路上分别设置一个电磁/气动阀(如上图)。
对于符合MEPC.107(49)决议的设备,自动停排装置响应时间,即自油水分离器排出物含油量超过15PPM起,至阻止舷外排放的自动停排动作所需时间,最多不得超过20秒。
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油水分离器工作原理
舱底水经过滤油设备处理后,聚集在分离器顶部的污油通过排油电磁阀排入污油舱。经处理后的污水经过15PPM报警装置取样检测,小于15PPM排至舷外;大于15PPM则回到舱底或舱底水舱。
根据配套泵设置的位置不同,油水分离器分压力式和真空式两种。如下图压力式油水分离器原理图所示:
舱底水经过初步过滤,去除较大颗粒的杂质后,通过专用泵送至重力分离室,含油较高的较大油粒,在该室直接浮至顶部,且聚集到一定油层后,自动排油;污水送至聚集分离室,污水经更高效的过滤后,由细滤器过滤大部分的固体渣滓后,再经精滤分离元件进行最终处理,从而达到较好的油水分离效果。
真空式油水分离器将配套泵后置,进出水泵的液体为处理后的清水,避免了油污水的乳化,筒内的真空度同时起到“气浮分离”的效应,提高了油水分离的效果。(下图)
工作原理:配套泵在一级分离装置排出口处抽吸处理后的排水过程中,使一级分离装置内产生真空,舱底水经粗过滤器和上部吸水阀进入分离器内部扩散喷口,进行初步油水分离,大油滴浮至顶部,含有小颗粒油滴的污水向下进入特制的聚结器,在内部进行聚结分离,形成较大油滴,上浮至顶部集油室。一级处理后的污水则向下经分离器底部排出,流向底部进入泵吸入口,从泵的排出口流出再经过一级处理电磁阀(常开)和一级排水截止止回阀排向舷外。当一级分离器排出的水不合格时,油分报警装置发出信号,打开二级处理电磁阀,关闭一级处理电磁阀,一级排放水进入二级乳化油分离器继续进行微滤分离处理。合格的排放水经二级排水截止止回阀排向舷外,每隔三十分钟再回复至一级分离器处理,恢复上述处理工况。当二级乳化油分离器处理性能失效,二级排放不合格时,油分报警装置再次发出信号,回舱电磁阀打开,处理水经此阀回舱底。
当处理工况为二级微滤分离时,乳化油分离器中上部的排污调节阀为常开式,一部分带有细小固体悬浮物的油污水通过此阀回舱底以减少微滤器堵塞阻力,排污调节阀的开启量,通过观察流量计调节至额定的1/2排出水量。
分离后的污油在一级分离器的顶部集聚到一定程度时,油位检测器触发信号,分离装置使清水入口电磁阀和排油电磁阀打开,舱底水暂停进入分离器,分离后的水暂停排出。清水经分离器底部,逆向经过聚结器进行反冲洗,并使分离器内部由真空变成压力状态。集聚在顶部的污油通过上部排油电磁阀排向污油柜。
03
日常维护管理
一、外部检查
1、检查设备管路、阀件、污水泵是否存在泄漏
2、检查油水分离器本体有无严重锈蚀、锈穿现象
3、操作规程是否张贴在现场,设备铭牌是否明显
4、检查油水分离器、15PPM电控箱能否对相关的设备正常供电及控制,有关指示灯能否点亮
二、功能性检查
1、15PPM报警装置测试
使用强光手电模拟15PPM报警装置报警
切换清水冲洗模式测试报警装置报警
2、判断排油电磁阀是否正常:可以通过切换电控箱上排油手动/自动按钮,手触电磁阀有振感,且可听到动作声。
3、判断排水电磁阀是否正常:可以通过模拟15PPM报警装置报警,观察水样考克出水情况,或者手触电磁阀有振感,且可听到动作声。
END