钟莉
摘 要：随着海上油气勘探步伐的加快，海洋已逐步成为全球油气资源的战略转移区，我国也将建设海洋强国纳入国家整体发展战略中，在以“开源、节流、减排”为重要指导思想的国务院《能源发展战略行动计划（2014—2020）年》中指出，要加快海洋石油的开发，海洋石油将是中国石油可持续发展的必由之路。因此，在大力开发海洋资源的同时，海洋环境保护成为刻不容缓的问题，其中污水问题是面临的重要挑战。海洋石油平台污水来源于生产活动和日常生活，该文将重点探讨海上石油平台生活污水，尤其是洗衣污水的处理与循环利用问题，旨在使中海油的后勤服务建设亦跟上“节能、环保、绿色”的发展步伐。
关键词：海上石油平台 污水处理 洗涤用水循环
中图分类号：X741 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）11（a）-0066-02
1 海上石油平台洗衣污水的特点
海上石油平台生活污水种类主要有黑水（厕所排出的含有粪、尿的污水）和灰水，洗衣间排出的污水属于后者，污染程度较轻。目前海上石油平台洗衣房配备的洗衣机通常的洗涤过程为1次主洗、3次漂洗，不同工序所产生的废水水質差别较大。主洗废水中含有大量短纤维和洗涤剂泡沫，水污染程度评价指标化学耗氧量COD值较高，主要污染物来自于洗涤剂中的表面活性剂、增净剂和漂白剂、荧光增白剂、酶等辅助成分；漂洗废水量大，有少量泡沫，所含悬浮物较少，COD值较小，尤其是后二次漂洗废水的水质较好；而脱水废水量小，水质略好于漂洗废水。
由此可见，洗衣房排放的洗涤废水排水稳定，所含污染物浓度较低，若采取合适的工艺或技术处理，将废水进行循环利用，将达到开源节流、减轻水体污染、改善海洋环境的目的，同时也是解决海上平台缺水问题的有效途径之一。海上平台淡水资源珍贵紧缺，运送海上生活淡水是依靠储运船只运输供应的，运输难、成本高。据调查，自营海上平台平均每天用水量是21 m3，其中洗衣用水占全部用水量的30%左右。传统的海上平台洗衣方式造成了极大的水资源浪费，同时洗衣排放的含有洗涤剂的废水给平台污水处理系统带来了巨大的压力。2006年，国际海事组织在海上环境保护委员会会议上正式通过了MEPC.159（55）公约，提出了船舶生活污水处理装置排出物标准和性能试验导则，我国也于2009年颁布实施了GB4914-2008《海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值》，规定了排海生活污水中的COD排放要求和限值。因此，进行洗衣房污水处理与循环利用问题的探讨和研究有着一定的现实意义和潜在价值。
2 洗衣污水处理及回用的现状
洗涤行业是耗水耗能的大户，其节能减排潜力不容小觑，主要可在污水处理和回用两方面着手。
目前海上石油平台处理洗衣污水主要通过平台生活污水系统来完成，其一般通过生化法和电解法来实现。前者主要通过微生物来降解生活污水中的污染物，后者主要通过氧化分解的方式达到去除污染物的目的。生化法具有消除污染物彻底、对环境不造成二次污染的优点，但现有的生化法污水装置体积大，易发生污泥膨胀和沉淀柜沉淀污泥反硝化现象，而且操作管理比较复杂。电解法优点是装置小、处理流程快，但存在操作维护复杂、运行费用较高的缺点。因此，海上石油平台现行污水处理系统都存在着不同程度的缺陷，在平台改造和新建过程中有必要注重顶层设计，最大限度地解决污染问题；其次充分考虑中水回用问题，特别是洗涤灰水的循环利用。
洗涤灰水回收再利用是实现节水的重要途径。早在20年前国外发达国家就对洗涤废水回用进行了研究，并开发了洗涤废水回用装置。目前发达国家均有技术成熟可靠的洗涤废水回用设备，回用率在40%～80%。日本东京大学通过带膜的活性污泥法将洗衣污水进行处理，使出水回用于冲厕。加拿大Hydroxyl Systems 公司则针对轮船上的洗涤污水研发了CleanSea Laundry Water Re-Use系统，废水经絮凝沉淀、氧化消毒等处理后循环利用于下一次的洗涤程序中。以上系统虽然可使循环利用率高达70%，但由于其将所有洗涤废水进行收集处理，使得处理系统工作量大、工艺复杂，继而导致设备造价、使用和维护成本相对较高。而我国海上石油平台尚无对洗衣设备水循环系统类似产品的研究，海上平台受空间、资源、人力配置等所限，需要研制一套性价比更高的洗衣节水系统。
3 海上石油平台洗衣废水循环利用设想
基于以上分析，开发一套洗衣设备水循环系统成为本团队研究的主要内容，从而实现洗衣淡水的科学使用，洗衣污水的循环利用，洗衣废水减少排放，缓解平台污水处理系统压力的目标。
该项目水循环利用系统设计思路如下：根据不同洗衣工序污水的特点进行分质循环，主要将二次漂洗和三次漂洗的水循环利用回洗涤和一次漂洗阶段，从而实现水资源的合理循环利用。具体而言，将洗衣机排水阀与洗衣机电脑控制板连接通讯，通过洗涤程序判断后，由洗衣机电脑板主芯片输出信号，触发继电器吸合控制电磁排水阀，引导洗涤废水直接排水或排入循环系统；排入循环系统的污水流入污水存储箱内，当每次洗涤结束后，联动控制管道泵及过滤处理系统开始水质循环处理，处理后直接流入净水存储箱内，以待下一周期使用。整套系统联动控制、自动启动，保证洗衣污水及时处理，不隔夜存放。存储箱入口安装格栅过滤器，去除水中的长纤维、毛发等。污水存储箱底部设计成锥形、设计有层流斜板，保证污水在水箱内有序流动，大颗粒悬浮物能沉入水箱底部便于定期清理。为实现上述功能，储水系统主要由以下组成：废水处理存储箱、循环水存储箱、过滤系统、连接管路、泵体阀门等；洗衣机排水处设置三通电磁阀，与主电脑板触点连接，当洗涤程序在主洗及一次漂洗阶段时，洗涤废水直接排入地漏；当洗涤程序运行在二、三次漂洗阶段洗衣废水流入废水储水箱，等待后续处理。目前，海上石油平台配置的洗衣机通常为20 kg每车洗涤量，每车耗水量通常为700 kg左右，通常一次完整的洗衣流程分为一次主洗、三次漂洗、每次洗衣耗水量通常为180～200 kg，考虑到后两次漂洗用水可存储于下次主洗及漂洗时使用，两台水洗机设计存储水箱的体积为800 kg即可满足使用。过滤系统采用全封闭的结构内部填充净水活性炭粒包，通过活性炭滤料吸附净化水体，利用其多孔性固体表面，吸附去除水中的有机物或有毒物质，使水得到净化，该装置对分子量500～100 0范围内的有机物具有较强的吸附能力，对溶解度小，亲水性差、极性弱的有机物如苯类化合物、酚类化合物等具有较强的吸附能力；经过过滤后的水体，通过净水箱存储用于后续的主洗及一次漂洗用水。
以上方案在中海油JZ9-3CEPD平台试运行后，平均每车节水350 L，该平台洗衣机配置为20 kg/车（2台），按每天洗涤次数10次/台计算，每天节水量约为7 t（350 L/车/台×10车×2台=7 000 L），每月节水量达到210 t。在节水的同时，上述循环利用方案也考虑到了洗涤衣物的卫生学要求，方案只是将洗涤部分洗涤废水处理后循环回部分的洗衣程序中，洗涤过程中后2次漂洗水均是新鲜水，以确保洗涤衣物符合卫生学要求。因此，上述洗衣污水循环利用方案在保证洗涤质量的同时，实现了节能减排的目标，在海上石油平台洗衣房改造和新建过程中值得推广和应用。
4 结语
党的十八届五中全会明确指出“十三五”期间的发展理念为“创新、协调、绿色、开放、共享”，作为立足于中海油发展，服务于中海油的后勤团队，更应该将此发展理念贯彻于公司的各项事务中。海上石油平台洗衣污水问题存在减排、节能问题，本着“创新、绿色”的理念，该研究团队就洗衣污水循环利用问题进行了探讨和研究，方案在试运行阶段取得了一定的成效，优化和推广该方案将是后期本团队积极推进的工作，从而真正实现中海油后勤服务的可持续化发展。
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