試論基于船舶輪機部污染物排放措施的優(yōu)化設(shè)計

張龔希

摘要：船舶輪機污染不僅會對海洋環(huán)境造成影響，其還會造成嚴重的能源浪費，甚至會造成二次污染問題?；诠?jié)能環(huán)保角度分析，采取科學措施對船舶輪機污染物排放措施進行優(yōu)化，減少其污染，具有良好的處理效果。本文基于船舶輪機部污染物的排放情況進行了分析，并提出了相關(guān)優(yōu)化設(shè)計措施，旨在為相關(guān)部門提供經(jīng)驗借鑒。

關(guān)鍵詞：船舶輪機部;污染物排放;回收利用;液化回收

引言

海洋貿(mào)易逐漸頻繁，船舶出航運輸成為貿(mào)易的往來的重點，在數(shù)量逐漸增加的同時，其對環(huán)境造成了嚴重的污染。大數(shù)據(jù)統(tǒng)計，船舶污染物排量占據(jù)船舶總噸位的0.04%左右，大量的污染物嚴重影響了海洋的生態(tài)環(huán)境。就目前而言，僅僅以焚燒、吸收等處理方法，具有成本較大、資源浪費等弊端，本文提出了船舶輪機部污染物排放的優(yōu)化措施。

一、船舶輪機部污染物措施優(yōu)化原理設(shè)計

（一）污染物初步分離設(shè)計

針對輪機控制污染物排放的問題，對原有結(jié)構(gòu)進行改良?；谠矸治?，排放污染物經(jīng)管道進入到改良系統(tǒng)之中，結(jié)構(gòu)中的交換器會發(fā)揮自身的加熱功能，改變原有污染物的形態(tài)，使其汽化、霧化。此時，系統(tǒng)中的冷凝器運轉(zhuǎn)，將其轉(zhuǎn)化為液體，預冷壓縮機會基于電力系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，排除制冷劑，發(fā)揮預制冷的功能。在不斷的加熱、制冷過程中，使船舶輪機部位的油氣污染物不斷的循環(huán)液化，實現(xiàn)污染的初次分離，此過程是通過設(shè)備的不斷加熱、制冷、預冷壓縮實現(xiàn)的。隔離所產(chǎn)生的油可回收利用，通過管道運輸?shù)姆绞剑瑢⑵浠厥罩劣拖渲?，并對其進行重新利用，若污染物無法回收，需要對其進行下一步處理^[1]。

（二）油氣分離設(shè)計

油氣分離是船舶輪機部污染物排放處理的第二個階段，初步分離的目的是將可回收油與不可回收油進行分離，第二階段目的對剩余的污染油進行二次分離。污染物經(jīng)過壓力閥，壓力閥是調(diào)節(jié)油量的重要設(shè)備，剩余廢油進入到壓縮機組之后，設(shè)備會發(fā)揮壓縮、膨脹、制冷的作用。在此過程中，需要兩臺設(shè)備并列運行，發(fā)揮降壓、制冷的目標，進行下一步的熱交換。在此過程中，熱交換器仍發(fā)揮其原本的熱量傳遞功能，將剩余的污染油氣化，并應(yīng)用冷凝液對其進行冷卻、液化，是其以液體的形式存在。在反復分離之后，進行油氣分離工作，在此，應(yīng)用不同等級的油氣分離裝置，將可回收油加以利用，基于污染物的性質(zhì)分析，應(yīng)用不同的方法對污染油處理。此環(huán)節(jié)可應(yīng)用降解法、物理吸收法、反應(yīng)法等，通過添加化學物質(zhì)的方式，實現(xiàn)對油氣的處理，并利用分離器對其進行回收。

（三）廢油氣處理設(shè)計

廢油氣處理是污染物排放的最后階段，盡管對其進行了初步分離，油氣分離，但污染物仍會殘余廢油氣，為減少其對環(huán)境造成的污染，使其可以滿足GB3552-201污染物排放標準。應(yīng)用多次循環(huán)的方式，并結(jié)合多級廢氣處理裝置，對殘余污染物進行處理。處理裝置具備分解、降解、反應(yīng)等功能，通過顯示器人機交互系統(tǒng)，對污染物的濃度進程測量，觀察廢氣濃度是否符合排放標準。由于此過程需要多次循環(huán)，其廢氣濃度也會逐漸降低，經(jīng)過系統(tǒng)模糊控制系統(tǒng)，當廢氣滿足排放要求，會直接將廢氣排出。若廢油氣處理濃度較高，壓力閥會發(fā)揮調(diào)節(jié)功能，將其轉(zhuǎn)換至壓縮機組中，經(jīng)過反復加熱、冷卻、液化之后，對其進行循環(huán)分離、處理，使其可滿足污染物排放需求^[2]。

二、船舶輪機部污染物改良可行性分析

（一）結(jié)構(gòu)可行性

船舶輪機部污染物排放經(jīng)過改良設(shè)計之后，對其可行性進行驗證分析，觀察其系統(tǒng)是否可以支撐上述循環(huán)方案的運轉(zhuǎn)要求。在此，油氣處理經(jīng)分離器回收，將殘余污染物處理，并使其滿足排放要求。經(jīng)過試驗之后，交互系統(tǒng)顯示濃度，經(jīng)過反復循環(huán)之后，對廢棄濃度處理效率進行反復計算、對比，推測最終的效率以及比例，并對剩余污染物的濃度進行計算。觀察其濃度何時會低于35mg/L，當期滿足標準之后，原有結(jié)構(gòu)會排放最終的污染物質(zhì)。此外，在結(jié)構(gòu)可行性分析過程中，由于其應(yīng)用多級反復循環(huán)處理系統(tǒng)，若及反復處理之后，其仍然無法達到標準，說明分離結(jié)構(gòu)可能存在一定的問題，分離過程無法滿足最終的要求。此時，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)會將其傳輸至壓縮機中，重新對其進行冷卻、加熱，再次對其進行油氣分離，多次分離與多次循環(huán)處理相結(jié)合，使結(jié)構(gòu)的連接更加完善，標準更加明確，在結(jié)構(gòu)適應(yīng)性上，具有可行性。此結(jié)構(gòu)直至最終階段，當其達到排放標準之后，經(jīng)排氣管將其排放，減少其對環(huán)境造成的污染以及影響。

（二）技術(shù)可行性

基于其技術(shù)的可行性分析，在此過程中需要對污染物進行處理、分離。分離應(yīng)用冷熱循環(huán)液化的方式，結(jié)合油氣性質(zhì)的不同，使其在霧化、冷卻，并結(jié)合分離裝置，使其可以實現(xiàn)油氣分離的最終目標。在此過程中，基于船舶輪機部廢棄物的性質(zhì)，對其進行物理、化學處理，使其分解、吸收，將污染物中的污染物質(zhì)降至最低。在技術(shù)上，其應(yīng)用不改變原有物質(zhì)性質(zhì)的方法，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中不會有新的污染物生成，污染物完全可以達到國家排放的標準。此外，經(jīng)過標準的設(shè)定，經(jīng)過多次循環(huán)處理之后，排放污染物的油氣含量極低，可滿足節(jié)能環(huán)保的要求^[3]。

（三）操作可行性分析

本設(shè)計方案以自動化技術(shù)為核心，通過自動分離、自動處理的方式。但在操作上完全可應(yīng)用組合型的設(shè)備對其進行操作，系統(tǒng)操作方式減少，很多部件具有很強的安全保護作用，事故也被極大程度的降低。此外，該設(shè)計方案在經(jīng)濟投入上較少，具有很強的經(jīng)濟特征。

結(jié)論

船舶輪機部的主要污染為油類污染以及廢物污染，其會造成能源的浪費。基于船舶的結(jié)構(gòu)與污染物的特征，應(yīng)用多樣化的處理方法，實現(xiàn)對污染物回收、處理，使其可以達到國家制定的標準。本文設(shè)計方案在結(jié)構(gòu)上、技術(shù)上均具有可行性，但仍需要對其進行改進、完善，使其可以在節(jié)省成本的同時，減少污染物對環(huán)境的影響。

參考文獻

[1]張偉，葉賽.危險廢物轉(zhuǎn)移聯(lián)單制度對船舶污染物接收處置的借鑒初探[J].中國水運，2018（09）：30-31.

[2]胡怡.九江港長江沿線船舶污染物接收轉(zhuǎn)運處置現(xiàn)狀調(diào)查及建議[J].中國水運（下半月），2018，18（03）：129-130+192.

（作者單位：江南造船（集團）有限責任公司）