近年来船舶灰水中微型塑料、合成洗涤剂、纤维等对海洋水体和生物的危害日益凸显，营运船舶的灰水管理和排放控制，在国际会议上被广泛讨论。北欧多国多次将灰水的相关研究成果编写成提案提交国际海事组织，可以预想船舶灰水排放和监管接下来必将成为国际公约和国内相关法律法规的一个关注点。目前，海事管理机构、航运企业、科研院校在提案、法律法规制定、技术标准研究等方面尚未形成统一的意见。因此开展营运船舶灰水管理关键技术研究迫在眉睫。
灰水处理装置设计
1、装置设计原理
从船舶灰水的组成分析，其中主要有蛋白质、淀粉、油脂等，且浓度不小于150mg/L，具有较好的生化性，因此国内已有中船重工704所、江苏南极等国内防污染设备厂家采用MBR工艺处理黑水、灰水且出水指标已满足GB/T 18920-2002《城市污水再生利用城市杂用水水质》要求。
船舶灰水处理工艺主要包括预处理、生化处理、超滤膜等流程(如图1所示)。其中各流程主要功能是：
图1 灰水处理MBR法工艺流程图
(1) 灰水预处理通过撇油器和毛发过滤器两个装置完成，主要用于去除厨房灰水中的油脂和洗涤灰水中的毛发；
(2) 生化反应段主要利用混合液中的活性污泥来降解灰水中的大部分BOD及SS；
(3) 超滤膜过滤段主要用于混合液固液分离及清污分离，出水除大肠杆菌指标外其他均可满足当前IMO国际公约的排放要求；
(4) 深度处理段主要用于去除色度、嗅味、浊度及表面活性剂等；
(5) 消毒段主要用于去除水中的细菌、病毒等致病微生物，确保出水不会造成二次污染。
2、装置组成和功能
MBR型灰水处理装置(以外置式膜组件为例)一般由装置本体、供气组件、排放组件、循环组件、电控组件、膜组件组成。单台装置设计处理能力满足50-500人。典型MBR型生活污水处理装置(见图2)。
图2 典型MBR型生活污水处理装置(外置式)
(1) 装置本体，主要为灰水提供收集和处理的场所；
(2) 供气组件，为装置本体内的灰水提供生化反应所需的氧气；
(3) 排放组件，用于处理后灰水的排放或转驳；
(4) 循环组件，该组件将混合液增压后泵入膜组件中，满足超滤的条件；
(5) 膜组件，用于混合的清污分离，清水满足排放要求；
(6) 电控组件，用于控制装置上的运动部件。
3、装置组成参数计算
(1) 装置单位时间处理量
船舶灰水处理装置单位时间内处理量与船员或乘客每日产生量、人数和设备间歇运行时间有关。
(2) 反应器的容积
反应器容积与每小时处理量和处理时间有关。
船舶灰水管理计划
船舶灰水在整个船舶污水中的占比达70%～75%，如统一在船上处理势必增加船上投资及运行成本。因此，船舶需结合船舶航行区域、船上人员数量及船舶用途等特点，从提高处理效率、节约淡水资源以及降低海洋污染的角度，可以按照以下原则对营运产生的灰水实施有效的管理：
1、分类收集。船舶可以分别铺设收集系统管路将厨房灰水和洗涤灰水分别收集至对应的装置进行预处理，提高后续工艺处置效率；
2、精准处理。经过预处理的灰水汇总后分别通过生化反应、超滤膜过滤、消毒、深度处理等对灰水中各危害成分实施精准处理；
3、循环再用。船舶灰水相比生活污水是更好的优质回用水源，可以考虑对船舶灰水进行处理后回用，不仅能减轻污水排放对海洋环境的污染，还能实现水资源的循环利用，尤其是对远洋航线且载客较多的客船、行驶在特殊海域的船舶，具有重要的意义；
4、达标排放。需要排放的船舶灰水应严格遵守国际公约或地方法律中灰水排放控制的要求。
