上个月，小编的高中同学驾驶“奋斗者”号成功坐底马里亚纳海沟，完成了万米深潜的壮举。老同学们都纷纷在票圈转发表示祝贺。“奋斗者”号让我们再次见识到，探索未知不仅仅是仰望星空，同时也可潜入深海，在浩瀚的海洋里寻找更多科学的发现。
谈到海洋，小编发现朋友圈没见过关于船只污水处理的文章。在这期水星漫谈专栏里，不如我们一起了解一下船只产生的污水是怎么处理的吧。
船上污水知多少
相信大家还记得今年年初“钻石公主”号邮轮的故事。据统计，每年约有3000万人给自己一趟豪华邮轮之旅。如果你也曾是其中的三千万分之一，你一定用过邮轮上的厕所。如果你还比常人多一点的好奇心，在享受完豪华厕所，按下抽水马桶冲水键的那一刻，你是否有过疑问：那些随抽真空系统一去不复返的东西，最后都去哪了呢？
"不都去到大海了吗？"
估计十有八九位乘客都会这么睿智地反问。
虽然我还(yin)没(wei)机(pin)会(qiong)上过邮轮，但作为一名修读过环境科学的硕士生，我即使不上邮轮也能给出一个接近标准答案的回答：这些离去物会先经过一个污水处理系统净化后才排入大海。
毕竟，如果不对邮轮产生的废弃物进行处理，本来已经惨遭污染的海洋估计会更加不堪入目。
那这些船上生活产生的污水具体怎么处理，怎么排放的呢？我谷歌了一下，觉得得先从标准谈起。
排放标准
政府对大型邮轮有着严格的监管。国际海事组织(IMO)在此其中扮演了重要的领导角色，也为国际海事活动订立了许多重要规定，其中最重要的就是《国际防止船舶造成污染公约》(MARPOL 73/78)。73和78两个数字是指该公约始于1973年，然后在1978进行过修订。该公约不仅涵盖了由意外和日常运营造成的石油污染，还涵盖了由化学品、包装危险品、污水、垃圾与空气造成的污染。
这些协议可确保船舶遵守国际海事组织（IMO）以及负责保护环境的其他地区和国家主管部门制定的严格要求。当然国际邮轮协会(Cruise Line International Association - CLIA)也有自己的标准。
在中国的《船舶水污染物排放控制标准》里，对船舶产生的生活污水的处理也有非常清晰的分段要求，主要是参照了MARPOL 73/78的附则IV。我对我国城市污水、地表水和船舶污水的排放标准进行了个小小的统计对比。从下图可以看出，中国对自2021年1月1日之后安装的处理装置的要求比国际标准还要高。
另外，MARPOL的附则以及中国的国标都对船舶可以在哪里排放污水做了明文规定：
在内河和距离陆地3海里内的海域，都需要用船载生活污水处理装置处理后才能排放；
在3-12海里之间，可以不用完整的污水处理系统，但也至少要对废弃物进行粉碎和消毒后再作排放；
超过12海里之后才可以直接排放。
在排放的时候，船速不能低于4节(航行速率单位knot)。
污水的类型
了解完标准之后，我们再看看生活污水的组成。国标将以下四类都归作生活污水：
1. 任何形式便器的排出物和其他废弃物；
2. 医务室（药房，病房等）的洗手池、洗澡盆和这些处所排水孔的排出物；
3. 装有活动物的处所的排出物；
4. 或有上述定义的排出物的其他废水。
邮轮对污水分类更简单形象一点，各种冲入马桶的污水称作“黑水”，主要是人体的排泄物。黑水之外，还有“灰水”，灰水是指洗手盆、浴室、洗衣机和厨房产生的废水。
当然除此以外，邮轮和其他船舶还会产生含油舱底水(bilge water)等污水，不过这部分废水需要单独处理，我们也不在这里展开细说，我就放一个钻石公主号的含油废水的处理工艺图就算了。
含油废水的处理工艺 | 图源：princess.com/
生物处理系统
了解了标准，又清楚了污水的成分，再判断选择什么处理工艺就简单很多了。
其实，邮轮的生活污水的成分和我们在陆上产生的废水没有本质区别，因此都可以使用活性污泥法来降解。但和陆上污水厂不一样，船上的污水处理系统一般只处理黑水，原因有两个，一个是灰水的可生化性相对较差，第二是它的“污染”程度也相对较低。船只一般会对黑水灰水分开收集，等船选择开到离陆地12海里的地方，就将灰水直接排放。
船舶污水三大部分：曝气+沉淀+消毒| 图源：YouTube
船上的污水处理系统一般非常紧凑、占地面积小，可按照船只的大小按需模块化定制。尽管麻雀虽小，但五脏俱全。该有的机械预处理、生物曝气处理和污泥处理都包含在内。
邮轮生活污水处理系统流程图 | 瓦村农夫创造
不过世界好些地区现在已经提出更高的标准，例如美国阿拉斯加地区就要求更优的出水，所以驶入那片海域的船只需要将灰水和黑水混合后做综合处理。
更环保的邮轮
随着膜技术的普及，膜过滤单元在船只污水处理中也越发常见。使用膜技术，第一能满足世界各地对船只排放标准的要求，第二也帮助船只实现中水回用，这部分效益是船主自己能感受得到的。
另外，一些NGO组织也在尝试促进膜技术在邮轮的应用。著名组织地球之友(FOE)今年就发布了一份“邮轮报告卡”的白皮书，对18个邮轮品牌进行了环保排名。地球之友的评分标准还是蛮高的，以至于没一艘邮轮的总分能达A级。在污水处理方面，大多数还是C，有几个还只到得D和F的低分。他们指出，目前只有精致游轮(Celebrity Cruises)的船装了深度膜处理系统。
地球之友的邮轮环保排名 |图源：地球之友
虽然小编我没有收过任何邮轮公司的广告费，但我也提两家走在环保前列的公司吧：首先是上述的精致邮轮推出了Celebrity Flora号。它是专门为加拉帕戈斯群岛的邮轮。这艘邮轮有专门的海水淡化反渗透系统，满足邮轮100%的淡水需求，同时装有太阳能板来供电，窗户也用特殊的材料来节省制冷或供暖的能量。
皇家加勒比的海洋交响号游轮（Symphony of the Seas）是目前全球最大的邮轮。这艘邮轮可以承载7000多人，每天会产生约1000m³的黑水和4000m³的灰水。该船今年声称已升级成为零排放邮轮(zero-landfill ship)，采用深度水处理技术，污泥也会送至污泥焚烧厂发电。
邮轮的废弃物综合管理系统 |图源：ScanSHIP
2020年的疫情对邮轮行业无疑是一次重创，但也是行业洗牌的机会——对于能活下来的邮轮公司，用环保技术来提高竞争力似乎势在必行。等疫情过去，相信大家还是愿意去坐邮轮的(例如还没做过邮轮的我)，但洁净的室内空气和安全用水也会成为大家选择不同邮轮的考虑因素之一。做污水深度处理的公司估计会因此受益，毕竟那几家大的邮轮公司应该也不想年年被NGO组织点名批评。
原标题：日产废水5000吨! 世界最大的邮轮如何处理船上污水?
