6月17日上午，我国第三艘排水量10万吨重型国产航母“福建舰”下水。随着航母启程远行，每天将近140万吨污水产生又去了哪里？让我们一起探秘下我国航母上的废水的奇妙之旅吧。

航母每次执行任务都是一个漫长不定期的过程，特别是003这样的重型航母，在海上漂流几个月不靠岸是常有的事情。巨大的航母上承载着几千人的衣食起居，无论是航母工作人员的日常生活排水，还是设备运行过程的废弃冷凝水都不是小数目，那这些大量的废水又去了哪里呢？是直接排入大海，还是一直囤积在航母内，抑或是有什么神秘操作？接下来我们就来一探究竟吧。

要谈到航母“废水”何去何从这个问题，我们可以把问题分析简单化，废水是一个概括性称呼，这些废水来路不同，自然归途各异。类比我们要进行垃圾处理，第一步应该进行垃圾分类。所以我们首先根据废水的“颜色”不同进行简单的划分。航母上的废水总共有两种，一种是“灰水”指的是淋浴和洗涤部分的生活污水，另一种是“黑水”指冲厕废水、粪便尿液及设备运行产生的混合型污水。从它的名字和来源，我们可以看出废水的“颜色”深浅和污染程度也是直接相关的，因此考虑到废水的污染严重程度差异我们必须给它们各自找好归宿。

航母在海上航行需要遵守海上公约，国际制订《船舶水污染物排放控制标准》对其进行约束，不能肆无忌惮地将废水排入海洋，也对各项废水的处理提出要求。

首先我们来讲本身污染程度比较轻的“灰水”。目前排放标准对灰水没有直接具体的要求，只需切记其不可以和其他污染物共同排放。这部分灰水一般指我们日常生活中的洗涤水、碗槽水，它们是允许通过航母两侧的排水孔直接排放到大海内。不过一般航母会先将这些灰水输送到储存柜内，正如“兔子不吃窝边草”，航母会在驶离海岸线5km之外后再将废水排出舰内，防止灰水污染海军基地附近海域。但在这里特别提醒，医务室的洗手池、洗浴用水、厨房废弃的油脂是不能直接作为“灰水”排放的。这是因为这些来源的“灰水”中有潜在的病原菌危害或者过量的油脂，虽然同样是洗涤用水但是未知危险系数高，所以不能掉以轻心。

攻克“灰水”处理难题后，我们就要集中火力关注航母运行产生的“黑水”。水如其名，“黑水”中有大量油或者有毒物质，所以收集处理要求都极为严格。如果发生“黑水”乱排不仅会对环境产生不良影响，还可能带来潜在的安全威胁。水中的高危污染物如果不经处理直接排入海水，随着大海的波动将污染不断扩散，波澜壮阔的大海面对突入起来的污染也会“吃不消”。另外对于有隐秘作战任务的航母或者其他军舰来讲，“黑水”中含有的油脂会暴露自己的航行轨迹，主动向敌人暴露自己的行踪。所以处于安全隐蔽考虑航母废水即使是灰水也要保证油水分离，只有含油量达到百万分之十五以下才能直接排入大海。

航母运行需要的洗舱水、压舱水和机舱水数量庞大，所以“黑水”产量远高于“灰水”，这些大量的“黑水”需要单独收集起来进行油水分离。一般先将污水集中到专门的污油舱，有的会被当作热分解设备的染料，有的等靠岸后再抽走处理。还有一部分剩下的黑水进入集污舱，再通过处理站处理达到排放标准后，另行选择适当时间和适当海域才能排放。由于场地限制，航母上的污水处理站基本都采用物化法处理污水，这样能够高效到达处理效，果还能节省航母污水处理系统的空间。

相比起排水量10万吨的航母，污水处理显得不值一提。但正如“千里之堤溃于蚁穴”，实际上污水处理是是航母安全运行的不可忽略重要密钥。接下来我为大家揭秘。

1.污水处理系统是航母的安全阀门

航母专门用来收集污水的集污舱需要定时清理并且要通过专门的通道及时收集排放。因为里面的粪便废水会发生厌氧反应产生沼气，同时会产生部分有毒气体。如果长期不清理粪便囤积逐渐增加，沼气产量也越来越大，最后达到大的火星就可能会爆炸。之前发生过“维克拉玛蒂亚”号航母污水处理系统出现故障导致4名人员吸入毒气事件，还有印度沼气爆炸“淋粪航母”的笑话。这都是血淋淋的经验和教训。所以我国专门花五年研制出配套航母的大容量污水接纳船，即使在远洋也能帮助航母清空“黑水”，为航母提供后勤保障。

2.污水处理系统是航母的水源储备

航母是用水大户，除了船上几千人的生活用水以外，锅炉、设备冲洗等都需要大量的淡水，而舰上淡水来源只有港口补给、海水淡化和污水回用三种形式。航母不能满足长达几个月海水漂流的淡水补给储备量，另外海水淡化获取生活用水是高耗能过程、长期运行航母系统有些力不从心。那么航母上现成的“污水”就变成是最大的资源宝库，开发回用污水满足航母用水供应保障成为关键技术。

接下来我们一起见证神奇的净化黑水以饮用的过程。航母上的黑水通过船上的真空系统传送，以每秒9米的速度通过管道运输到多个MBR膜生物反应器中，膜上均匀细致的小孔实现高效分离作用，过滤后原水中的悬浮物和浊度都接近于零，细菌和病毒被大幅度除去[1]。另外起到降解污染物功能的微生物被膜牢牢截流在反应器内，可以实现长期稳定去除污染物，保证出水的优良品质。MBR工艺本身可以实现全自动控制或者远程物联系统管理，可以实现无人化值守，管理难度低、运行成本低。这种处理方式得到的再用水已经可以达到饮用水标准。为了进一步完善口感，我们往往在MBR工艺后再增加一道膜法处理系统，使水质进一步提升。污水并不是一无是处，污水只是放错位置的资源，先进科技下净化尿液以供饮用真的不是天方夜谭。

航母上的废水之旅已经告一段落，航母上的废水来路和归宿各不相同，但是我们可以看到水处理科学技术正在一步步创造奇迹。

参考资料：

[1]《“污”价至宝——看污水厂怎样变废为宝！》

[2]《航空母舰废水处理设备有多高端？厕所水处理后可安全饮用！》

[3] ASLAN, S., CAKICI, H. Biological denitrification of drinking water in a slow sand filter, Journal of Hazardous Materials, v. 148, n. 1-2, p. 253-258, 2007.

[4] Rusten B, Eikebrokk B, Ulgenes Y, et al.Design and operations of the Kaldnes moving bed biofilm reactors[J].Aquacultural Engineering,2006, 34 (3): 322-331.