CN101618927B - 一种舰船生活污水处理工艺及其真空排放处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种舰船生活污水处理工艺，属于污水处理及排放技术领域，包括步骤：1)通过真空收集系统进行收集污水，利用系统内外的气压差实现污水的排空和传输；2)经过粉碎泵粉碎细化大颗粒悬浮固定物，经栅格过滤后进污水储存柜；3)经泵输送到毛发聚集器，除去毛发和小颗粒悬浮物；4)利用膜生物反应器中的好氧生物降解菌降解并通过多组中空微滤膜反应器过滤后排入消毒装置进行消毒处理后排出。本发明还公开了一种舰船生活污水真空排放及处理系统。本发明处理工艺简单，不仅节省空间和用水，布置紧凑，而且安全卫生，检修便利，同时减轻了船体摇摆对出水水质的影响，污染物降解效率高，出水可直接回用。

Description

一种舰船生活污水处理工艺及其真空排放处理系统

技术领域

本发明属于污水处理及排放技术领域，尤其是涉及一种舰船生活污水处理工艺及其真空排放处理系统。

背景技术

现有的生活污水排放系统大多采用重力流，存在占用大量空间、耗水、臭气外溢、易堵塞、维修困难等问题，尤其是对于舰船的生活污水的处理存在类似的问题更为明显；由于舰船长期航行于海上，没有经过很好处理的污水不能直接排向大海，舰船的污水处理一直是一个渴望解决但始终没能很好解决的难题。由于舰船自身的特点，无法在舰船上配置普通的污水处理及排放系统，因为这种系统往往存在占用大量空间、耗水、臭气外溢、易堵塞、维修困难等问题。现有的舰船生活污水处理系统多采用生化法，或物化法，或电解法；传统生化处理是在氧气充足条件下利用好氧微生物进行降解，再通过沉淀使固液分离，净化效果好，但装置体积较大，难以在有限的船舱内布置，且易受船体摇摆影响出水水质；物化法是将化学药剂加入污水中进行循环、粉碎、沉淀、消毒处理，装置体积小，工艺简单，但有机物去除不彻底，COD不能达标，且过量的消毒剂使其出水余氯超标；电解法是将与海水混合的污水在电解槽进行电解，产生的NaClO直接作为氧化剂和消毒剂，降解水中有机物和细菌，装置小，处理快，但操作维护复杂，运行费用高，COD、余氯和pH均不能达标。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种采用新型组合的污水真空收集与好氧生物处理系统处理舰船用污水处理工艺，解决现有技术存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种舰船生活污水处理工艺，包括如下步骤：

1）将舰船生活污水通过真空收集系统进行收集，利用系统内外的气压差实现污水的排空和传输；

2）将收集到真空收集系统内的生活污水经过粉碎泵粉碎细化大颗粒悬浮固定物，经栅格过滤后进污水储存柜；

3）将污水储存柜的生活污水经泵输送到毛发聚集器，除去毛发和小颗粒悬浮物；

4）将除去毛发和小颗粒悬浮物后的生活污水排入膜生物反应器中，利用膜生物反应器中的好氧生物降解菌降解以及硝化细菌转化生活污水中的氨氮，并通过设置与膜生物反应器中的多组中空微滤膜反应器过滤后排入消毒装置进行消毒处理后排出。

本发明的目的之二在于提供一种新型组合的污水真空收集与好氧生物处理系统，解决现有技术存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种舰船生活污水真空排放及处理系统，包括污水真空收集装置和污水处理装置，所述的污水真空收集装置通过转子泵机组及真空排污管路密闭连通污水处理装置，所述的污水处理装置依次连接有收集粉碎大颗粒杂质的粉碎泵，过滤悬浮物和杂质的栅格，收集污水的储存柜，去除毛发和小颗粒悬浮物的毛发聚集器，生物膜反应器以及消毒设备；所述的污水真空收集装置包括真空便器和与真空便器密封连接的中间收集装置，所述的真空排污管路包括真空排污主管和真空排污支管，所述的真空排污支管与真空排污主管连接处设置有隔离阀；所述的转子泵机组包括与真空排污主管直接相连的旋转转子泵和设置于排污主管入口处的真空压力开关；所述的生物膜反应器包括反应槽和设置于反应槽中的膜组件，所述的反应槽中添加有好氧生物降解菌和硝化细菌；所述的膜组件为多组中空纤维微滤膜。

优选的方案是：所述的转子泵机组包括主转子泵机组和备用转子泵机组。

更为优选的方案是：所述的真空收集装置是由真空便器、中间收集装置、转子泵机组、真空排污管路等设施组成的一个完全密闭的收集排放系统。系统利用系统内外的气压差来实现污水（灰水）的排空和传输；系统利用转子泵机组的旋转在排污管路中形成一定的真空，在系统内部真空和外界大气压的作用下，真空便器及中间收集装置内的污水和灰水克服管道阻力流入转子泵机组并通过转子泵机组排出到污水处理设备。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

本发明整个处理过程采用真空密闭系统，真空便器冲洗水量小，在集粪箱同样大容积的情况下，可满足更长的使用时间，同时会降低后续污物处理的工作量；本发明采用系统内部真空能量作为污水传输的动力，因此管路布置可横向布置甚至提升布置；较高的污水流动速度使真空排水管路比传统的重力排水管的管径要小，节约了安装空间，同时在安装过程中减少了吊装工具的使用，大大的提高了工效，节约了安装成本。本发明的真空排放系统是一个完全密封的排水系统，无任何污水渗漏、也无任何臭气外溢；而且能实现黑水和灰水的一体化处理，耐水质及水量负荷变化能力强；本发明的膜生物反应器中选用耐药性强和高强度的中空纤维微滤膜，受船舶运动效应影响小，处理过程稳定且效率较高，可以获得高品质产水。本发明整体设计选用模块化设计，可以根据船体空间实现灵活的组合，特别适合舰船生活污水处理装置的改造升级；而且处理工艺简单，操作性强，不仅节省空间和用水，布置紧凑，而且安全卫生，检修便利，同时减轻了船体摇摆对出水水质的影响，污染物降解效率高，出水可直接回用。

附图说明

图1为本发明真空收集系统流程图；

图2为本发明真空便器动作原理图；

图3为本发明的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：

如图1所示，舰船用污水真空排放及处理系统，包括真空收集装置和污水处理装置，真空收集装置由真空厕所、中间收集装置、流体切割机、转子泵机组、真空排污管路等设施组成的一个完全密闭的收集排放系统；真空便器工包括便盆、排泄阀、水阀、冲洗开关和控制装置等主要部件；中间收集装置包括收集箱、液位开关、排泄阀和控制单元，收集箱为不锈钢材质，容积为5L，安装在卫生间夹层内或洗面台下面，用来收集洗手盆等重力出水点所排出的污水。收集到中间收集装置的污水（灰水）经过流体切割机进行初步对固体颗粒等杂质进行初步切割后，系统利用转子泵机组的旋转在排污管路中形成一定的真空，在系统内部真空和外界大气压的作用下，真空便器及中间收集装置内的污水和灰水克服管道阻力流入转子泵机组并通过转子泵机组通过真空排污管道排出到污水处理设备，当收集箱箱体内液位达到设定高度时，控制单元使收集箱与真空排污管路连接的排泄阀打开，收集箱内的污水在压力差的作用下通过排泄阀进入真空排污管路。真空排污管路包括真空排污主管和真空排污支管，管路采用不锈钢材质（316L），管路布置在上层地板和下层顶板之间的夹层内。每个卫生间的排污支管同排污主管连接处都应加上隔离阀，以便每个卫生间出现故障使能独自关断，不影响其他卫生间的工作。同时，对本系统设置有事故超越外排装置，解决因堵塞或者其它事故时污水需要紧急外排的问题；通过定期运出膜生物反应器中的污泥，保持膜生物反应器内溶氧重组和多组中空纤维为空滤膜的工作正常。

转子泵机组包括旋转转子泵，压力开关，阀门和管件，电控系统等，用来形成系统所需的真空并将污水通过该转子泵机组排放污水处理设备中。转子泵机组的主要部件是旋转转子泵，该转子泵直接与真空排污主管路相连，在入口处设置有真空压力开关来控制转子泵启停工作，使真空排污管路中始终保持设定的真空度。机组采用集中电控方式。对外预留有通讯接口，以便对系统远程监控。且外形尺寸小，方便运输和安装。该转子泵有很强自吸能力，吸程可达８米。除可以输送各种粘稠或含有颗粒的介质外，还可抽除气体，兼有排污泵和真空泵的双重功用，该泵允许通过的颗粒直径为40mm，泵结构紧凑，对介质剪切小，运行震动小；转子泵配置两套，一主一备交替使用。

本实施例真空便器动作原理如图2所示，当真空便器的冲洗按钮或自动感应开关1有信号后，控制模块被触动。若系统真空度能达到要求，便器按照设定好的程序自动冲洗：便器出口的排泄阀2开启，水阀3打开，便盆内污物在管道内真空和外界大气压的共同作用下进入真空排污管路。水阀3在排泄阀2关闭后自动延时，以保证每次冲洗结束后能在便盆内存储一定的清水，整个冲洗约需用水1.5L。若系统真空度未达到要求，则控制模块仅使水阀3打开，开始冲洗便器，当真空度达到要求时，便器排空，将污水排入真空排污管路。转子泵机组与真空排污主管路相连，在入口处设置有真空压力开关来控制转子泵启停工作，使真空排污管路中始终保持设定的真空度。为了防止堵塞等事故，排泄阀2可以连有三通阀门4，在遇到堵塞等紧急情况，直接超越外排，保证船舰内船员工作生活正常。

如图3所示，污水处理装置依次连接有收集粉碎大颗粒杂质的粉碎泵，过滤悬浮物和杂质的栅格，收集污水的储存柜，去除毛发和小颗粒悬浮物的毛发聚集器，生物膜反应器以及消毒设备。

船舶产生的生活污水先经过收集粉碎；大颗粒悬浮固体物质，经过粉碎泵粉碎细化后，依次经栅格进入污水储存柜。经泵输送到毛发聚集器，去除毛发和小颗粒悬浮物后进入到MBR（membrane bioreactor）反应槽，在充氧的条件下，利用MBR反应槽的好痒生物降解菌以及硝化细菌等消解污水中的有机污染物，变成无害的二氧化碳和水；同时好氧菌得到繁殖，有机物得到进一步消解；利用中空纤维微滤膜的选择透过性实现曝气池中的生物富集，使得生物处理效率大幅度提高，同时生物处理后的污水经膜分离后得到洁净的水。最后经过NaClO接触消毒后经排放泵排至舱外。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种舰船生活污水真空排放及处理系统，其特征是：包括污水真空收集装置和污水处理装置，所述的污水真空收集装置通过转子泵机组及真空排污管路密闭连通污水处理装置，所述的污水处理装置依次连接有收集粉碎大颗粒杂质的粉碎泵，过滤悬浮物和杂质的栅格，收集污水的储存柜，去除毛发和小颗粒悬浮物的毛发聚集器，生物膜反应器以及消毒设备；所述的污水真空收集装置包括真空便器和与真空便器密封连接的中间收集装置，所述的真空排污管路包括真空排污主管和真空排污支管，所述的真空排污支管与真空排污主管连接处设置有隔离阀；所述的转子泵机组包括与真空排污主管直接相连的旋转转子泵和设置于排污主管入口处的真空压力开关；所述的生物膜反应器包括反应槽和设置于反应槽中的膜组件，所述的反应槽中添加有好氧生物降解菌和硝化细菌；所述的膜组件为多组中空纤维微滤膜。

2.如权利要求1所述的舰船生活污水真空排放及处理系统，其特征是：所述的转子泵机组包括主转子泵机组和备用转子泵机组。

3.一种使用权利要求1或者2所述的舰船生活污水真空排放及处理系统处理舰船生活污水处理的工艺，包括如下步骤：

1）将舰船生活污水通过真空收集系统进行收集，利用系统内外的气压差实现污水的排空和传输；

2）将收集到真空收集系统内的生活污水经过粉碎泵粉碎细化大颗粒悬浮固定物，经栅格过滤后进污水储存柜；

3）将污水储存柜的生活污水经泵输送到毛发聚集器，除去毛发和小颗粒悬浮物；

4）将除去毛发和小颗粒悬浮物后的生活污水排入膜生物反应器中，利用膜生物反应器中的好氧生物降解菌降解以及硝化细菌转化生活污水中的氨氮，并通过设置与膜生物反应器中的多组中空微滤膜反应器过滤后排入消毒装置进行消毒处理后排出。

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