CN102351388B

CN102351388B - 船舶生活污水处理装置

Info

Publication number: CN102351388B
Application number: CN 201110302772
Authority: CN
Inventors: 宋彬; 葛会超; 王艳; 唐晶; 汪宝珍; 姜广辉; 尹伟; 邢喆
Original assignee: Shandong Huateng Environmental Protection Automation Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Crrc Huateng Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2011-10-09
Filing date: 2011-10-09
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2031-10-09
Also published as: CN102351388A

Abstract

本发明公开了一种船舶生活污水处理装置；包括本体，气泵，本体内腔设有所述生物选择区、好氧生化区，沉淀澄清区，中间水室，清水室；本体内腔还设有生物选择区，清水室；生物选择区与好氧区经分隔板的上部设有过滤网的通孔相连通，好氧生化区与沉淀澄清区的中下部位置连通，沉淀澄清区与中间水室在沉淀澄清区的顶部位置连通；沉淀澄清区底部与生物选择区通过污泥回流管连通，气泵与污泥回流管连通；中间水室经循环错流泵与微滤膜组件进水汇总管连通，微滤浓缩液经错流口回流至生化选择区中，渗透液与超滤膜组件进水汇总管连通，超滤膜组件的超滤浓缩液经错流口回流至生化选择区中，渗透液进入清水室；结构紧凑、安装维护方便；处理效率高。

Description

船舶生活污水处理装置

技术领域

本发明涉及船上生活污水强化处理技术，尤其涉及污水经过处理后可回用的船舶生活污水处理装置。

背景技术

随着人口的急剧增长及工业发展，海洋环境受到了极大的破坏。为了保护有限的海洋资源，世界各国正积极采取措施防止和减少船舶对海洋造成的污染。就海上船舶生活污水排放而言，联合国国际海事组织下属海洋环境保护委员会于2006年10月13日通过的IMO.MEPC.159(55)决议，对1976年12月3日颁布的国际防污染公约《MARPOL73/73》中的排放标准进行大幅度调整。其中排放水的指标由SS≤50mg/L改为SS≤35mg/L，BOD₅≤50mg/L改为BOD₅≤25mg/L，大肠菌群≤250个/100ml改为≤100个/ml，原无COD_cr排放指标要求，现改为COD_cr125mg/L，原余氯尽可能低，无定量标准，现改为余氯≤0.5mg/L。修改后的船舶生活污水排放指标将大大提高，于2010年开始正式实施。现在吊装到不论新船或旧船上的生活污水处理装置都要执行最新的排放标准和性能试验准则，使用传统的船用生活污水处理装置将不能适应这样严格的排放标准。

自1973年颁布国际防污染公约以来，船舶生活污水配套的处理装置所采用的工艺有：物化法(粉碎消毒、混凝沉淀、吸附过滤等)、电化学法、生物法(活性污泥法、生物膜法和膜生物法等)。物化法一般是采用一定的方法将污水和其中的固体物质粉碎，然后投加消毒剂，然后引入大量的海水，稀释至IMO公约的标准后排放。根据现行IMO公约MEPC.159(55)决议，这类型的装置只适用于环境容积很大的海域，由于1982年国颁布的《联合国海洋法公约》提出，大陆架或岛屿向外延伸200海里属于各国的经济专属区，在这区域航行船只的污水排放也必须达到该国的法规要求。因此这类装置的使用范围越来越小。电化学法是采用电解处理装置对于船舶污水进行处理，处理过程可分为粗过滤、澄清、电解凝聚及臭氧杀菌四部分。电解装置中臭氧的作用是除去悬浮物、杀菌，比直接投放化学药剂易于管理。另外电解催化法是在电解催化池里有两个低压直流电电极，由于电极对海水的电解作用，微小的固体污物也就被氧化，经过离析之后颗粒直径减小，氧化作用很易进行。而同时电化学作用还会又成次氯酸，促进污水中有害物质的分解。该技术工艺除了COD和余氯不能达到标准外，还在去除污染物的同时将污水变成酸性，使pH值也不能达到修改后6-8.5规范的要求。生化法是目前船舶污水处理技术研究的主要方向，欧美发达国家90％以上的船舶已采用生化法污水处理装置。

随着新IMO公约MEPC.159(55)决议的执行，近年来国际上的研究方向以强化生物处理工艺流程及处理效率为主，以满足新公约的各项指标。当前我国船舶生活污水处理装置还处于研发期，已有的工艺技术及装置都存在着处理效率低、稳定性差等难以克服的缺点，强化生物处理的工艺也不多见。比如专利号200510021232.6发明名称“船舶污水无污泥净化处理方法及其设备”以及专利号200710024741.3发明名称“船用外置膜法生活污水处理装置”的发明中都未能解决上述全部问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术船舶生活污水处理装置处理效率低、稳定性差的问题；提供一种船舶生活污水处理装置；具有体积小、结构紧凑、安装维护方便；工艺流程及控制程序简单、可靠；能满足最新的国际防污染公约排放指标要求，具有处理效率高、集成化程度高、无需特殊消毒设备、强化生物处理等优点。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种船舶生活污水处理装置，包括本体，气泵，所述本体内腔设有生物选择区、好氧生化区，沉淀澄清区，中间水室，清水室；所述生物选择区与好氧区经分隔板上部设有过滤网的通孔相连通，好氧生化区与沉淀澄清区的中下部位置连通，所述沉淀澄清区与中间水室在沉淀澄清区的顶部位置连通；所述沉淀澄清区底部与生物选择区通过污泥回流管连通，气泵的一路气管与污泥回流管通过三通连通；所述中间水室经循环错流泵与由若干微滤膜柱元件组成的微滤膜组件进水汇总管连通，微滤浓缩液经微滤浓缩液错流口回流至生化选择区中，渗透液与超滤膜组件进水汇总管连通，超滤膜组件的超滤浓缩液经滤浓缩液错流口回流至生化选择区中，渗透液进入清水室。

所述生物选择区、好氧生化区，沉淀澄清区，中间水室，清水室底部设有排水阀，排水阀经管道与排放泵连接。

生物选择区与好氧反应区设置保证各区所需溶解氧的浓度的曝气扩散器，所述曝气扩散器与气泵连接。

所述生物选择区按体积1∶2由生物选择区隔板分成前区和后区两部分，前后两区底部相通。

所述沉淀澄清区下半部分为锥形浓缩斗，所述好氧生化区与沉淀澄清区通过进水弯头相连通，所述进水弯头设在锥形浓缩斗的锥顶部位。

所述沉淀澄清区与中间水室通过出水弯头相连通，所述出水弯头设置在沉淀澄清区最高水位处。

所述微滤膜组件的分离孔径为0.2um，所述超滤膜组件的分离孔径0.03um。

所述微滤膜组件，超滤膜组件，气泵，循环错流泵，分别与本体的外壁连接。

本发明达到的有益效果：由于本发明的船舶生活污水处理装置的本体内腔设有所述生物选择区、好氧生化区，沉淀澄清区，中间水室，清水室；所述生物选择区与好氧区经分隔板上部设有过滤网的通孔相连通，好氧生化区与沉淀澄清区的中下部位置连通，所述沉淀澄清区与中间水室在沉淀澄清区的顶部位置连通；所述沉淀澄清区底部与生物选择区通过污泥回流管连通，气泵的一路气管与污泥回流管通过三通连通；所述中间水室经循环错流泵与微滤膜组件进水汇总管连通，微滤浓缩液经微滤浓缩液错流口回流至生化选择区中，渗透液与超滤膜组件进水汇总管连通，超滤膜组件的超滤浓缩液经滤浓缩液错流口回流至生化选择区中，渗透液进入清水室。使用时污水经生物选择区经过筛网粗滤后与好氧生化区连通，好氧生化区与沉淀区合为一体，沉淀区内含于好氧生化区，位置整个装置的中间位置，目的是最大限度的减轻船舶横摇、纵摇时对沉淀效果的影响。沉淀区与中间水室连通，沉淀区污泥经气提管部分气提回流至生物选择区内，多余的剩余污泥定期由排放泵外排，气泵与生物选择区、好氧生化区中设置的曝气扩散器连接。污水在生物选择区中的缺氧环境下，发生水解酸化、反硝化及生物选择等系列反应，培养出优势菌种有利于接下来的在好氧生化区中好氧生物降解。生物选择区与好氧反应区设置曝气扩散器，保证各区所需溶解氧的浓度，污水经好氧降解后，自流入沉淀澄清区，经沉淀澄清后的上清液自流入中间水室，中间水室的水经由循环错流泵进入微滤膜组和超滤膜组中，经双段膜过滤后可筛除全部的虫卵、细菌及绝大部分的病毒，省去了其它消毒过程，可以避免氯消毒的副作用。错流进入微滤膜组及超滤膜组中的浓缩液分别通过出口和出口回流至生物选择区中。沉淀澄清区中的锥形浓缩斗底部与生物选择区通过污泥回流管连通，将气泵的一路气管与污泥回流管通过三通连通，向污泥回流管中通气，形成气提使沉淀澄清区底部的部分浓缩沉淀回流至生物选择区中，以保持整个处理装置中活性污泥的浓度。该装置的出水既可满足船舶执行的最新的排放标准直接排放也可作为回用水循环利用。本装置采用“缺氧/好氧-外置微滤超滤双膜法”处理工艺，可设置多种处理方式，能满足不同海区的要求。在公海航行时，单独采用“缺氧/好氧+物理沉淀澄清”运行方式，可将污水经粉碎、生物分解后，经旁通直接排放。因此达到以下有益效果：

1、本装置为“生物选择区-好氧生化区-沉淀澄清区-外置微滤膜组-外置超滤膜组”于一体的集成模块化机组，体积小、结构紧凑、安装维护方便；

2、外置超滤膜过滤可将全部的细菌病毒过滤，省去了其它消毒过程，可以避免氯消毒的副作用；

3、外置滤膜将中空纤维膜元件(由膜元件组成的膜组：微滤组和超滤组)外挂于装置本体外壁，便于更换，维护方便；

4、本装置工艺流程及控制程序简单、可靠，满足船上无人值守的要求。

附图说明

图1为本发明船舶生活污水处理装置的污水处理系统流程图；

图2为本发明船舶生活污水处理装置的结构示意图。

其中1、本体，2、生物选择区，3、好氧生化区，4、沉淀澄清区，5、中间水室，6、微滤膜组件，7、超滤膜组件，8、清水室，9、气泵，10、循环错流泵，11、排放泵，12、生物选择区隔板，13、过滤网，14、污泥回流管，15微滤浓缩液错流口，16、超滤浓缩液错流口，17、曝气扩散器，18、进水弯头，19、出水弯头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图所示，图中，1、本体，2、生物选择区，3、好氧生化区，4、沉淀澄清区，5、中间水室，6、微滤膜组件，7、超滤膜组件，8、清水室，9、气泵，10、循环错流泵，11、排放泵，12、生物选择区隔板，13、过滤网，14、污泥回流管，15微滤浓缩液错流口，16、超滤浓缩液错流口，17、曝气扩散器，18、进水弯头，19、出水弯头。

一种船舶生活污水处理装置，包括本体1，气泵9，所述本体1内腔设有所述生物选择区2、好氧生化区3，沉淀澄清区4，中间水室5，清水室8；所述生物选择区2与好氧区3经分隔板的上部设有过滤网的通孔相连通，好氧生化区3与沉淀澄清区4的中下部位置连通，所述沉淀澄清区4与中间水室5在沉淀澄清区4的顶部位置连通；所述沉淀澄清区4底部与生物选择区2通过污泥回流管14连通，气泵9的一路气管与污泥回流管14通过三通连通；所述中间水室5经循环错流泵10与微滤膜组件6进水汇总管连通，微滤浓缩液经微滤浓缩液错流口15回流至生化选择区2中，渗透液与超滤膜组件7进水汇总管连通，超滤膜组件7的超滤浓缩液经滤浓缩液错流口16回流至生化选择区2中，渗透液进入清水室8。

所述生物选择区2、好氧生化区3，沉淀澄清区4，中间水室5，清水室8底部设有排水阀，排水阀经管道与排放泵11连接。

生物选择区与好氧反应区设置保证各区所需溶解氧的浓度的曝气扩散器17，所述曝气扩散器17与气泵9连接。

所述生物选择区2按体积1∶2由生物选择区隔板12分成前区和后区两部分，前后两区底部相通。

所述沉淀澄清区4下半部分为锥形浓缩斗，所述好氧生化区3与沉淀澄清区4通过进水弯头18相连通，所述进水弯头18设在锥形浓缩斗的锥顶部位。

所述沉淀澄清区4与中间水室5通过出水弯头19相连通，所述出水弯头19设置在沉淀澄清区最高水位处。

所述微滤膜组件6的分离孔径为0.2um，所述超滤膜组件7的分离孔径0.03um。

所述微滤膜组件6，超滤膜组件7，气泵9，循环错流泵10分别与本体1的外壁连接。

上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种船舶生活污水处理装置，其特征是，包括本体,气泵，所述本体内腔设有生物选择区、好氧生化区，沉淀澄清区，中间水室，清水室；所述生物选择区与好氧生化区经分隔板的上部设有过滤网的通孔相连通，好氧生化区与沉淀澄清区的中下部位置连通，所述沉淀澄清区与中间水室在沉淀澄清区的顶部位置连通；所述沉淀澄清区底部与生物选择区通过污泥回流管连通，气泵的一路气管与污泥回流管通过三通阀连通；所述中间水室经循环错流泵与微滤膜组件进水汇总管连通，微滤浓缩液经微滤浓缩液错流口回流至生化选择区中，渗透液与超滤膜组件进水汇总管连通，超滤膜组件的超滤浓缩液经滤浓缩液错流口回流至生化选择区中，渗透液进入清水室；生物选择区与好氧生化区设置保证各区所需溶解氧的浓度的曝气扩散器，所述曝气扩散器与气泵连接；所述生物选择区按体积1：2由生物选择区隔板分成前区和后区两部分，前后两区底部相通；所述沉淀澄清区下半部分为锥形浓缩斗，所述好氧生化区与沉淀澄清区通过进水弯头相连通，所述进水弯头设在锥形浓缩斗的锥顶部位；沉淀澄清区内含于好氧生化区，位于整个装置的中间位置。

2.如权利要求1所述的船舶生活污水处理装置，其特征是，所述生物选择区、好氧生化区，沉淀澄清区，中间水室，清水室底部设有排水阀，排水阀经管道与排放泵连接。

3.如权利要求1所述的船舶生活污水处理装置，其特征是，所述沉淀澄清区与中间水室通过出水弯头相连通，所述出水弯头设置在沉淀澄清区最高水位处。

4.如权利要求1所述的船舶生活污水处理装置，其特征是，所述微滤膜组件的分离孔径为0.2μm，所述超滤膜组件的分离孔径0.03μm。

5.如权利要求1所述的船舶生活污水处理装置，其特征是，所述微滤膜组件，超滤膜组件，气泵，循环错流泵，分别与本体的外壁固定连接。