CN102515398B

CN102515398B - 复合型船舶生活污水处理方法

Info

Publication number: CN102515398B
Application number: CN 201110388417
Authority: CN
Inventors: 于青; 刘光洲; 付洪田; 王辉; 许舒; 丁慧; 刘欣; 郝少丽
Original assignee: Qingdao Sunrui Marine Environment Engineering Co Ltd
Current assignee: Qingdao Sunrui Marine Environment Engineering Co Ltd
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2031-11-30
Also published as: CN102515398A

Abstract

一种复合型船舶生活污水处理方法，其特征在于，包括依次进行的以下步骤：粉碎：用粉碎泵将收集罐中收集的生活污水中较大的固体颗粒粉碎；引入海水：将海水与污水按照一定比例进行混合；电絮凝：将混合后的海水和污水混合污水引入电絮凝设备进行电絮凝处理；电解：利用水泵将污水抽入到电解槽中进行电解，污水在电解槽中被氧化，同时产生次氯酸钠杀灭大肠杆菌；继续氧化：经电解后的污水在氧化收集罐中继续氧化、杀菌，并排出电解后产生的氢气；中和：将污水引入中和单元，对余氯进行中和，达标后通过排泄泵将处理合格后的污水排出船舷外。本发明具有自动化程度高、体积小、水质适应能力强、操作维护简便、安全、有效等优点，适合于各种类型船舶。

Description

复合型船舶生活污水处理方法

技术领域

本发明涉及一种复合型船舶生活污水处理方法。

背景技术

随着航运业和海洋开发的空前发展，海洋环境的污染也越来越严重，人类对海洋环境的保护也日益重视。由于海运所带来的船舶生活污水污染问题也逐渐引起人们的关注。船舶作为航运中的交通工具，是一种流动污染源，船舶生活污水的排放对海洋及内河的影响，随着船舶数量的增加而不容忽视。

根据2006年MEPC. 159. (55)决议，由国际海事组织（IMO）制定的《经修订的实施生活污水处理装置排出物标准和性能试验导则》已于2010年1月1日实施，与之前旧的导则相比，处理后的船舶生活污水中耐热大肠杆菌、悬浮固体总量（TSS）及5天生化需氧量（BOD5）的指标要求更为严格，另外又增加了化学需氧量（COD）、pH以及残余氯等指标要求，一些现有的船舶生活污水处理技术不能满足最新的IMO船舶生活污水处理标准，因此，必须对现有处理技术及装置进行改进或者研制新的处理技术。

目前国外比较流行的船舶生活污水处理技术主要有生物法（活性污泥法及生物膜法），同时也有厂家采用电化学法（先电解、后电絮凝）等。国内处理技术主要为生化法（活性污泥法和接触氧化法联用），其他还有引进国外设备并吸收转化开发的相关船舶生活污水处理装置。

现有生化法和电化学法船舶生活污水处理技术存在着以下不足：

1．生化法：

（1）处理装置体积庞大；

（2）无法处理灰水；

（3）处理生活污水没有细菌就无法处理污水，必须正确地培养细菌，操

作人员应具有专业知识；

（4）无法随时启运，船舶一旦靠岸，污水量不足，将导致以分解污水为

生的细菌死亡，一旦细菌死亡，再次正常运行，须一周以上；

（5）需另加化学消毒剂，不仅占地，而且船上储存很危险；

（6）不能适应较大幅度的水量与水质变化冲击；

（7）需定期清理储罐内的污渣(有恶臭)。

2．电化学法（先电解、后电絮凝）：

（1）经粗过滤并粉碎后的污水中仍含有具有一定粒径的固体颗粒，直接

进入电解槽后，容易造成电解槽的污染，极板电解效率及氧化能力大大下

降；

（2）经粗过滤并粉碎后的污水中仍含有具有一定粒径的固体颗粒，直接

进入电解槽后容易造成电解槽堵塞，并引起短路，需要经常清洗。

发明内容

为了克服以上处理技术中的不足，并且满足IMO最新船舶生活污水处理标准，本发明采用“先电絮凝、后电解”的复合型船舶生活污水处理方法。

本发明的技术方案是：一种复合型船舶生活污水处理方法，其特征在于，包括依次进行的以下步骤：

（1）粉碎：用粉碎泵将收集罐中收集的生活污水中较大的固体颗粒粉碎；

（2）引入海水：将海水与污水按照一定比例进行混合；

（3）电絮凝：将混合后的海水和污水混合污水引入电絮凝设备进行电絮凝处理，并在处理过程中清除电絮凝产生的上浮残渣和下沉固体；

（4）电解：利用第一水泵将污水抽入到电解槽中进行电解，污水在电解槽中被氧化，同时产生次氯酸钠杀灭大肠杆菌；

（5）继续氧化、杀菌：经电解后的污水流入氧化收集罐，污水在氧化收集罐中继续氧化、杀菌，并排出电解后产生的氢气；

（6）中和：将污水引入中和单元，在中和单元中采用余氯分析仪自动检测污水中的余氯浓度，并自动控制向污水中释放中和剂的流量，对余氯进行中和，达标后通过第二水泵将处理合格后的污水排出船舷外。

所述的步骤（2）中海水与污水的混合比例为1:1—4:1。

所述的步骤（3）中的上浮残渣采用刮渣机清除，所述的下沉固体通过电絮凝设备下方的出口排出。

经过所述的步骤（3）处理后的污水引入中间收集罐中，在该中间收集罐中安装液位开关，当到达设定水位时，采用第一水泵将污水抽入到电解槽中进行电解。

在所述的步骤（5）中，将污水在氧化收集罐中停留20-40分钟，随后利用第二水泵将污水抽出，进入中和单元；从氧化收集罐中排出氢气的方法是，在所述的氧化收集罐的排气管上安装射流管，利用空气高速射流，对周围气体产生粘滞和卷吸效应，形成负压，抽出氢气，排至舷外。

在所述的步骤（6）中采用的中和剂是硫代硫酸钠，根据余氯分析仪自动检测余氯浓度，自动调节中和剂的流量，使得余氯浓度达标。

本发明的优点是：

1. 无需培养细菌进行污水处理；

2. 无需添加及储存化学消毒剂；

3. 改变了电化学法中“先电解、后电絮凝”的处理方式，采用“先电絮凝、后电解”的技术，降低了电解槽的污染程度，并有效避免了电解槽堵塞情况的出现。

4.本发明具有自动化程度高、体积小、水质适应能力强、操作维护简便、安全、有效等优点，适合于各种类型船舶。

附图说明

图1是本发明的流程图；

图2是实施本发明的设备构成示意图。

具体实施方式

参见图1和图2，本发明一种复合型船舶生活污水处理方法，其特征在于，包括依次进行的以下步骤：

（2）引入海水：将海水与污水按照一定比例进行混合，海水与污水的混合比例为一种复合型船舶生活污水处理方法，其特征在于，包括依次进行的以下步骤：

（2）引入海水：将海水与污水按照一定比例进行混合；

（4）电解：利用第一水泵将污水抽入到电解槽中进行电解，污水在电解槽中被氧化，同时产生次氯酸钠杀灭大肠杆菌；电解时电流密度为50-200mA/cm²，电解时间为5-60秒。

（5）继续氧化、杀菌：经电解后的污水流入氧化收集罐8，污水在氧化收集罐中继续氧化、杀菌，并排出电解后产生的氢气。排出氢气的方法是，在所述的氧化收集罐8的排气管上安装射流管（即除氢装置9），利用空气高速射流，对周围气体产生粘滞和卷吸效应，形成负压，抽出氢气，排至舷外。

污水在氧化收集罐8中停留20-40分钟，随后利用第二水泵P2将其抽出，进入中和单元11。

（6）中和：将污水引入中和单元11，在中和单元中采用余氯分析仪自动检测污水中的余氯浓度及利用流量计监测污水流量，将余氯浓度及污水流量数据反馈至控制系统，控制系统通过计算自动控制向污水中释放中和剂的流量，对余氯进行中和，采用的中和剂是硫代硫酸钠，根据余氯分析仪自动检测余氯浓度，自动调节中和剂的流量，使得余氯浓度达标。中和单元11包括余氯分析仪、流量计15和中和剂储存罐，当污水从氧化收集罐8中抽出时，取少量污水进入余氯分析仪，余氯分析仪检测出水中余氯浓度，并将信号反馈给控制系统；同时管路上的流量计15也会将监测到的污水流量反馈给控制系统，控制系统根据余氯浓度及污水流量计算出中和剂的用量，而后自动将中和剂储存罐内的中和剂注入污水管路进行中和、排放。

经本发明处理技术处理过的船舶生活污水，可达到IMO《经修订的实施生活污水处理装置排出物标准和性能试验导则》中所要求的标准。具体指标如表-1。

表-1. 处理后船舶生活污水水质标准

排放指标	船舶生活污水处理装置排出物标准
		BOD₅	≦25mg/L
TSS	≦35mg/L
		大肠杆菌	≦100个/100ML
COD	≦125mg/L
		pH	6-8.5
余氯	﹤0.5mg/L

本发明的处理设备参见图2，包括通过管道依次连接的污水收集罐1、粉碎泵2、电絮凝槽3、中间收集罐5、第一水泵P1、电解槽7、氧化收集罐8、第二水泵P2和中和单元11，在粉碎泵2与电絮凝槽3之间的管道连接有海水引入装置16；在该电絮凝槽3的上面和底端分别设有刮渣机4和排污口6；在氧化收集罐8的上面装有除氢装置9。

在所述的污水收集罐1内装有液位计12，在中间收集罐5装有液位计13，在氧化收集罐8内装有液位计14。

本发明在运行时，船上的污水从入口10收集到污水收集罐1内，污水收集罐1中设有液位计12来控制液位，在自动运行状态下设置了三个不同的控制输入点：1）高液位启动点；2）低液位停止点；3）高液位报警点。这三个控制点是通过三个固定在污水收集罐1中的液位开关来控制系统按照程序自动运行。当液位升至高液位启动点时，系统开始启动。粉碎泵2将污水收集罐1内污水逐渐抽至低液位停止点时，系统关闭。在正常情况下，系统在这两个液位控制点间运行。一旦出现进入污水收集罐1中的流量剧增，或启动开关和粉碎泵2损坏等情况，污水收集罐1中的液位会升高至高液位报警点，这时，高液位报警开关将通过启动控制板上的高液位报警灯报警。通过污水收集罐1的液位自动检测系统，从而实现污水处理系统的启动、关闭及报警功能。

粉碎泵2将污水从污水收集罐1中抽出，污水携带着固体废物进入粉碎泵2后，粉碎泵2对这些固体进行粉碎，防止大体积的固体进入管道及电絮凝槽3。经粉碎泵2 粉碎后的污水与海水引入装置16引入的海水（污水与海水体积比：1:1—1:4）混合后进入电絮凝槽3。

污水进入电絮凝槽3后，在电絮凝槽3发生电絮凝反应，生成的一部分固体通过气浮作用上升到溶液上部，另一部分固体则沉淀至电絮凝槽3的漏斗形下部。上部的固体通过刮渣机4刮出，沉淀于下部的固体则定期从排污口6排放清理。

经处理后的污水流出电絮凝槽3，流入中间收集罐5中。中间收集罐5中的液位计13同样设置有三个液位控制点，工作原理同污水收集罐1。利用第一水泵P1将污水从中间收集罐5中抽入至电解槽7中。污水在电解槽7中被电解氧化，同时生成次氯酸钠杀菌。

经电解后的污水流入氧化收集罐8中，氧化收集罐8中同样设有控制水位的液位计14。污水在氧化收集罐8中停留约20-40分钟，随后利用泵2将其抽出，进入中和单元11。此时中和单元11的余氯分析仪抽取一小部分污水检测水中余氯含量，同时流量计监测污水流量，根据余氯浓度及污水流量自动计算并控制中和剂注入体积。中和后的污水从排放口17排放至船舷外。

按照发明内容中列明的技术方法，对船舶生活污水进行实际处理。按照国际公认的测试方法对处理前后的船舶生活污水中相关参数进行了分析，具体结果见表-2：

表-2 实施例的船舶污水处理效果

Claims

1.一种复合型船舶生活污水处理方法，其特征在于，包括依次进行的以下步骤：

（2）引入海水：将海水与污水按照一定比例进行混合；

2.根据权利要求1所述的复合型船舶生活污水处理方法，其特征在于，所述的步骤（2）中海水与污水的混合体积比为1:1—4:1。

3.根据权利要求1所述的复合型船舶生活污水处理方法，其特征在于，所述的步骤（3）中的上浮残渣采用刮渣机清除，所述的下沉固体通过电絮凝设备下方的出口排出。

4.根据权利要求1所述的复合型船舶生活污水处理方法，其特征在于，经过所述的步骤（3）处理后的污水引入中间收集罐中，在该中间收集罐中安装液位计，当到达设定水位时，采用第一水泵将污水抽入到电解槽中进行电解。

5.根据权利要求1所述的复合型船舶生活污水处理方法，其特征在于，在所述的步骤（5）中，将污水在氧化收集罐中停留20-40分钟，随后利用第二水泵将污水抽出，进入中和单元；从氧化收集罐中排出氢气的方法是，在所述的氧化收集罐的排气管上安装射流管，利用空气高速射流，对周围气体产生粘滞和卷吸效应，形成负压，抽出氢气，排至舷外。

6.根据权利要求1所述的复合型船舶生活污水处理方法，其特征在于，在所述的步骤（6）中采用的中和剂是硫代硫酸钠，根据余氯分析仪自动检测余氯浓度，自动调节中和剂的流量，使得余氯浓度达标。