CN104487389A - 用于处理舱底污水和污泥的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于净化舱底污水的设备和方法，其中，所述设备至少具有如下特征：用于舱底污水的舱底污水箱(1)；用于从要净化的舱底污水中分离油相(O)和固体状的污泥相(S2)的离心分离机(6)；以及用于收集已分离的油相(O)和污泥相(S2)的污泥收集箱(10)，其中，污泥收集箱(10)具有回流管路(L12)，该回流管路通到设置在用于舱底污水的舱底污水箱(1)和离心分离机(6)之间的管路(L1)中。

Description

用于处理舱底污水和污泥的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于处理舱底污水的设备和方法。

背景技术

舱底污水在船舶运行时产生，但是根据法律规定不允许未经净化就排到海洋中。因此焦点在于，直接在船舶的甲板上处理或净化舱底污水，使得舱底污水在净化之后可以直接排到海洋中。对此，沉淀物以污泥相的形式并且油残渣以油相的形式从舱底污水中分离，例如在船舶驶到港口之前，这些沉淀物和油残渣通常与来自其它过程的污泥残渣一起储存在一个共同的污泥收集箱中。

因为污泥收集箱的容量有限，所以焦点在于，进一步减少要储存在污泥收集箱中的液体的量。

发明内容

解决所述问题是本发明的目的。

本发明通过具有权利要求1所述特征的设备和具有权利要求11所述特征的方法来实现所述目的。

通过使在污泥收集箱中收集的产物(在此尤其是沉淀在污泥收集箱中的含水污泥相)回流到离心分离机中，可以将固体相或者污泥相的所回流的部分进行二次离心分离式处理或净化，由此总的来说可以提高可排出的水量或者可以进一步减小污泥相的量，从而在污泥收集箱达到其最大填充状态之前持续更长时间。

有利的设计方案是从属权利要求的主题。

优选地，止回阀在污泥收集箱下游连接到回流管路中，以阻止污泥回流到该收集箱中。

此外可以在回流管路中设置泵(优选可控的污泥泵)，该泵实现定量地使污泥相回流/回排。

在此进一步优选的是，舱底污水泵P1在止回阀下游并且在回流管路通到管路L1中的进口下游连接到管路中。

优选地，舱底污水泵的功率大于污泥泵的功率。

为了最佳地使用舱底污水泵的功率，有利的是，用于污泥相的回流管路所通入的管路设置在用于舱底污水的舱底污水箱和舱底污水泵之间。

优选地，舱底污水泵的功率始终高于污泥泵的功率，从而实现朝向离心分离机的方向的进一步输送。假如舱底污水泵停止运转，那么设置在舱底污水箱下游的止回阀在此优选地以及以有利的方式阻止将污泥进一步输送到用于舱底污水的舱底污水箱中。

因为焦点特别在于基本上仅再次处理污泥相、但不再处理已分离的油相的部分，所以有利的是，回流管路设置在污泥收集箱的底板中和/或污泥收集箱的下三分之一的壁上。因此污泥收集箱作为一种沉淀槽起作用，在该沉淀槽中较重的含水污泥相聚集在箱的下部区域中并且油相在该沉淀槽中漂浮在上面。

舱底污水的油含量在舱底污水澄清之前少于25体积％，从而在将污泥计量地供给到舱底污水时要注意的是，从一定的油含量起停止污泥回流，直到又有更多具有更高水含量的污泥沉淀在污泥收集箱中。油含量可以直接通过在回流管路中的或者通到离心分离机的管路中的控制装置来监控或者间接通过在离心分离机的排水口中的流量测量器来监控。

为了额外提高所述方法的效率，可以在离心分离式净化或处理舱底污水之前实施一个或两个如下步骤：对舱底污水的过滤和/或加温。

优选在离心分离机实施排空之前进行污泥相的回流。

因为污泥相大多只具有少的油含量，所以可以分开地加工污泥，从而输送给污泥收集箱较小的填充量。因此有利的是，在与污泥收集箱空间隔开的箱中将污泥浓缩。

所述浓缩可以通过加热、过滤或者通过在污泥脱水装置(污泥浓缩单元)中的分离来进行。

附图说明

结合实施例连同以下附图进一步阐述本发明。其中：

图1示出一种按照本发明的用于处理舱底污水的设备；

图2示出一种已经已知的用于处理舱底污水的设备；和

图3示出按照本发明的设备的进一步变型方案。

具体实施方式

图2示出一种已经已知的用于处理舱底污水的设备，该设备需要首先被描述。

舱底污水通常在船舶的机舱中聚集或者形成。舱底污水可以例如由海水泄漏和冷却水泄漏、冷凝水或者净化水形成，并且包含作为主要组成部分的原本的水以及通常的其它组成部分，如燃料残渣、润滑油残渣或者其它的油残渣。

在此问题在于，不允许将未经处理的或者简单稀释的舱底污水送回海洋中。因此，少于15ppm(国际海事组织(IMO)的规定)的油含量适于作为在所谓的12海里区之外将舱底污水引入到海洋中的极限值。在特殊保护区域所允许的油含量有时甚至为最大5ppm。因此，法律规定：在船舶的甲板上要有许可的并且有效的舱底污水油分离器。

凭借按照本专利的设备和方法可以遵守所述极限值。

在图2中所描述的已知的用于净化舱底污水B的设备中，船舶的舱底污水引入舱底污水箱1中并且优选在那里收集。

从舱底污水箱1出发，舱底污水通过管路L1借助舱底污水泵P1首先被引导经过过滤设备2，以便从水中除去固体颗粒S1。

从过滤设备流出的水通过管路L2被进一步引导优选经过加热装置、如蒸汽加热器4，该蒸汽加热器具有用于引入热蒸汽的蒸汽入口3和用于导出热的冷凝物的冷凝物出口5。

被加热/加温的并且因此尤其在油组成部分方面可被更好净化的舱底污水从加热装置经过管路L3和换向阀V1流入离心分离机6、优选分离器、尤其是三相分离器中，在该分离器中舱底污水在离心区域中分成污水相W、油相O和污泥相S。

离心分离机6配设有用于添加控制用水L6和填充及置换用水L5的过程用水管路L4，这些水可以经由阀V6供给到分离器滚筒的封闭腔中或者经由阀V5供给到通向离心分离机6的输入管路L6中。

已净化的舱底污水W通过管路L7从离心分离机排出，在该管路中连接有处于支流中的油监视器13(阀V3)，以便连续监控已净化的舱底污水的剩余油含量。通过油监视器来控制换向阀V4。

当油含量低于优选15ppm(或者可选的5ppm)的额定值时，已澄清的舱底污水可以经过排出管路L8排放到海洋中。而当油含量高于预设的额定值时，那么舱底污水澄清得不够并且经由回流管路L10回流到舱底污水收集箱1中。

由离心分离机6排出到固体捕捉器7中的污泥相S2被收集在中间容器9中并且利用泵P2通过管路L9引导到污泥箱10中。

由离心分离机6排出的油相O从离心分离机通过管路L11排出，该管路优选通到用于将污泥相引入污泥收集箱10中的管路L9中或者直接通到污泥收集箱10中。

总的来说，图2的方法尤其具有如下优点，即，舱底污水的主要组成部分、即其中所包含的水在澄清之后通常可以直接被引导到海洋中，从而已经需要相对小的储存容量来收集和存放舱底污水。

因此，所述设备和相应配设的方法被证明是基本可行的，但是按照本发明还要再次作大幅度地进一步改进。

图1示出按照本发明的设备，该设备具有与图2相类似的构造。

除了图1的部件之外，该设备还具有如下特征：回流管路L12，液体、尤其是还可流动的含水的污泥相借助该回流管路可以从污泥收集箱10中回流到连接在舱底污水收集箱1和泵P1之间的管路中并且回流到离心分离机6中。

所述回流出于以下原因是尤其有利的。

污泥收集箱10作为一种沉淀槽起作用，在该沉淀槽中(仍含水的)污泥相S2逐渐地沉淀，而含油的相O漂浮在污泥相S2上。通过从污泥收集箱10中通过回流管路L12使已沉淀的污泥相S2回流，在污泥收集箱10中的水位下降，从而污泥收集箱可以容纳更大体积的污泥和油。

优选地并且尤其有利地的是，回流管路L12从污泥收集箱10通到污泥收集箱10和舱底污水入口泵P1之间的(抽吸)管路L1中。

优选地，在管路L1中设置有止回阀V7，从而含水的污泥相S2不可以从污泥收集箱10中回流到舱底污水箱1的与之相比更干净的舱底污水中。

因为在含水的污泥相中的压力比可能在管路的抗压强度方面造成问题，所以管路L1、L12之一或者两条管路L1、L12都优选具有(在此未示出的)过压阀。

在图1中，含水的相的回流采用(污泥)泵P3，该泵优选在运行时以较小的功率、优选以小于舱底污水泵P1的功率的15％来工作。

所述回流可以连续地或者也可以只是暂时地进行。通过污泥相的回流，污泥相与要引导到离心分离机中的舱底污水混合并且与该舱底污水共同净化，与图2的设备相比，这总的来说减少污泥相中的水含量。由此以简单的方式提高被净化的舱底污水相W的可清除的量或者减少了要储存在污泥收集箱10中的每舱底污水体积单位的体积。

优选地，当离心分离机的排空程序被开启时(当该离心分离机具有活塞阀排空功能时)或者当触发警报时，停止经过管路L12的回流或者停止泵P2。

为了确定在离心分离机的入口的污泥含量是否过高，可以使用过滤器2。在这种情况下停止泵P2。

如有必要，压力变换器和振动监控器进一步提高安全性。

优选地，止回阀(V8)在污泥收集箱10下游连接到回流管路L12中，以阻止舱底污水可能回流至该容器中。此外尤其有利的是，舱底污水泵P1在该止回阀下游并且在回流管路L12通到管路L1中的进口下游连接到管路L1中。

图3示出另一种优选的扩展方案，在该扩展方案中图1的设备还附加地补充有连接在管路L9中的、用于对从离心分离机排出的污泥相S2脱水的污泥浓缩装置(污泥浓缩单元)、这里是沉淀槽(或者尤其是压力机)11。利用该装置11附加地浓缩污泥相，其中，液体相从污泥中优选静态地沉淀。已沉淀的液体相可以通过管路L13回流到优选具有(图1的)回流管路L12的污泥收集箱10中。然后污泥S3可以与含油的相分开地清除。以这种方式还减小在用于污泥的收集箱10中的污泥含量，这对经过管路L12的可回流性产生积极的影响。

附图标记列表

P1、P2             泵

L1、L2、…         管路

S1、S2、O、W       污泥相、油相和污水相

B                  舱底污水

V1、V2、…         阀

1                  舱底污水收集箱

2                  过滤设备

3                  蒸汽入口

4                  蒸汽加热器

5                  冷凝物出口

6                  离心分离机

7                  固体捕捉器

8                  控制装置

9                  中间箱

10                 污泥收集箱

11                 污泥浓缩装置

Claims (16)

1.一种用于净化舱底污水的设备，该设备至少具有如下特征：

A)用于舱底污水的舱底污水箱(1)，

B)用于从要净化的舱底污水中分离油相(O)和固体状的污泥相(S2)的离心分离机(6)，和

D)用于收集已分离的油相(O)和污泥相(S2)的污泥收集箱(10)，

其特征在于，

E)污泥收集箱(10)具有回流管路(L12)，该回流管路通到设置在用于舱底污水的舱底污水箱(1)和离心分离机(6)之间的管路(L1)中。

2.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，止回阀(V8)在舱底污水箱下游连接到回流管路(L12)中。

3.按照权利要求1或2所述的设备，其特征在于，止回阀(V7)在舱底污水箱下游连接在管路(L1)中。

4.按照权利要求1、2或3所述的设备，其特征在于，舱底污水泵(P1)在止回阀下游并且在回流管路(L12)通到管路(L1)中的进口下游连接到管路(L1)中。

5.按照上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，舱底污水泵(P1)的功率大于污泥泵(P3)的功率。

6.按照上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，回流管路(L12)所通入的管路(L1)设置在用于舱底污水的舱底污水箱(1)和舱底污水泵(P1)之间。

7.按照上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，回流管路(L12)所通入的管路(L1)是抽吸管路(L1)。

8.按照上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述回流管路(L12)设置在污泥收集箱的底板中和/或污泥收集箱(10)的下三分之一的壁上。

9.按照上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述污泥泵(P3)的功率在运行时小于舱底污水泵(1)的功率的25％、优选小于舱底污水泵的功率的15％。

10.按照上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述设备具有污泥浓缩装置(11)。

11.一种用于利用按照上述权利要求之一所述的设备来混合处理舱底污水和污泥的方法，

其特征在于如下步骤：

a)在舱底污水箱(1)中提供舱底污水；

b)将舱底污水从舱底污水箱(1)进一步引导到离心分离机(6)中；

c)在离心分离机(6)、优选分离器中通过从污水相(W)中分离油相(O)和污泥相来净化舱底污水；

d)在污泥收集箱(10)中收集污泥相(S2)和油相(O)；并且

e)至少部分地使污泥相(S2)从污泥收集箱(10)回流到离心分离机(6)中或者回流到所述设备的连接在离心分离机上游的元件中。

12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，舱底污水的油含量在舱底污水澄清之前少于25体积％。

13.按照权利要求11或12所述的方法，其特征在于，按照步骤b)，在进一步引导舱底污水期间进行对舱底污水的过滤和/或加温。

14.按照上述权利要求11至13之一所述的方法，其特征在于，按照步骤e)，一旦分离器实施固体排空或者当触发警报时，所述回流被中断。注意：警报能够是：温度过高、超出分离器振动极限值等等。

15.按照上述权利要求11至14之一所述的方法，其特征在于，从离心分离机中排出的污泥相(S2)的固体含量在引入污泥收集箱(10)之前被进一步减少。

16.按照权利要求15所述的方法，其特征在于，固体含量的减少利用压力机或者在沉淀槽(11)中进行。