CN104556499A - 催化氧化处理船舶污水工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理技术领域，特指催化氧化处理船舶污水工艺，将生活污水和餐厨垃圾进入收集箱，用污泥泵将原水提升送至废水混合研磨设备内，将生活污水和餐厨垃圾研磨成1-2mm左右的颗粒；然后进入循环水箱，在通过污泥搅拌泵打入高压密闭电氧化装置，借助外加高电压作用产生电化学反应；在电氧化装置里面形成裂解、推流、氧化、杀菌、灭藻、把电能转化为化学能，同时加入臭氧，在内部形成一种溶氧形式，对废水中的有机或无机物进行氧化还原反应，进而凝聚，将污染物从水体中分离；最终与铁极板或铝极板中的任意一种，析出的铁盐或铝盐产生共沉析出。该工艺具有操作简便.运行稳定，占地小，节约能源，便于科学管理的优点。

Description

催化氧化处理船舶污水工艺

技术领域：

本发明涉及污水处理技术领域，特指催化氧化处理船舶污水工艺。

背景技术：

随着《国际海事组织IMO公约标准》提高和国际海洋组织的环境要求，海上生活污水排放面临着巨大的发展机遇。为克服海上排污和淡水资源紧缺问题，对提高资源利用率、资源减量化、再利用、再循环是贯彻实施循环经济，实现社会经济可持续发展战略的必然要求。

船舶生活废水主要来自船上人员的日常生活排水，包括厨余垃圾废水、卫生间垃圾废水等。主要含有油脂、蛋白、植物素、表面活性剂、COD、氨氮、磷、有机物和矿物质等，而且还含有大量的SS和微生物，有时还含有危害人体及水生物的病毒，现拟废水处理系统将这些废水进行达标排放。由于考虑船舶在海上航行，风浪的颠簸和气候的变化及人员操作简单性，不能采用生物法处理及携带大量化学药剂上船的条件限制，本着保证处理效果，最大限度地考虑投资效益和处理成本及满足船舶要求的原则，因此企业需要采用更先进的工艺、更清洁的生产技术和更有效地污染治理措施才能适应新形势下的产业发展。

针对我国家目前生活废水的处理现状的统计和调查，采用的主要有多种不同分类的方法：生化法：利用微生物作用，使污水中有机物降解、被吸附而去除的一种处理方法。由于其降解污染物彻底，运行费用相对低，基本不产生二次污染等特点，广泛运用于污水处理中。

在船舶污水处理技术领域，现有的船舶废水治理技术与工艺如下：

1、生化法：利用微生物作用，使污水中有机物降解、被吸附而去除的一种处理方法。由于其降解污染物彻底，运行费用相对低，基本不产生二次污染等特点，广泛运用于污水处理中。

生化处理主要分为厌氧和好氧。厌氧包括：水解酸化、UASB等；好氧主要包括：生物膜法、活性污泥法等。

2、厌氧处理：在厌氧条件下由多种微生物共同作用，使有机物分解并生成甲烷和二氧化碳的过程。厌氧消化过程分为三个阶段进行：第一阶段，可称为水解、发酵阶段，是在微生物的作用下复杂有机物进行水解和发酵的过程；第二阶段，称为产氢、产乙酸阶段，是由一类专门的细菌将丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇等转化为乙酸、氢气和二氧化碳；第三阶段，称为产甲烷阶段，由产甲烷菌利用乙酸和氢气、二氧化碳产生甲烷。厌氧处理能量需求量小，污泥量低但处理不完全，一般作为好氧处理的前处理设施。

3、好氧处理：由好氧微生物降解污水中有机污染物，最终产物为水和二氧化碳。在污水处理中常用的主要有：活性污泥法、接触氧化法、生物膜法，一般COD去除率为55～88％。

4、活性污泥法是将空气通入曝气池进行曝气，持续一段时间后，污水中就会生成一种絮凝体，这种絮凝体主是由大量繁殖的微生物群体构成，它易于沉淀分离，并使污水得到澄清，这就是活性污泥法。其实质是微生物以废水中存在的有机物为培养基(底物)，在有氧的情况下，对各种微生物群体进行混合连续培养，通过凝聚、吸附、氧化分解和沉淀等过程去除有机物的一种方法，活性污泥法处理后的污泥含有大量有机物质，须进行分类、浓缩、厌氧消化或进行干燥焚烧、深埋、固化等。有些污泥可作为农业肥料，有机物质(甲烷)的提取等加以利用。

5、生物膜法是废水好氧处理常用的一种方法，它首先使微生物在滤料或某些载体上生长繁殖，形成膜状生物—生物膜。通过废水和生物膜的接触，微生物摄取废水中的营养物质，使污水得到净化，这主要是靠细菌进行污水净化。

由于生化处理前期菌种驯化时间长，适应环境要求高，占地面积大，操作麻烦，以上处理方法在陆地上使用还好，但由于船舶一般在水上航行，空间局限、海上环境不断变化、温度差异大、同时由于海浪的颠簸等等原因都会影响生物的培养，一旦细菌受环境影响就直接导致处理水质波动，造成出水超标。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供催化氧化处理船舶污水工艺，结构设计科学，该技术具有操作简便.运行稳定，占地小，节约能源，便于科学管理的优点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，处理方法工艺步骤如下：

(1)、将生活污水和餐厨垃圾进入收集箱，用污泥泵将原水提升送至废水混合研磨设备内，将生活污水和餐厨垃圾研磨成1-2mm左右的颗粒；

(2)、然后进入循环水箱，在通过污泥搅拌泵打入高压密闭电氧化装置，借助外加高电压作用产生电化学反应；

(3)、在电氧化装置里面形成裂解、推流、氧化、杀菌、灭藻、把电能转化为化学能，同时加入臭氧，在内部形成一种溶氧形式，对废水中的有机或无机物进行氧化还原反应，进而凝聚、浮除，将污染物从水体中分离。

(4)、最终与铁极板或铝极板中的任意一种，析出的铁盐或铝盐产生共沉析出。

(5)、电氧化装置顶部安装有自动泄压阀门，当内部压力达到一定值时，自动泄压，泄压管道上装有射流进气阀，通过负压引入空气，再进一步与外排气体混合氧化，出水自上方流入出水箱，进行曝气并沉淀，所产污泥从底部排出，经离心甩干机脱水，将污泥进行干化；

(6)、上清液经过一种管式膜过滤，经过管式膜后的清水流入收集池，即可排放也可以再回用，浓水流回浓缩池作不断循环，随浓度增加，浓水排出一部分做压滤处理。

本发明有益效果为：(1)、将生活污水和餐厨垃圾进入收集箱，用污泥泵将原水提升送至废水混合研磨设备内，将生活污水和餐厨垃圾研磨成1-2mm左右的颗粒；(2)、然后进入循环水箱，在通过污泥搅拌泵打入高压密闭电氧化装置，借助外加高电压作用产生电化学反应；(3)、在电氧化装置里面形成裂解、推流、氧化、杀菌、灭藻、把电能转化为化学能，同时加入臭氧，在内部形成一种溶氧形式，对废水中的有机或无机物进行氧化还原反应，进而凝聚、浮除，将污染物从水体中分离。(4)、最终与铁极板或铝极板中的任意一种，析出的铁盐或铝盐产生共沉析出。(5)、电氧化装置顶部安装有自动泄压阀门，当内部压力达到一定值时，自动泄压，泄压管道上装有射流进气阀，通过负压引入空气，再进一步与外排气体混合氧化，出水自上方流入出水箱，进行曝气并沉淀，所产污泥从底部排出，经离心甩干机脱水，将污泥进行干化；(6)、上清液经过一种管式膜过滤，经过管式膜后的清水流入收集池，即可排放也可以再回用，浓水流回浓缩池作不断循环，随浓度增加，浓水排出一部分做压滤处理，该工艺具有操作简便.运行稳定，占地小，节约能源，便于科学管理的优点。

附图说明：

图1是本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式：

见图1所示：本发明采用如下技术方案，处理方法工艺步骤如下：

(1)、将生活污水和餐厨垃圾进入收集箱，用污泥泵将原水提升送至废水混合研磨设备内，将生活污水和餐厨垃圾(将粪便和饭菜骨头、鱼刺等)研磨成1-2mm左右的颗粒；

(2)、然后进入循环水箱，在通过污泥搅拌泵打入高压密闭电氧化装置，借助外加高电压作用产生电化学反应；

(3)、在电氧化装置里面形成裂解、推流、氧化、杀菌、灭藻、把电能转化为化学能，同时加入臭氧，在内部形成一种溶氧形式，对废水中的有机或无机物进行氧化还原反应，进而凝聚、浮除，将污染物从水体中分离。

(4)、最终与铁极板或铝极板中的任意一种，析出的铁盐或铝盐产生共沉析出。

(5)、电氧化装置顶部安装有自动泄压阀门，当内部压力达到一定值时，自动泄压，泄压管道上装有射流进气阀，通过负压引入空气，再进一步与外排气体混合氧化，出水自上方流入出水箱，进行曝气并沉淀，所产污泥从底部排出，经离心甩干机脱水，将污泥进行干化；

(6)、上清液经过一种管式膜过滤，经过管式膜后的清水流入收集池，即可排放也可以再回用，浓水流回浓缩池作不断循环，随浓度增加，浓水排出一部分做压滤处理。

在整个处理和过滤过程的过程中无需要另设沉降池，也无需使用任何药剂。经过管式膜后的清水流入收集池，即可排放也可以再回用，浓水流回浓缩池作不断循环，随浓度增加，浓水排出一部分做压滤处理。

混凝沉淀是传统的废水处理过程中必要的流程，在此过程中实现固液的分离。为了加快固液分离的速度要添加聚凝剂(PAM)。在整个的固液分离过程中，上清液会夹带有悬浮的微细颗粒，因此要达到稳定而严格的排放标准是有困难的。除此之外，上清液中还含有一定量未反应完全的聚凝剂，不经过一系列的过滤设备就进入反渗透系统会导致反渗透膜的阻塞。使用管式膜作为过滤废水(高浓度的SS)，它不需要沉降这一过程也无需添加聚凝剂。过滤之后的水质清澈、不夹带微细的悬浮物，因此既可以做到达标排放、又可以直接进入船上冲洗甲板，或作其他杂用，实现中水回用。比化学投加铁盐,铝盐,的混凝剂在废水处理中的效果要好，该技术具有操作简便.运行稳定，占地小，节约能源，便于科学管理的优点。

针对以上这些采用的废水处理工艺存在的弊端，采用一体化光催化氧化电化学设备技术结合膜法处理工艺进行了关键性的改进，以自有的技术结合新一代智能型高压脉冲电絮凝(ECS)水处理技术为核心，已实现了系列化的成套设备生产和安装调试，以稳定可靠的产品质量和专业化的工程处理技术服务，得到了广大用户的一致好评。对民用、军用船舶生活污水中的有机、无机物有显著的治理效果。而且比传统化学氧化工艺和生化处理效率提高20％-30％；反应时间缩短30％-40％；对BOD去除率可达96％-99％、COD去除率可达70％-90％、氨氮、总磷去除率可达96％-99％。创立了催化氧化电化学技术整合成套治理船舶生活污水的新技术。

根据对废水来源工艺分析，排放废水中主要有以下几类特征污染物：

废水中含有的污染物主要为生活污水和餐后污水。其中生活污水包括各种洗涤剂、粪便等；餐后污水包括油脂、蛋白、植物素、富含氨氮、磷、硫等营养物质的废水等。

故先将大颗粒固体先粉碎作固液分离，然后再利用一体化催化氧化电化学设备技术结合膜法处理工艺进行处理，将有降低COD和杀菌的效果。原水的pH值为6-8，分离出来的水进入管式膜过滤，过滤出来的清水进入加入臭氧，产生废气部分在设备内部进行氧化分解，残余部分通过排气口射流器的负压带入氧气进行氧化分解处理，最终污水、废气都可以满足排放要求。

管式膜产生污泥排放到前端固液分离池，进入离心脱水机进行压滤，过滤液回至收集池。污泥通过离心机甩干固化后干化处理，以便在船上时间长造成二次污染。

污水通过污泥搅拌泵打入高压密闭电催化氧化装置，借助外加高电压作用产生电化学反应，在电氧化装置里面形成裂解、推流、氧化、杀菌、灭藻、把电能转化为化学能，同时加入臭氧，在内部形成一种溶氧形式，即可对废水中的有机或无机物进行氧化还原反应，进而凝聚、浮除，将污染物从水体中分离。最终与铁极板或铝极板析出的铁盐或铝盐产生共沉析出,能有效的降低COD,并具有紫外线及臭氧十倍以上的杀菌效果.。装置顶部安装有自动泄压阀门，当内部压力达到一定值时，自动泄压，泄压管道上装有一射流进气阀，通过负压引入空气，再进一步与外排气体混合氧化，出水自上方流入出水箱，进行曝气并沉淀，所产污泥从底部排出，经离心甩干机脱水，将污泥进行干化，上清液经过一种特殊管式膜过滤，经过管式膜后的清水流入收集池，即可排放也可以再回用，浓水流回浓缩池作不断循环，随浓度增加，浓水排出一部分做压滤处理

导电电极采用独有的钛极钌，铱，铑，铂等五元稀贵金属涂层精制而成，性能稳定，反应效率高，耐腐蚀、寿命长(超过三年)﹑性能稳定﹑电阻低﹑能自动平衡﹑效率达到最佳，降低电耗，运行成本降低，保持电解溶液组份始终处于动态平衡状态，保证设备运行稳定，确保设备的使用效果。通过电氧化原理，低频150HZ,通过跨步电压的方式发生120度的相位角脉冲，产生4000倍的倒象电流，一般有300-400v电压，此技术与PLC配套控制.使工艺技术达到运行稳定，操作简便，占地小，节约能源，便于科学管理的优点，特别适合海洋船舶和军舰环境使用。

自动控制说明

通过WT-71D控制主板的设定，定时自动更换正负电极，防止电极板发生钝化现象，能自动排泥、自动泄压、自动调整电压、系统实现无人值守，自动化程度高，

管式膜分离技术具有占地面积小、出水水质好、自动化程高等特点。膜分离技术是一大类技术的总称。和水处理有关的主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等几类。这些膜分离产品均是利用特殊制造的多孔材料的拦截能力，以物理截留的方式去除水中一定颗粒大小的杂质。其过滤的精度和滤膜本身的孔径大小有关。

以上所述仅是本发明的较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (1)

1.催化氧化处理船舶污水工艺，其特征在于：处理方法工艺步骤如下：

(1)、将生活污水和餐厨垃圾进入收集箱，用污泥泵将原水提升送至废水混合研磨设备内，将生活污水和餐厨垃圾研磨成1-2mm左右的颗粒；

(2)、然后进入循环水箱，在通过污泥搅拌泵打入高压密闭电氧化装置，借助外加高电压作用产生电化学反应；

(3)、在电氧化装置里面形成裂解、推流、氧化、杀菌、灭藻、把电能转化为化学能，同时加入臭氧，在内部形成一种溶氧形式，对废水中的有机或无机物进行氧化还原反应，进而凝聚，将污染物从水体中分离。

(4)、最终与铁极板或铝极板中的任意一种，析出的铁盐或铝盐产生共沉析出。

(5)、电氧化装置顶部安装有自动泄压阀门，当内部压力达到一定值时，自动泄压，泄压管道上装有射流进气阀，通过负压引入空气，再进一步与外排气体混合氧化，出水自上方流入出水箱，进行曝气，所产污泥从底部排出，经离心甩干机脱水，将污泥进行干化；

(6)、上清液经过一种管式膜过滤，经过管式膜后的清水流入收集池，即可排放也可以再回用，浓水流回浓缩池作不断循环，随浓度增加，浓水排出一部分做压滤处理。