CN109533265A - 一种船舶生活污水浓缩处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船舶生活污水浓缩处理系统，包括灰水处理系统和黑水处理系统；所述灰水处理系统包括灰水储存柜、灰水泵、喷射泵、灰水处理柜和蒸汽喷射器；所述黑水处理系统包括黑水处理柜、液位控粉碎泵、排渣泵、残渣柜、冷凝器、紫外线杀菌器和排水泵；当生活灰水由岸上回收或需要排海时，三通阀打到垂直状态，灰水贮存柜中的生活灰水通过灰水泵，经生活污水出海阀排出舷外，或由通岸接头被岸上回收。残渣柜中多余水分经紫外线杀菌器蒸发至大气中，剩余固体可打开残渣柜的道门人工取出。由于本发明引入蒸汽喷射器技术，因此可实现船舶生活污水无害排放。本发明处理过程中无二次污染，且不需要大体积的储存柜，因而占用空间小。

Description

一种船舶生活污水浓缩处理系统
技术领域
本发明属于船舶生活污水处理技术领域，特别是一种船舶生活污水浓缩处理系统。
背景技术
生活污水包括船舶灰水与船舶黑水。灰水是指厨房及船员舱室(药房、病房等)的洗脸盆、洗澡盆及地漏的排出水；黑水是指船舶厕所、小便池以及厕所地漏的排出水。目前船用生活污水处理系统主要有贮存排出和船上处理两种方法。MARPOL公约附则IV于2007年2约2日正式对我国生效，规定船舶距最近陆地3海里至12海里处，使用生活污水粉碎和消毒系统后才可以排放生活污水；我国《防治船舶污染海洋环境管理条例》、《防治船舶污染内河水域环境管理规定》《船舶水污染物排放标准》也对生活污水排放提出了明确的要求：自2018年7月1日起，400总吨及以上船舶，以及400总吨以下且经核定许可载运15人及以上的船舶，在内河和距离最近陆地3海里以内的海域不得直接排入环境水体，需利用船载收集装置收集，然后再排入接收设施，或利用船载生活污水处理装置处理，达到排放限值要求可在航行中排放。随着船舶生活污水排放法律法规的日益严苛，且现有船舶生活污水处理装置只是对黑水中悬浮物及耐热大肠杆菌群进行处理，而对灰水中的总氮、氨氮、总磷等限值无法处理，因此已经无法满足在航行中排放的限值要求，而采用船载收集装置收集则需要占用巨大的船舶空间。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种能同时对灰水及黑水进行处理，既能满足在航行中排放的限值要求，又不需要占用巨大的船舶空间的船舶生活污水浓缩处理系统。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种船舶生活污水浓缩处理系统，包括灰水处理系统和黑水处理系统；所述灰水处理系统包括灰水储存柜、灰水泵、喷射泵、灰水处理柜和蒸汽喷射器；所述黑水处理系统包括黑水处理柜、液位控粉碎泵、排渣泵、残渣柜、冷凝器、紫外线杀菌器和排水泵；
所述灰水贮存柜通过管路分别与生活区灰水管系、灰水泵、喷射泵及黑水处理系统中的冷凝器换热管连接；
所述灰水处理柜中的换热管与热源管路相连接，热源包括主机余热、辅机余热、热泵供热或蒸汽供热；
所述灰水泵的出口与三通阀连接；
所述喷射泵的入口有三个，分别通过各自的单向阀与三通阀、灰水处理柜及黑水处理系统中的冷凝器连接；
所述灰水处理柜的一个出口与蒸汽喷射器连接，灰水处理柜的入口与三通阀连接；
所述蒸汽喷射器的另一个入口与黑水处理系统中的黑水处理柜的蒸发室连接，蒸汽喷射器的出口与黑水处理柜的换热管连接；
所述黑水处理柜的沉淀室通过管路分别与生活区黑水管系和液位控粉碎泵的入口连接；
所述黑水处理柜的蒸发室与液位控粉碎泵的出口连接，蒸发室通过单向阀与排渣泵入口连接，蒸发室中蒸发温度范围为10～30℃；
所述黑水处理柜的蒸发室中的换热管与冷凝器连接；
所述液位控粉碎泵的入口与黑水处理柜的沉淀室连接；
所述冷凝器的出口通过紫外线杀菌器A与排水泵连接；
所述冷凝器中的换热管入口与船舶主海水系统连接；
所述排水泵的出口分别与生活水出海阀和通岸阀连接；
所述排渣泵的出口与残渣柜连接；
所述残渣柜的气体出口通过紫外线杀菌器B连通到大气；
所述残渣柜的加热系统热源包括主机余热、辅机余热、热泵供热或蒸汽供热。
进一步地，所述蒸汽喷射器喉部的面积与喷嘴喉部面积的比值为4～20。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、由于本发明引入蒸汽喷射器技术，能同时对船舶灰水和黑水进行处理，最终输出的是纯净水以及生活污水残渣，因此可实现船舶生活污水无害排放。
2、本发明处理过程中无二次污染，且不需要大体积的储存柜，因而占用空间小。
附图说明
本发明仅有附图1张，其中：
图1为本发明的组成示意图。
图中：1、灰水贮存柜，2、灰水泵，3、三通阀，4、喷射泵，5、灰水处理柜，6、蒸汽喷射器，7、黑水处理柜，8、液位控粉碎泵，9、冷凝器，10、紫外线杀菌器A，11、排水泵(11)，12、排渣泵(12)，13、残渣柜(13)，14、紫外线杀菌器B，71、沉淀室(71)，72、蒸发室(72)。
具体实施方式
通过下面实施例对本发明作进一步详细阐述。如图1所示，一种船舶生活污水浓缩处理系统，包括灰水处理系统和黑水处理系统；所述灰水处理系统包括灰水储存柜、灰水泵2、喷射泵4、灰水处理柜5和蒸汽喷射器6；所述黑水处理系统包括黑水处理柜7、液位控粉碎泵8、排渣泵12、残渣柜13、冷凝器9、紫外线杀菌器和排水泵11；
所述灰水贮存柜1通过管路分别与生活区灰水管系、灰水泵2、喷射泵4及黑水处理系统中的冷凝器换热管连接；
所述灰水处理柜5中的换热管与热源管路相连接，热源包括主机余热、辅机余热、热泵供热或蒸汽供热；
所述灰水泵2的出口与三通阀3连接；
所述喷射泵4的入口有三个，分别通过各自的单向阀与三通阀3、灰水处理柜5及黑水处理系统中的冷凝器9连接；
所述灰水处理柜5的一个出口与蒸汽喷射器6连接，灰水处理柜5的入口与三通阀3连接；
所述蒸汽喷射器6的另一个入口与黑水处理系统中的黑水处理柜7的蒸发室72连接，蒸汽喷射器6的出口与黑水处理柜7的换热管连接；
所述黑水处理柜7的沉淀室71通过管路分别与生活区黑水管系和液位控粉碎泵8的入口连接；
所述黑水处理柜7的蒸发室72与液位控粉碎泵8的出口连接，蒸发室72通过单向阀与排渣泵12入口连接，蒸发室72中蒸发温度范围为10～30℃；
所述黑水处理柜7的蒸发室72中的换热管与冷凝器9连接；
所述液位控粉碎泵8的入口与黑水处理柜7的沉淀室71连接；
所述冷凝器9的出口通过紫外线杀菌器A10与排水泵11连接；
所述冷凝器9中的换热管入口与船舶主海水系统连接；
所述排水泵11的出口分别与生活水出海阀和通岸阀连接；
所述排渣泵12的出口与残渣柜13连接；
所述残渣柜13的气体出口通过紫外线杀菌器B14连通到大气；
所述残渣柜13的加热系统热源包括主机余热、辅机余热、热泵供热或蒸汽供热。
进一步地，所述蒸汽喷射器6喉部的面积与喷嘴喉部面积的比值为4～20。
本发明的工作原理如下：
本发明工作时，三通阀3打到平行状态，生活灰水流进灰水贮存柜1，再经灰水泵2分别流进灰水处理柜5及喷射泵4中。流进灰水处理柜5中的灰水在与热源换热后蒸发产生蒸汽，驱动蒸汽喷射器6产生真空；流经喷射泵4中的灰水排入灰水贮存柜1中，并驱动喷射泵4产生真空，可抽出灰水处理柜5中多余的灰水并可使灰水处理柜5内处于真空状态，并可抽出冷凝器9中的空气，使整个系统处于真空状态。当生活灰水由岸上回收或需要排海时，三通阀3打到垂直状态，灰水贮存柜1中的生活灰水通过灰水泵2，经生活污水出海阀排出舷外，或由通岸接头被岸上回收。
生活黑水流进沉淀室71中。在液位达到一定高度时液位控粉碎泵8运行，将沉淀室71的黑水排入蒸发室72中，同时粉碎黑水中的固体。在蒸汽喷射器6抽取真空的情况下使蒸发室72中的黑水在较低的蒸发温度下蒸发，同时使产生的蒸汽经蒸汽喷射器6流进蒸发室72的换热管中，再与蒸发室72中的生活污水换热后形成汽水混合物流进冷凝器9中。在与冷凝器9盘管中的海水换热后形成淡水，再经过紫外线杀菌器10后通过排水泵11泵出，经生活污水出海阀排出舷外，或经通岸接头由岸上回收。海水在经过冷凝器9的换热管后经海水出海阀排出舷外。黑水处理柜7蒸发室72产生的固体残渣由排渣泵12排入残渣柜13中。在加热系统的加热下，残渣柜13中多余水分经紫外线杀菌器10蒸发至大气中，剩余固体可打开残渣柜13的道门人工取出。
当整个系统需要清洗时，关闭生活区灰水/黑水系统进柜阀，打开海水系统进灰水贮存柜1的阀运转一段时间即可。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但本领域内的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本发明中的实施方式做出多种变更和修改，而不背离本发明的原理和实质。

Claims (2)

1.一种船舶生活污水浓缩处理系统，其特征在于：包括灰水处理系统和黑水处理系统；所述灰水处理系统包括灰水储存柜、灰水泵(2)、喷射泵(4)、灰水处理柜(5)和蒸汽喷射器(6)；所述黑水处理系统包括黑水处理柜(7)、液位控粉碎泵(8)、排渣泵(12)、残渣柜(13)、冷凝器(9)、紫外线杀菌器和排水泵(11)；
所述灰水贮存柜(1)通过管路分别与生活区灰水管系、灰水泵(2)、喷射泵(4)及黑水处理系统中的冷凝器换热管连接；
所述灰水处理柜(5)中的换热管与热源管路相连接，热源包括主机余热、辅机余热、热泵供热或蒸汽供热；
所述灰水泵(2)的出口与三通阀(3)连接；
所述喷射泵(4)的入口有三个，分别通过各自的单向阀与三通阀(3)、灰水处理柜(5)及黑水处理系统中的冷凝器(9)连接；
所述灰水处理柜(5)的一个出口与蒸汽喷射器(6)连接，灰水处理柜(5)的入口与三通阀(3)连接；
所述蒸汽喷射器(6)的另一个入口与黑水处理系统中的黑水处理柜(7)的蒸发室(72)连接，蒸汽喷射器(6)的出口与黑水处理柜(7)的换热管连接；
所述黑水处理柜(7)的沉淀室(71)通过管路分别与生活区黑水管系和液位控粉碎泵(8)的入口连接；
所述黑水处理柜(7)的蒸发室(72)与液位控粉碎泵(8)的出口连接，蒸发室(72)通过单向阀与排渣泵(12)入口连接，蒸发室(72)中蒸发温度范围为10～30℃；
所述黑水处理柜(7)的蒸发室(72)中的换热管与冷凝器(9)连接；
所述液位控粉碎泵(8)的入口与黑水处理柜(7)的沉淀室(71)连接；
所述冷凝器(9)的出口通过紫外线杀菌器A(10)与排水泵(11)连接；
所述冷凝器(9)中的换热管入口与船舶主海水系统连接；
所述排水泵(11)的出口分别与生活水出海阀和通岸阀连接；
所述排渣泵(12)的出口与残渣柜(13)连接；
所述残渣柜(13)的气体出口通过紫外线杀菌器B(14)连通到大气；
所述残渣柜(13)的加热系统热源包括主机余热、辅机余热、热泵供热或蒸汽供热。
2.根据权利要求1所述的一种船舶生活污水浓缩处理系统，其特征在于：所述蒸汽喷射器(6)喉部的面积与喷嘴喉部面积的比值为4～20。
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