CN110937732A - 一种海上平台生活污水分质处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海上平台生活污水分质处理方法，该方法对海上平台产生的黑水、灰水分质处理，黑水进入黑水收集罐，收集罐中安装过滤网，悬浮物被过滤网截留，过滤水自流进入三维电催化反应器进行有机物的降解，合格水达标排放；黑水所产生的污泥经过脱水后，干污泥定期运回陆地处理，滤液返回黑水收集罐。厨房灰水经撇油器去除油污后进入灰水收集罐，洗浴灰水经毛发过滤器后进入灰水收集罐，两股灰水在灰水收集罐中经均质混合后由电解反应器去除有机物并进行消毒，出水由超滤设备进一步去除有害物质，达到回用标准。本方法通过分质处理，既提升了污水达标排放的可靠度，又实现了水资源合理利用。

Description

一种海上平台生活污水分质处理方法
技术领域
本发明属于环境工程污水处理领域，尤其涉及一种海上平台生活污水分质处理方法。
背景技术
海上平台生活污水包括黑水和灰水，其中黑水来自厕所冲洗水和医务室的污水，灰水来自浴室、盥洗室、厨房和洗衣间等处的污水。目前所有海域有人驻守平台/FPSO产生的生活污水基本上是按照所处海域的要求处理至达标后排海。渤海海域生活污水处理系统应用较多的是“电解式”或“生化法”装置，南海/东海/北部湾海域生活污水处理系统应用较多的是“生化法”处理装置，生活污水经处理后排海。目前，大多数平台的生活污水(黑水和灰水)全部进入生活污水处理系统，但也有的实行黑水、灰水分开收集处理，其中黑水直接进入电解法处理系统处理合格后排海，灰水经格栅除渣后进入开排罐处理，当生产系统不能接纳灰水时，灰水进入电解法处理系统处理。
现有处理方案未实现对于水资源的充分利用，而且处理效果不稳定，存在超标排放情况。
发明内容
本发明的目的在于克服现有处理方案的不足，提供一种用于海上平台生活污水的分质处理方法，达到合理、有效地利用水资源及减排污染物的目的。
本发明一种海上平台生活污水分质处理方法，该方法对海上平台产生的黑水、灰水分质处理，采用“固液分离+三维电催化+达标排放”对海上平台生活污水中的黑水进行处理，包括以下步骤：海上平台生活污水中的黑水自流进入黑水收集罐(1)，黑水收集罐(1)内设过滤网(1-3)，过滤网(1-3)将黑水中的悬浮物截留，过滤后的黑水在收集罐内缓冲调节后，进入三维电催化反应器(2)停留反应10～30分钟，进行有机物的降解，出水可达到排放标准；产生的污泥经过离心机(9)脱水后，干污泥定期运回陆地处理，滤液返回黑水收集罐(1)；
采用“电解+超滤+回用”的工艺处理灰水，包括以下步骤：厨房灰水经撇油器(3)去除油污后进入灰水收集罐(5)，洗浴灰水经毛发过滤器(4)后进入灰水收集罐(5)，两股灰水在灰水收集罐(5)中经均质混合后由电解反应器(6)去除有机物和污水消毒，出水由超滤设备(7)进一步去除细菌、铁锈、胶体等有害物质，达到回用标准，合格水可用于冲厕、冲洗甲板等用途。
本方法通过将黑水和灰水分质处理，既增加了污水达标排放的可靠性，又实现了水资源合理利用。
本发明所述的方法，优选过滤网(1-3)通过吊杆(1-10)倾斜悬吊于黑水收集罐(1)上部，坡度为1％～3％，过滤网(1-3)四周设有溢流挡板(1-1)，挡板高度为200～500厘米。过滤网(1-3)材质为镍铬、钛、PVC等耐海水腐蚀材料，过滤网孔径为0.5～2毫米。过滤网上设有刮板(1-2)，刮板(1-2)为柔性材料，如硅胶、橡胶，刮板通过拉杆(1-5)、从动轮(1-6)、牵引链(1-7)、主动轮(1-8)的作用，将截留的悬浮物推送至收集口(1-9)，刮板(1-2)朝向收集口(1-9)移动时，电动阀(1-4)在程序控制下打开，悬浮物被送至污泥收集罐。刮板(1-2)反向移动时，电动阀(1-4)在程序控制下关闭。
本发明所述的方法中：优选三维电催化反应器(2)由耐酸碱的有机玻璃无缝焊接而成；反应器内阳极电极板材质为钛涂贵金属，阴极电极板材质为石墨，阴阳极交替排列，极板间距1～3厘米，阴阳极中间填充石墨烯粒子电极，填充量为25％～50％。施加的电流强度为150～350A/m2。
本发明所述的方法中：优选黑水收集罐(1)所产生的污泥首先进入污泥收集罐(8)，进一步进入离心机(9)脱水，脱水干污泥定期运回陆地处理，滤液返回黑水收集罐。离心机(9)内筒为传统锥形，筛网孔径为0.25mm～0.35mm，截留的污泥通过锥形桶底部的泄放阀排出，透过污水通过筛网和外壳之间底部排放口流出。离心机转速600～900转/分钟。
本发明所述的方法中：优选电解反应器(6)由耐酸碱的有机玻璃柱制作而成，反应器截面为圆形，反应器内阳极为多孔板状钛涂钌电极，孔径0.5～1厘米，孔面积比为30～42％，阴极为多孔石墨电极，孔径0.35～0.5厘米，孔面积比为20～36％。施加的电流强度为10～50A/m2。
本发明所述的方法中：超滤设备(7)内置平板式陶瓷膜，膜层孔径分布5～50nm，以去除如细菌、铁锈、胶体等有害物质以及各种可溶性大分子，如多糖、蛋白质、酶等相对分子质量大于500的大分子。
本发明将采用组合处理工艺对海上平台生活污水分质处理，实现减排污染物，节约水资源。
1)三维电催化
三维电催化具有有效面积大、传质效率高等优势，可以将污染物富集在粒子电极表面，进而进行下一步电催化反应，优异的导电性能使其在外加电场的条件下更易极化，有利于系统内电子的快速转移，从而提高相对电流效率，进而提升三维电催化系统对污染物的处理能力。
2)电解
电解过程可产生次氯酸钠，进而降低水中有机物浓度，消毒杀菌。
3)陶瓷平板超滤膜
陶瓷平板超滤膜具有抗有机污染、氧化性能力高，机械强度高等特性，可以适应的温度范围大，更容易清洗，不存在被氧化的风险。
本发明海上平台生活污水分质处理方法与现有技术相比，具有以下优点：
1)本发明方法针对黑水和灰水在水质、水量方面的差别，提出了差别化的处理方法。
2)本发明方法实现了对灰水的回用，节约了水资源。
3)本发明方法对黑水可实现有效处理，三维电催化的降解效率远远高于普通电催化工艺。
附图说明
图1是本发明一种海上平台生活污水分质处理方法的一种具体实施方式流程示意图。其中1为黑水收集罐，2为三维电催化反应器；3为撇油器，4为毛发过滤器，5为灰水收集罐，6为电解反应器，7为超滤设备；8为污泥收集罐，9为离心机。
图2是图1中黑水收集罐的结构示意图。1-1为挡板，1-2为刮板，1-3为过滤网，1-4为电动阀，1-5为拉杆，1-6为从动轮，1-7为主动轮，1-8为牵引链，1-9为收集口，1-10为吊杆。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图对本发明一种海上平台生活污水分质处理方法做进一步描述。
本发明针对黑水和灰水在水质、水量方面的差别，提出了分质的处理方法。在黑水达标排放的同时，实现对灰水的回用，减排了污染物，节约了水资源。如图1-2所示，该处理方法采用“固液分离+三维电催化+达标排放”对海上平台生活污水中的黑水进行处理，海上平台生活污水中的黑水自流进入黑水收集罐1，黑水收集罐1内设有过滤网1-3，过滤网1-3将黑水中的悬浮物截留，过滤后的黑水在黑水收集罐1内缓冲调节后，进入三维电催化反应器2，在此停留20分钟，进行有机物的降解，出水可达到排放标准。过滤网1-3倾斜悬吊于黑水收集罐1顶部，四周设有溢流挡板1-1，挡板高度为300厘米。过滤网材质为PVC，滤网孔径为1毫米。过滤网1-3上的刮板1-2在程序控制下定时将截留的污泥输送至污泥收集罐8，污泥经离心机9脱水后，干污泥定期运回陆地处理，滤液返回黑水收集罐1进行处理。采用“电解+超滤+回用”的工艺处理灰水。洗浴灰水经毛发过滤器4后进入灰水收集罐5，厨房灰水经撇油器3去除油污后进入灰水收集罐5，经均质混合由电解反应器6去除有机物和污水消毒，出水由超滤设备7进一步去除细菌、铁锈、胶体等有害物质，达到回用标准，合格水可用于冲厕、冲洗甲板等用途。
如图2所示，过滤网1-3上设有刮板1-2，刮板1-2为柔性材料，如硅胶、橡胶，刮板通过拉杆1-5、从动轮1-6、牵引链1-7、主动轮1-8的作用，将截留的悬浮物推送至收集口1-9，刮板1-2朝向收集口1-9移动时，电动阀1-4在程序控制下打开，悬浮物被送至污泥收集罐。刮板1-2反向移动时，电动阀1-4在程序控制下关闭。
实施例一
渤海海域某固定设施，黑水水量为18～24m3/d，灰水水量29～34m3/d，黑水冲厕水源为海水，COD浓度为650～720mg/L之间，悬浮物浓度为300～480mg/L之间，灰水COD为132～1251mg/L，悬浮物浓度为26～45mg/L之间；采用本发明“一种海上平台生活污水分质处理方法”，黑水在收集罐中停留时间为1.5小时，滤网直径0.5mm，在三维电催化中停留时间为25分钟，出水COD≤125mg/L，BOD5≤25mg/L，SS≤15mg/L，耐热大肠菌群数≤100个/L，实现达标排放。厨房灰水经撇油器、淋浴灰水经毛发过滤器后，汇合后进入灰水收集罐，停留1小时后，进入电解反应器，反应15分钟，由超滤单元脱除各种可溶性大分子，出水COD≤50mg/L，BOD5≤10mg/L，SS≤5mg/L，氨氮≤5mg/L，总大肠杆菌≤3个/L，出水用于冲厕。
实施例二
南海海域某固定设施，黑水水量为9～10.5m3/d，灰水水量18～25m3/d，黑水冲厕水源为海水，COD浓度为560～810mg/L之间，悬浮物浓度为260～390mg/L之间，灰水COD为116～958mg/L，悬浮物浓度为19～34mg/L之间；采用本发明“一种海上平台生活污水分质处理方法”，黑水在收集罐中停留时间为1小时，滤网直径0.5mm，在三维电催化中停留时间为23分钟，出水COD≤125mg/L，BOD5≤25mg/L，SS≤15mg/L，耐热大肠菌群数≤80个/L，实现达标排放。厨房灰水经撇油器、淋浴灰水经毛发过滤器后，汇合后进入灰水收集罐，停留1小时后，进入电解反应器，反应15分钟，由超滤单元脱除各种可溶性大分子，出水COD≤50mg/L，BOD5≤10mg/L，SS≤5mg/L，氨氮≤5mg/L，总大肠杆菌≤3个/L，出水用于冲厕。

Claims (8)

1.一种海上平台生活污水分质处理方法，其特征在于：对海上平台产生的黑水、灰水分质处理，其中黑水采用“固液分离+三维电催化+达标排放”处理，灰水采用“电解+超滤+回用”处理，具体包括以下步骤：
海上平台生活污水中的黑水自流进入黑水收集罐(1)，黑水收集罐(1)内设过滤网(1-3)，过滤网(1-3)将黑水中的悬浮物截留，过滤后的黑水在收集罐内缓冲调节后，进入三维电催化反应器(2)停留10～30分钟进行有机物的降解，出水可达到排放标准；
厨房灰水经撇油器(3)去除油污后进入灰水收集罐(5)，洗浴灰水经毛发过滤器(4)后进入灰水收集罐(5)，两股灰水在灰水收集罐(5)中经均质混合后由电解反应器(6)去除有机物和污水消毒，出水由超滤设备(7)进一步去除细菌、铁锈、胶体有害物质，达到回用标准。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的过滤网(1-3)通过吊杆(1-10)倾斜悬吊于黑水收集罐(1)上部，坡度为1％～3％，滤网四周设有溢流挡板(1-1)，挡板高度为200～500厘米；滤网材质为镍铬、钛、PVC耐海水腐蚀材料，滤网孔径为0.5～2毫米。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的过滤网上设有刮板(1-2)，刮板为柔性材料，刮板通过拉杆(1-5)、从动轮(1-6)、牵引链(1-7)、主动轮(1-8)的作用，将截留的悬浮物推送至收集口(1-9)，刮板(1-2)朝向收集口(1-9)移动时，电动阀(1-4)在程序控制下打开，悬浮物被送至污泥收集罐(8)；刮板(1-2)反向移动时，电动阀(1-4)在程序控制下关闭。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：三维电催化反应器(2)由耐酸碱的有机玻璃无缝焊接而成；反应器内阳极电极板材质为钛涂贵金属，阴极电极板材质为石墨，阴阳极交替排列，极板间距1～3厘米，阴阳极中间填充石墨烯粒子电极，填充量为25％～50％；施加的电流强度为150～350A/m2。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：黑水收集罐(1)所产生的污泥首先进入污泥收集罐(8)，进一步进入离心机(9)脱水，脱水干污泥定期运回陆地处理，滤液返回黑水收集罐(1)。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：离心机(9)内筒为传统锥形，筛网孔径为0.25mm～0.35mm，截留的污泥通过锥形桶底部的泄放阀排出，透过污水通过筛网和外壳之间底部排放口流出；离心机(9)转速600～900转/分钟。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：电解反应器(6)由耐酸碱的有机玻璃柱制作而成，反应器截面为圆形，反应器内阳极为多孔板状钛涂钌电极，孔径0.5～1厘米，孔面积比为30～42％，阴极为多孔石墨电极，孔径0.35～0.5厘米，孔面积比为20～36％；施加的电流强度为10～50A/m2。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：超滤设备(7)内置平板式陶瓷膜，膜层孔径分布5～50nm。
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