CN111925076B - 一种船舶中水处理与回用一体化设备及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种船舶中水处理与回用一体化设备，包括水箱，水箱内部沿进水至出水方向依次设有相互连通的原水调节箱、水解氧化箱、厌氧箱、缺氧箱、好氧箱、气浮箱、膜分离箱、UV消毒箱和中水调节箱。该船舶中水处理与回用一体化设备的结构简单，将船舶的生活排水资源化，将船员的各项生活排水处理成为中水，应用于日用水（非饮用水，如冲厕）和船舶的甲板冲洗等，提高了经济效益。

Description

一种船舶中水处理与回用一体化设备及其工作方法
技术领域
本发明涉及一种船舶中水处理与回用一体化设备及其工作方法。
背景技术
随着内河航运和海洋航运的持续变化与发展，船舶污染越来越严重。内河和港口船舶污染的主要污染物有含油污水、生活污水及船舶垃圾。船舶所排放的生活污水等对周围水域环境和居民会造成许多危害，因此船舶污水的处理已经成为目前水污染方面亟待解决的紧迫问题之一。国内在船舶一体化污水处理的研究方面还比较落后，同时存在有人工操作难，自动化程度低，运行成本高，资源化利用低等诸多不足。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种船舶中水处理与回用一体化设备及其工作方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种船舶中水处理与回用一体化设备，包括水箱，水箱内部沿进水至出水方向依次设有相互连通的原水调节箱、水解氧化箱、厌氧箱、缺氧箱、好氧箱、气浮箱、膜分离箱、UV消毒箱和中水调节箱。
优选的，原水调节箱上设有进水口，内部设有生活排水粉碎泵、细格栅和液位检测器，用于粉碎和拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，调节原水水量的作用，原水调节箱经顶部溢流槽连通水解氧化箱。
优选的，水解氧化箱内部设有搅拌器，箱底设有排泥管道，用于截留污水中悬浮物、污泥减容稳定和提高微生物将大分子难降解有机物转化为小分子有机物的效率，水解氧化箱经布水孔连通厌氧箱。
优选的，厌氧箱与缺氧箱之间经布水孔连通，厌氧箱与缺氧箱内部均设有搅拌器，用于均匀搅拌废水，为微生物的生长提供有利的生存条件，以达到释放磷和脱氮的作用。
优选的，好氧箱的箱底设有曝气系统给予微生物所需的氧量，并在所充入的氧气的剧烈搅拌下，去除混合液中的BOD和磷并进行硝化作用；经A²/O处理的混合液进入气浮箱实现固液分离，并减小后续膜反应器的处理负荷和膜的更换周期；好氧箱与缺氧箱之间设有硝态氮内循环管路。
优选的，气浮箱沿进水至出水方向依次由絮凝区、接触区和分离区组成，絮凝区装配有自动投药设备，接触区底部装配有溶气释放器，分离区顶部设有排渣槽，用于在较短的时间内实现固液分离，减小后续膜反应器的处理负荷和膜的更换周期。
优选的，膜分离箱内置相应的微滤膜或其他膜组件，用于进一步地污水固液分离并提高出水水质。
优选的，UV消毒箱装配了UV消毒灯管，用于去除污水中的致病微生物，以保障水的卫生安全。
优选的，中水调节箱内置自动提升泵，用于调节中水的进、出水量。
一种船舶中水处理与回用一体化设备的工作方法，按以下步骤进行：原水经生活排水粉碎泵进入，首先，生活排水进入原水调节箱经细格栅拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，同时调节原水水量；其次，通过溢流槽进入水解氧化箱，将大分子难降解有机物转化为小分子有机物；再次，通过布水孔进入厌氧箱和缺氧箱，经均匀搅拌后，除磷菌在厌氧箱中完成释放磷和摄取有机物的过程；混合液于缺氧箱完成脱氮的过程，硝态氮通过内循环由好氧箱送来，循环混合液量较大，一般为2倍的进水量；再次，进入好氧箱，箱底的曝气系统给予微生物所需的氧量，并在所充入的氧气的剧烈搅拌下，去除混合液中的BOD和磷并进行硝化作用；再次，经A²/O处理的混合液进入气浮箱实现固液分离，并减小后续膜反应器的处理负荷和膜的更换周期；再次，进入膜分离箱进一步完成固液分离以提升水质；再次，混合液进入UV消毒箱，去除污水中的致病微生物，以保障水的卫生安全；最后，处理完毕后的中水进入中水调节箱，以供用户使用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该船舶中水处理与回用一体化设备的结构简单，将船舶的生活排水资源化，将船员的各项生活排水处理成为中水，应用于日用水（非饮用水，如冲厕）和船舶的甲板冲洗等，提高了经济效益。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例的主视图。
图2为本发明实施例的俯视图。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
如图1~2所示，一种船舶中水处理与回用一体化设备，包括水箱，水箱内部沿进水至出水方向依次设有相互连通的原水调节箱1、水解氧化箱2、厌氧箱3、缺氧箱4、好氧箱5、气浮箱6、膜分离箱7、UV消毒箱8和中水调节箱9。
在本发明实施例中，原水调节箱上设有进水口，内部设有生活排水粉碎泵、细格栅和液位检测器，用于粉碎和拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，调节原水水量的作用，原水调节箱经顶部溢流槽连通水解氧化箱。
在本发明实施例中，水解氧化箱内部设有搅拌器10，箱底设有排泥管道，用于截留污水中悬浮物、污泥减容稳定和提高微生物将大分子难降解有机物转化为小分子有机物的效率，水解氧化箱经布水孔连通厌氧箱。
在本发明实施例中，厌氧箱与缺氧箱之间经布水孔连通，厌氧箱与缺氧箱内部均设有搅拌器，用于均匀搅拌废水，为微生物的生长提供有利的生存条件，以达到释放磷和脱氮的作用。
在本发明实施例中，好氧箱的箱底设有曝气系统11给予微生物所需的氧量，并在所充入的氧气的剧烈搅拌下，去除混合液中的BOD和磷并进行硝化作用；经A²/O处理的混合液进入气浮箱实现固液分离，并减小后续膜反应器的处理负荷和膜的更换周期；好氧箱与缺氧箱之间设有硝态氮内循环管路。
在本发明实施例中，气浮箱沿进水至出水方向依次由絮凝区12、接触区13和分离区14组成，絮凝区装配有自动投药设备15，接触区底部装配有溶气释放器16，分离区顶部设有排渣槽，用于在较短的时间内实现固液分离，减小后续膜反应器的处理负荷和膜的更换周期。
在本发明实施例中，膜分离箱内置相应的微滤膜或其他膜组件，用于进一步地污水固液分离并提高出水水质。
在本发明实施例中，UV消毒箱装配了UV消毒灯管，用于去除污水中的致病微生物，以保障水的卫生安全。
在本发明实施例中，中水调节箱内置自动提升泵，用于调节中水的进、出水量。
一种船舶中水处理与回用一体化设备的工作方法，采用了水解氧化-A²/O-MBR-气浮的处理工艺，一体化设备内的所有自动设备均内置PLC，并集成于外置的电控柜17，按以下步骤进行：原水经生活排水粉碎泵进入，首先，生活排水进入原水调节箱经细格栅拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，同时调节原水水量；其次，通过溢流槽进入水解氧化箱，将大分子难降解有机物转化为小分子有机物；再次，通过布水孔进入厌氧箱和缺氧箱，经均匀搅拌后，除磷菌在厌氧箱中完成释放磷和摄取有机物的过程；混合液于缺氧箱完成脱氮的过程，硝态氮通过内循环由好氧箱送来，循环混合液量较大，一般为2倍的进水量；再次，进入好氧箱，箱底的曝气系统给予微生物所需的氧量，并在所充入的氧气的剧烈搅拌下，去除混合液中的BOD和磷并进行硝化作用；再次，经A²/O处理的混合液进入气浮箱实现固液分离，并减小后续膜反应器的处理负荷和膜的更换周期；再次，进入膜分离箱进一步完成固液分离以提升水质；再次，混合液进入UV消毒箱，去除污水中的致病微生物，以保障水的卫生安全；最后，处理完毕后的中水进入中水调节箱，以供用户使用。
该船舶中水处理与回用一体化设备从另一个角度变相地增加船舶生活污水存放时间，减少了船舶锚泊及靠岸期间的排污时间、次数；将船舶的生活排水资源化。将船员的各项生活排水处理成为中水，应用于日用水（非饮用水；如冲厕）和船舶的甲板冲洗等；污泥泥饼用于锅炉的燃烧；消除了船舶的日用水舱空间，降低建造成本，提高了经济效益；环保减排，尤其是对于内河船舶而言降低了其在航行期间对行驶水域环境的污染程度；动力节省，运行稳定；占地面积小、结构紧凑、附属设备少、建设简单，易于工厂流水线生产；同时，设备维护方便、运行成本低，能够实现集中式且简单的操作和管理。
实施例1：
以某生活污水为例，考察系统的脱氮除磷除有机物性能，原水具体水质如下：COD浓度为390～890mg/L，BOD5浓度为90～330mg/L，NH3-N浓度为35～135mg/L，TN浓度为47～140mg/L，TP浓度为4.9～15.0mg/L，pH为6.7～8.0，SS浓度＜1200mg/L。接种污泥为污水处理厂的剩余污泥和生物工艺氧化沟中的活性污泥，污泥回流比200%，混合液回流比200%。
出水水质的采样保管以及分析方法均按照《GBT18920-2002城市污水再生利用城市杂用水水质》中规定的城市杂用水标准水质项目分析方法进行分析：系统出水BOD5平均达为6mg/L，表明整个系统对BOD5有稳定的去除效果，可生物降解的有机物大部分被去除；出水NH3-N浓度为0.1～7.0mg/L之间；pH为6.0～9.0；出水SS≤40mg/L；总大肠菌群0个/L。
《GBT18920-2002城市污水再生利用城市杂用水水质》冲厕以及地面清洗中水水质标准如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
经系统处理的出水水质符合GBT18920-2002城市污水再生利用城市杂用水水质》中的中水回用要求。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的船舶中水处理与回用一体化设备及其工作方法。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (1)

1.一种船舶中水处理与回用一体化设备，其特征在于：包括水箱，水箱内部沿进水至出水方向依次设有相互连通的原水调节箱、水解氧化箱、厌氧箱、缺氧箱、好氧箱、气浮箱、膜分离箱、UV消毒箱和中水调节箱；原水调节箱上设有进水口，内部设有生活排水粉碎泵、细格栅和液位检测器，用于粉碎和拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，调节原水水量的作用，原水调节箱经顶部溢流槽连通水解氧化箱；水解氧化箱内部设有搅拌器，箱底设有排泥管道，用于截留污水中悬浮物、污泥减容稳定和提高微生物将大分子难降解有机物转化为小分子有机物的效率，水解氧化箱经布水孔连通厌氧箱；厌氧箱与缺氧箱之间经布水孔连通，厌氧箱与缺氧箱内部均设有搅拌器，用于均匀搅拌废水，为微生物的生长提供有利的生存条件，以达到释放磷和脱氮的作用；好氧箱的箱底设有曝气系统给予微生物所需的氧量，并在所充入的氧气的剧烈搅拌下，去除混合液中的BOD和磷并进行硝化作用；经A²/O处理的混合液进入气浮箱实现固液分离，并减小后续膜反应器的处理负荷和膜的更换周期；好氧箱与缺氧箱之间设有硝态氮内循环管路；气浮箱沿进水至出水方向依次由絮凝区、接触区和分离区组成，絮凝区装配有自动投药设备，接触区底部装配有溶气释放器，分离区顶部设有排渣槽，用于在较短的时间内实现固液分离，减小后续膜反应器的处理负荷和膜的更换周期；膜分离箱内置相应的微滤膜或其他膜组件，用于进一步地污水固液分离并提高出水水质；UV消毒箱装配了UV消毒灯管，用于去除污水中的致病微生物，以保障水的卫生安全；中水调节箱内置自动提升泵，用于调节中水的进、出水量；该船舶中水处理与回用一体化设备的工作方法按以下步骤进行：原水经生活排水粉碎泵进入，首先，生活排水进入原水调节箱经细格栅拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，同时调节原水水量；其次，通过溢流槽进入水解氧化箱，将大分子难降解有机物转化为小分子有机物；再次，通过布水孔进入厌氧箱和缺氧箱，经均匀搅拌后，除磷菌在厌氧箱中完成释放磷和摄取有机物的过程；混合液于缺氧箱完成脱氮的过程，硝态氮通过内循环由好氧箱送来，循环混合液量较大，为2倍的进水量；再次，进入好氧箱，箱底的曝气系统给予微生物所需的氧量，并在所充入的氧气的剧烈搅拌下，去除混合液中的BOD和磷并进行硝化作用；再次，经A²/O处理的混合液进入气浮箱实现固液分离，并减小后续膜反应器的处理负荷和膜的更换周期；再次，进入膜分离箱进一步完成固液分离以提升水质；再次，混合液进入UV消毒箱，去除污水中的致病微生物，以保障水的卫生安全；最后，处理完毕后的中水进入中水调节箱，以供用户使用。
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