CN114455785A - 一种海洋平台生活污水处理装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种海洋平台生活污水处理装置与方法,包括预处理缓冲罐、微藻培养罐、电催化反应罐和厌氧发酵罐,通过对生活污水进行预处理后依次进行微藻生物处理和电催化氧化,使污水达到标准后排放,同时产生的污泥和微藻浓液进行厌氧发酵后能进行资源化处理回用,达到了不用额外使用消毒药剂处理效果好,极板损耗低不容易堵塞设备,运行稳定以及产生的污泥可以进行资源化处理回用的效果。
Description
技术领域
本发明涉及生活污水处理技术领域,具体涉及一种海洋平台生活污水处理装置与方法。
背景技术
海洋平台生活污水是指由船员、旅客日常生活所形成的污水,未经处理的生活污水随意排放到海洋造成海洋生物死亡,传染病传播,导致水体富营养化,从而直接或间接影响人类健康和生态环境。海洋船运和海洋开发的快速发展,海洋平台生活污水的随意排放,导致海洋环境的污染越来越严重。随着《国际防止船舶污染公约》、《船舶污染物排放标准》以及《海船防污结构与设备规范》的逐步颁布,海洋平台生活污水处理越来越受到国际和中国重视。
常用的生活污水处理技术分为三类:物化技术、生化技术和电化学技术。物化技术主要利用加药絮凝过滤对生活污水进行处理,再通过投加消毒药剂对污水氧化达到消毒目的。物化技术存在加药量大,成本高,且污泥量大,处理效果不佳等限制因素。生化技术是一种利用微生物来分解消化污水中的有机物,通过微生物作用生成二氧化碳和水,从而达到对生活污水的处理目的。生化技术存在处理装置体积庞大,海水冲厕水的高盐度严重影响微生物,生物处理周期长,且不能处理船舶洗衣房已经洗澡间的灰水,导致生物处理不达标。电化学技术是利用电化学过程产生强氧化自由基实现生活污水中有机物和致病微生物的氧化降解和消毒处理。虽然电化学技术无需额外药剂投加,操作简单,其缺点是极板损耗高同时容易堵塞造成设备的不稳定运行。
发明内容
本发明实施例提供了一种海洋平台生活污水处理装置与方法,通过对生活污水进行预处理后依次进行微藻生物处理和电催化氧化,使污水达到标准后排放,同时产生的污泥和微藻浓液进行厌氧发酵后能进行资源化处理回用,达到了不用额外使用消毒药剂处理效果好,极板损耗低不容易堵塞设备,运行稳定以及产生的污泥可以进行资源化处理回用的效果。
鉴于上述问题,本发明提出的技术方案是:
一种海洋平台生活污水处理装置,包括:
预处理缓冲罐,用于对海洋平台生活污水进行预处理,得到污泥和预处理出水,所述预处理缓冲罐包括缓冲罐罐体、粉碎泵、搅拌机、隔板、收集槽、格栅、污泥收集管、污水排出管、第一流量计、第二流量计、第一水泵、第一刀片、清底装置和吸污球;
其中,所述粉碎泵的输出端与所述缓冲罐罐体一侧连接,所述搅拌机设置于所述缓冲罐罐体的顶部,所述隔板呈斜向设置于所述缓冲罐罐体的内部,所述收集槽设置于所述隔板上,所述隔板的顶部一侧开设有第一凹槽,所述第一刀片设置于所述第一凹槽的内壁表面上,所述清底装置设置于所述第一凹槽的内部,所述格栅设置于所述隔板的顶部另一侧,所述污泥收集管的一端贯通所述预处理缓冲罐的顶部并延伸至所述收集槽的内部,所述污泥收集管的一端与所述吸污球连通,所述第一流量计安装于所述污泥收集管上,所述污水排出管的一端贯通所述缓冲罐罐体靠近所述格栅的一侧与所述缓冲罐罐体内部连通,所述污水排出管的另一端贯通连接所述第一水泵后与所述微藻培养罐连通;
微藻培养罐,与所述预处理缓冲罐连接,用于对输入的预处理出水进行处理后得到微藻处理废水和微藻浓液;
电催化反应罐,与所述微藻培养罐连接,用于对输入的微藻处理废水进行处理后进行排放;
其中,所述电催化反应罐包括催化反应罐罐体、电源、阴极电极棒、阳极电极棒、第二隔网、活性炭填料和排放管,所述催化反应罐罐体与所述微藻培养罐连接,所述第二隔网设置于所述催化反应罐罐体的内部,所述活性炭填料设置于所述反应罐罐体的内部位于所述第二隔网的下方,所述阴极电极棒和阳极电极棒依次设置于所述反应罐罐体的内部,且分别与所述电源连接,所述排放管与所述催化反应罐罐体靠近所述活性炭填料的一侧连通;
厌氧发酵罐,分别与所述预处理缓冲罐和所述微藻培养罐连接,用于对污泥和微藻浓液进行处理得到沼气;
所述预处理缓冲罐和所述微藻培养罐分别通信连接有控制器。
为了更好的实现本发明技术方案,还采用了如下技术措施。
进一步的,所述吸污球的表面均匀开设有与所述污泥收集管相连通的吸污孔。
进一步的,所述清底装置包括转动辊、第二刀片和第一驱动电机,第二刀片设置于所述转动辊的表面,所述转动辊与所述缓冲罐罐体转动连接,所述第一驱动电机设置于所述缓冲罐罐体的外部,且所述第一驱动电机的输出轴贯通所述缓冲罐罐体与所述转动辊的一端连接,用于带动所述转动辊转动。
进一步的,所述第一刀片与所述第二刀片呈交错设置,所述第一刀片与所述第二刀片互相不接触。
进一步的,所述微藻培养罐包括培养罐罐体、刮藻机、藻收集斗、第一隔网、悬挂填料、曝气装置、光照组件、微藻浓液输出管、微藻处理废水输出管和第二水泵,所述污水排出管的另一端与所述培养罐罐体的一侧连通,所述培养罐罐体的内壁表面开设有第二凹槽,所述第二凹槽的内壁一侧开设有第三凹槽,所述第一隔网的为数量为两个,自上而下设置于所述培养罐罐体的内部,所述悬挂填料设置于两个所述第一隔网之间,所述刮藻机设置于所述培养罐罐体的顶部,所述藻收集斗设置于所述培养罐罐体的另一侧,所述曝气装置设置于所述培养罐体的内壁底部,所述光照组件设置于所述第二凹槽的内部,所述微藻浓液输出管的一端与所述藻收集斗连接,所述微藻浓液输出管的另一端与所述污泥收集管的一侧连通,所述微藻处理废水输出管的一端与所述培养罐罐体的另一侧下方连通,所述微藻处理废水输出管的另一端贯通连接所述第二水泵后与所述催化反应罐体连通。
进一步的,所述光照组件包括防护套管、灯管、驱动装置、刮片和转轴,所述防护套管设置于所述第二凹槽的内部,所述刮片的数量为两个,两个所述刮片分别设置于所述培养罐罐体上,且两个所述刮片分别与防护套管的两侧接触,所述灯管设置于所述防护套管的内部,所述转轴设置于所述防护套管的一端,所述防护套管通过所述转轴与所述培养罐体转动连接,所述驱动装置设置于所述第三凹槽的内部,所述驱动装置与所述防护套管连接,用于驱动所述防护套管在所述第二凹槽的内部转动。
进一步的,所述驱动装置包括第二驱动电机、磁石、第一霍尔感应器和第二霍尔感应器,所述第二驱动电机设置于所述第三凹槽的内部,所述磁石设置于所述防护套管的另一端端面上,所述第二驱动电机的输出轴与所述防护套管的另一端轴心处连接,所述第一霍尔感应器和所述第二霍尔感应器从左至右依次横向设置于所述第二驱动电机上。
进一步的,所述厌氧发酵罐包括发酵罐罐体、抽污泵和连接管,所述连接管的一端与所述污泥收集管的另一端连通,所述连接管的另一端贯通连接所述抽污泵并延伸至所述发酵罐罐体的内部。
进一步的,所述控制器的信号输入端分别与所述第一霍尔感应器、所述第二霍尔感应器、所述第一流量计、所述第二流量计的信号输出端通信连接,所述控制器的信号输出端分别与所述粉碎泵、所述搅拌机、所述第一驱动电机、第二驱动电机、所述第一水泵、所述第二水泵、所述刮藻机、所述曝气装置和所述抽污泵的信号输入端通信连接。
一种海洋平台生活污水处理装置的工作方法,包括以下步骤:
步骤1,生活污水预处理,粉碎泵将生活污水收集粉碎后输入到缓冲罐罐体的内部,搅拌机对输入的生活污水进行搅拌混匀,格栅对生活污水进行过滤分离,得到污泥和预处理出水,污泥沿倾斜设置的隔板掉落至收集槽的内部,清底装置对隔板顶部的污泥进行清理,将隔板顶部的污泥输入到收集槽的内部,第一水泵通过污水排出管将缓冲罐罐体内部的预处理出水输送到培养罐罐体的内部;
步骤2,微藻生物处理,将所述步骤2中得到的预处理出水通过微藻培养罐进行生物处理,曝气装置提供微藻生长所需的二氧化碳以及冲刷气浮微藻,刮藻机和藻收集斗用于采收和储存处于气浮状态微藻浓液,第二水泵通过微藻处理废水输出管将微藻处理废水输入到催化反应罐罐体的内部;
步骤3,电催化氧化,输入催化反应罐罐体内部的微藻处理废水,通过阴极电极棒和阳极电极棒进行消毒氧化,活性炭进行进一步的净化,处理完成后通过排放管排放到大海;
步骤4,厌氧发酵,抽污泵通过连接管、污泥收集管和微藻浓液输出管,分别将收集槽内部的污泥和藻收集斗存储的微藻浓液输入到发酵罐罐体内部进行发酵生成沼气。
相对于现有技术而言,本发明的有益效果是:本发明不用额外使用消毒药剂,占地面积小,处理效果好,运行稳定;具有集成功能强,使用寿命长、实现出水达标排放且处理效果稳定的优点;可以实现海洋平台生活污水循环利用,节约海洋平台的水资源,从源头上实现海洋平台生活污水对海洋环境和海洋生态的零污染;厌氧发酵罐沼气应用于海洋平台船员日常生活,实现了生活污水的资源化处理回用。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
图1为本发明实施例公开的海洋平台生活污水处理装置的结构示意图;
图2为本发明实施例公开的吸污球的结构示意图;
图3为图1中A处放大结构示意图;
图4为本发明实施例公开的培养罐罐体与光照组件位置关系局部结构示意图;
图5为图4中M-M方向剖视结构示意图;
图6为图5中B处放大结构示意图;
图7为本发明实施例公开的光照组件去掉刮片后的结构示意图;
图8为图7局部结构示意图;
图9为本发明实施例公开的海洋平台生活污水处理装置的通信框图;
图10为本发明实施例公开的检测系统的结构示意图;
图11为本发明实施例公开的一种海洋平台生活污水处理装置的工作方法流程示意图。
附图标记:1、预处理缓冲罐;11、缓冲罐罐体;12、粉碎泵;13、搅拌机;14、隔板;141、第一凹槽;15、收集槽;16、格栅;17、污泥收集管;18、污水排出管;19、第一流量计;110、第二流量计;111、第一水泵;112、第一刀片;113、清底装置;1131、转动辊;1132、第二刀片;1133、第一驱动电机;114、吸污球;1141、吸污孔;2、微藻培养罐;21、培养罐罐体;211、第二凹槽;212、第三凹槽;22、刮藻机;23、藻收集斗;24、第一隔网;25、悬挂填料;26、曝气装置;27、光照组件;271、防护套管;272、灯管;273、驱动装置;2731、第二驱动电机;2732、磁石;2733、第一霍尔感应器;2734、第二霍尔感应器;274、刮片;275、转轴;28、微藻浓液输出管;29、微藻处理废水输出管;210、第二水泵;3、电催化反应罐;31、催化反应罐罐体;32、电源;33、阴极电极棒;34、阳极电极棒;35、第二隔网;36、活性炭填料;37、排放管;4、厌氧发酵罐;41、发酵罐罐体;42、抽污泵;43、连接管;5、控制器;6、检测系统;61、流量数据分析单元;62、堵塞率计算单元;63、预警单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照附图1-图10所示,一种海洋平台生活污水处理装置,其包括预处理缓冲罐1、微藻培养罐2、电催化反应罐3和厌氧发酵罐4,预处理缓冲罐1用于对海洋平台生活污水进行预处理,得到污泥和预处理出水,预处理缓冲罐1包括缓冲罐罐体11、粉碎泵12、搅拌机13、隔板14、收集槽15、格栅16、污泥收集管17、污水排出管18、第一流量计19、第二流量计110、第一水泵111、第一刀片112、清底装置113和吸污球114,粉碎泵12的输出端与缓冲罐罐体11一侧连接,搅拌机13设置于缓冲罐罐体11的顶部,隔板14呈斜向设置于缓冲罐罐体11的内部,收集槽15设置于隔板14上,隔板14的顶部一侧开设有第一凹槽141,第一刀片112设置于第一凹槽141的内壁表面上,清底装置113设置于第一凹槽141的内部,格栅16设置于隔板14的顶部另一侧,污泥收集管17的一端贯通预处理缓冲罐1的顶部并延伸至收集槽15的内部,污泥收集管17的一端与吸污球114连通,第一流量计19安装于污泥收集管17上,污水排出管18的一端贯通缓冲罐罐体11靠近格栅16的一侧与缓冲罐罐体11内部连通,污水排出管18的另一端贯通连接第一水泵111后与微藻培养罐2连通,微藻培养罐2与预处理缓冲罐1连接,用于对输入的预处理出水进行处理后得到微藻处理废水和微藻浓液,电催化反应罐3与微藻培养罐2连接,用于对输入的微藻处理废水进行处理后进行排放,电催化反应罐3包括催化反应罐罐体31、电源32、阴极电极棒33、阳极电极棒34、第二隔网35、活性炭填料36和排放管37,催化反应罐罐体31与微藻培养罐2连接,第二隔网35设置于催化反应罐罐体31的内部,活性炭填料36设置于反应罐罐体的内部位于第二隔网35的下方,阴极电极棒33和阳极电极棒34依次设置于反应罐罐体的内部,且分别与电源32连接,排放管37与催化反应罐罐体31靠近活性炭填料36的一侧连通,阴阳极板材料由钛基材表面固载铂金属制备,活性炭填料36由海洋疏浚淤泥制备,进入电催化反应罐3的微藻处理废水实现生活污水的消毒氧化,电催化反应罐3处理时间为0.5-2h,电催化反应罐3出水滤液达标直接排海,厌氧发酵罐4分别与预处理缓冲罐1和微藻培养罐2连接,用于对污泥和微藻浓液进行处理得到沼气,厌氧发酵沼气应用于海洋平台船员日常生活,预处理缓冲罐1和微藻培养罐2分别通信连接有控制器5,本发明不用额外使用消毒药剂,占地面积小,处理效果好,运行稳定;具有集成功能强,使用寿命长、实现出水达标排放且处理效果稳定的优点;可以实现海洋平台生活污水循环利用,节约海洋平台的水资源,从源头上实现海洋平台生活污水对海洋环境和海洋生态的零污染;厌氧发酵罐4沼气应用于海洋平台船员日常生活,实现了生活污水的资源化处理回用。
作为一种优选的实施例,控制器5中还设置有检测系统6,检测系统6包括流量数据分析单元61、堵塞率计算单元62和预警单元63,第一流量计19采集污泥收集管17输出污泥的流量,第二流量计110采集输出预处理出水的流量,数据分析单元分别对输出污泥的流量和输出预处理出水的流量进行统计分析,得到流量变化数据,堵塞率计算单元62对流量数据分析单元61得到的流量变化数据进行分析,得到格栅16和吸污孔1141的堵塞率,预警单元63根据预设值在格栅16或吸污孔1141的堵塞率低于预设值时输出预警信息及时对格栅16和吸污球114进行处理,其中预警单元63的预设值根据需求进行设置,其具体的值不做具体的限制,通过对格栅16和吸污孔1141的堵塞率进行管理,避免因格栅16和吸污孔1141堵塞影响海洋平台污水处理装置的运行效率使海洋平台污水处理装置运行更加稳定。
本发明实施例还通过以下技术方案进行实现。
参照附图1-图2所示,在本发明实施例中,吸污球114的表面均匀开设有与污泥收集管17相连通的吸污孔1141,污泥收集管17通过分布于表面的吸污孔1141对收集槽15内部的污泥进行收集,可增大污泥收集管17收集污泥的范围,更好的对收集槽15内部的污泥进行收集。
参照附图1和3所示,在本发明实施例中,清底装置113包括转动辊1131、第二刀片1132和第一驱动电机1133,第二刀片1132设置于转动辊1131的表面,第一刀片112与第二刀片1132呈交错设置,第一刀片112与第二刀片1132互相不接触,转动辊1131与缓冲罐罐体11转动连接,第一驱动电机1133设置于缓冲罐罐体11的外部,在图1中未示出,且第一驱动电机1133的输出轴贯通缓冲罐罐体11与转动辊1131的一端连接,用于带动转动辊1131转动,如图1所示,第一驱动电机1133带动转动辊1131顺时针转动,第二刀片1132跟随转动辊1131顺时针转动,此时具有两个效果:①第二刀片1132和转动辊1131带动隔板14的污泥朝收集槽15方向运动,将隔板14顶部的污泥输送到收集槽15中;②第二刀片1132在转动过程中,在第二刀片1132缠绕到未完全粉碎的垃圾时,对污泥中的垃圾进行进一步的粉碎,通过第二刀片1132与第一刀片112做相对运动将垃圾粉碎,达到减少缓冲罐罐体11内残余污泥的数量以及减少吸污孔1141被堵塞的几率。
参照附图1和图4-图8所示,在本发明实施例中,微藻培养罐2包括培养罐罐体21、刮藻机22、藻收集斗23、第一隔网24、悬挂填料25、曝气装置26、光照组件27、微藻浓液输出管28、微藻处理废水输出管29和第二水泵210,污水排出管18的另一端与培养罐罐体21的一侧连通,培养罐罐体21的内壁表面开设有第二凹槽211,第二凹槽211的内壁一侧开设有第三凹槽212,第一隔网24的为数量为两个,自上而下设置于培养罐罐体21的内部,悬挂填料25设置于两个第一隔网24之间,刮藻机22设置于培养罐罐体21的顶部,的悬挂填料25用于培养微藻生物膜,为DHP EK3填料,表面积为0.008m2,比表面积为4.73m2/m3,藻收集斗23设置于培养罐罐体21的另一侧,刮藻机22和藻收集斗23用于采收和储存处于气浮状态微藻浓液,曝气装置26设置于培养罐体的内壁底部,曝气装置26提供微藻生长所需的二氧化碳以及冲刷气浮微藻,培养曝气量为0.15-0.2L/min,气浮曝气量为0.3-0.5L/min,进气压力为1.5~2Pa,气浮时间为8~10分钟,微藻采集浓度达到25-30g/L,回收率为80-90%,光照组件27设置于第二凹槽211的内部,微藻浓液输出管28的一端与藻收集斗23连接,微藻浓液输出管28的另一端与污泥收集管17的一侧连通,微藻处理废水输出管29的一端与培养罐罐体21的另一侧下方连通,微藻处理废水输出管29的另一端贯通连接第二水泵210后与催化反应罐体连通,微藻培养时间为5~7天,微藻浓液通过“曝气装置26气浮+刮藻机22”收集到藻收集斗23中。
参照附图1和图4-图9所示,在本发明实施例中,光照组件27提供微藻培养光照,光照组件27包括防护套管271、灯管272、驱动装置273、刮片274和转轴275,防护套管271设置于第二凹槽211的内部,刮片274的数量为两个,两个刮片274分别设置于培养罐罐体21上,且两个刮片274分别与防护套管271的两侧接触,灯管272设置于防护套管271的内部,光照强度控制4000~5000lux,光暗时间比12h:12h,转轴275设置于防护套管271的一端,防护套管271通过转轴275与培养罐体转动连接,驱动装置273设置于第三凹槽212的内部,驱动装置273与防护套管271连接,用于驱动防护套管271在第二凹槽211的内部转动,驱动装置273包括第二驱动电机2731、磁石2732、第一霍尔感应器2733和第二霍尔感应器2734,第二驱动电机2731设置于第三凹槽212的内部,磁石2732设置于防护套管271的另一端端面上,第二驱动电机2731的输出轴与防护套管271的另一端轴心处连接,第一霍尔感应器2733和第二霍尔感应器2734从左至右依次横向设置于第二驱动电机2731上,由于光照组件27需要长期浸泡在水中,在海洋平台生活污水处理装置运行一端时间后,在防护套管271的表面会附着一些杂物,不及时清理会导致光照强度不能达到微藻的生长强度,导致微藻培养罐2对预处理出水的处理效率降低从而导致海洋平台生活污水处理装置运行不稳定,通过驱动装置273驱动防护套管271转动,刮片274在防护套管271转动的过程中将防护套管271表面附着的杂物刮除,使防护套管271的表面保持清洁,不会有杂物附着使光照强度控制在4000~5000lux内,具体过程为,通过控制器5发送清洁指令,控制器5控制第二驱动电机2731驱动防护套管271顺时针转动,在磁石2732转动到被第二霍尔感应器2734感应到时,控制器5控制第二驱动电机2731驱动防护套管271逆时针转动,在磁石2732转动到被第一霍尔感应器2733感应到时控制器5控制第二驱动电机2731停止运行,达到了对防护套管271表面进行清洁,使灯管272输出的光照强度控制在4000~5000lux内,从而使海洋平台生活污水处理装置稳定运行的效果。
参照附图1所示,在本发明实施例中,厌氧发酵罐4包括发酵罐罐体41、抽污泵42和连接管43,连接管43的一端与污泥收集管17的另一端连通,连接管43的另一端贯通连接抽污泵42并延伸至发酵罐罐体41的内部,抽污泵42通过连接管43分别将收集槽15内部的污泥和藻收集斗23存储的微藻浓液输入到发酵罐罐体41内部,发酵罐罐体41收集和发酵污泥和微藻浓液,厌氧发酵沼气应用于海洋平台船员日常生活,实现了生活污水的资源化处理回用。
参照附图1-图9所示,在本发明实施例中,控制器5的信号输入端分别与第一霍尔感应器2733、第二霍尔感应器2734、第一流量计19、第二流量计110的信号输出端通信连接,控制器5的信号输出端分别与粉碎泵12、搅拌机13、第一驱动电机1133、第二驱动电机2731、第一水泵111、第二水泵210、刮藻机22、曝气装置26和抽污泵42的信号输入端通信连接。
参照附图1-图11所示,本发明还提出一种海洋平台生活污水处理装置的工作方法,包括以下步骤:
步骤1,生活污水预处理,粉碎泵12将生活污水收集粉碎后输入到缓冲罐罐体11的内部,搅拌机13对输入的生活污水进行搅拌混匀,格栅16对生活污水进行过滤分离,得到污泥和预处理出水,污泥沿倾斜设置的隔板14掉落至收集槽15的内部,清底装置113对隔板14顶部的污泥进行清理,将隔板14顶部的污泥输入到收集槽15的内部,第一水泵111通过污水排出管18将缓冲罐罐体11内部的预处理出水输送到培养罐罐体21的内部;
步骤2,微藻生物处理,将步骤2中得到的预处理出水通过微藻培养罐2进行生物处理,曝气装置26提供微藻生长所需的二氧化碳以及冲刷气浮微藻,刮藻机22和藻收集斗23用于采收和储存处于气浮状态微藻浓液,第二水泵210通过微藻处理废水输出管29将微藻处理废水输入到催化反应罐罐体31的内部;
步骤3,电催化氧化,输入催化反应罐罐体31内部的微藻处理废水,通过阴极电极棒33和阳极电极棒34进行消毒氧化,活性炭进行进一步的净化,处理完成后通过排放管37排放到大海;
步骤4,厌氧发酵,抽污泵42通过连接管43、污泥收集管17和微藻浓液输出管28,分别将收集槽15内部的污泥和藻收集斗23存储的微藻浓液输入到发酵罐罐体41内部进行发酵生成沼气。
以下两个实施例以某海港海洋平台A和B产生的生活污水为例,生活污水的特征指标如下表所示。
特征指标 | 海洋平台A | 海洋平台B |
污水水量 | 30m<sup>3</sup>/d | 50m<sup>3</sup>/d |
COD (mg/L) | 700-1500 | 500-1000 |
电导率(us) | 27000-35000 | 10000-20000 |
NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-N (mg/L) | 70-100 | 40-90 |
Cl<sup>-</sup> (mg/L) | 9000-15000 | 5000-15000 |
大肠杆菌 | 1.2×10<sup>3</sup> | 1.5×10<sup>3</sup> |
实施例1:
海洋平台生活污水处理装置处理海洋平台A生活污水,预处理缓冲罐1收集的预处理过滤液进入微藻培养罐2,培养曝气量0.15-0.2L/min;光照强度参数(3500~6500lux,光暗时间比12h:12h);水力停留时间为4~6天,微藻培养浓度达5~6.5g/L;气浮曝气量为0.3-0.5L/min,气浮时间为5~10分钟,采集微藻浓度为25-30g/L,回收率为85-90%,微藻处理废水抽进电催化反应罐3,处理时间为0.5-1h,最终出水COD≤100mg/L,氨氮≤8mg/L,SS≤8mg/L,大肠杆菌≤15CFU/L,出水达标排海。
实施例2:
海洋平台生活污水处理装置处理海洋平台B生活污水,预处理缓冲罐1收集的预处理过滤液进入微藻培养罐2,培养曝气量0.15-0.2L/min;光照强度参数(3500~6500lux,光暗时间比12h:12h);水力停留时间为4~6天,微藻培养浓度达7~9g/L;气浮曝气量为0.15-0.2L/min,气浮时间为5~10分钟,微藻采集浓度达到30-40g/L,回收率为80-90%,微藻处理废水抽进电催化反应罐3,处理时间为0.5-2h,最终出水COD≤110mg/L,氨氮≤5mg/L,SS≤10mg/L,大肠杆菌≤15CFU/L,出水达标排海。
具体的,粉碎泵12将生活污水收集粉碎后输入到缓冲罐罐体11的内部,搅拌机13对输入的生活污水进行搅拌混匀,格栅16对生活污水进行过滤分离,得到污泥和预处理出水,污泥沿倾斜设置的隔板14掉落至收集槽15的内部,清底装置113对隔板14顶部的污泥进行清理,将隔板14顶部的污泥输入到收集槽15的内部,第一水泵111通过污水排出管18将缓冲罐罐体11内部的预处理出水输送到培养罐罐体21的内部,曝气装置26提供微藻生长所需的二氧化碳以及冲刷气浮微藻,刮藻机22和藻收集斗23用于采收和储存处于气浮状态微藻浓液,第二水泵210通过微藻处理废水输出管29将微藻处理废水输入到催化反应罐罐体31的内部,通过阴极电极棒33和阳极电极棒34进行消毒氧化,活性炭进行进一步的净化,处理完成后通过排放管37排放到大海,抽污泵42通过连接管43、污泥收集管17和微藻浓液输出管28,分别将收集槽15内部的污泥和藻收集斗23存储的微藻浓液输入到发酵罐罐体41内部进行发酵生成沼气,达到了不用额外使用消毒药剂处理效果好,极板损耗低不容易堵塞设备,运行稳定以及产生的污泥可以进行资源化处理回用的效果。
需要说明的是,控制器5、第一霍尔感应器2733、第二霍尔感应器2734、第一流量计19、第二流量计110、粉碎泵12、搅拌机13、第一驱动电机1133、第二驱动电机2731、第一水泵111、第二水泵210、刮藻机22、曝气装置26和抽污泵42具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定,具体选型计算方法采用本领域现有技术,故不再详细赘述。
控制器5、第一霍尔感应器2733、第二霍尔感应器2734、第一流量计19、第二流量计110、粉碎泵12、搅拌机13、第一驱动电机1133、第二驱动电机2731、第一水泵111、第二水泵210、刮藻机22、曝气装置26和抽污泵42的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的,在此不予详细说明。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种海洋平台生活污水处理装置,其特征在于,包括:
预处理缓冲罐,用于对海洋平台生活污水进行预处理,得到污泥和预处理出水,所述预处理缓冲罐包括缓冲罐罐体、粉碎泵、搅拌机、隔板、收集槽、格栅、污泥收集管、污水排出管、第一流量计、第二流量计、第一水泵、第一刀片、清底装置和吸污球;
其中,所述粉碎泵的输出端与所述缓冲罐罐体一侧连接,所述搅拌机设置于所述缓冲罐罐体的顶部,所述隔板呈斜向设置于所述缓冲罐罐体的内部,所述收集槽设置于所述隔板上,所述隔板的顶部一侧开设有第一凹槽,所述第一刀片设置于所述第一凹槽的内壁表面上,所述清底装置设置于所述第一凹槽的内部,所述格栅设置于所述隔板的顶部另一侧,所述污泥收集管的一端贯通所述预处理缓冲罐的顶部并延伸至所述收集槽的内部,所述污泥收集管的一端与所述吸污球连通,所述第一流量计安装于所述污泥收集管上,所述污水排出管的一端贯通所述缓冲罐罐体靠近所述格栅的一侧与所述缓冲罐罐体内部连通,所述污水排出管的另一端贯通连接所述第一水泵后与微藻培养罐连通;
微藻培养罐,与所述预处理缓冲罐连接,用于对输入的预处理出水进行处理后得到微藻处理废水和微藻浓液;
电催化反应罐,与所述微藻培养罐连接,用于对输入的微藻处理废水进行处理后进行排放;
其中,所述电催化反应罐包括催化反应罐罐体、电源、阴极电极棒、阳极电极棒、第二隔网、活性炭填料和排放管,所述催化反应罐罐体与所述微藻培养罐连接,所述第二隔网设置于所述催化反应罐罐体的内部,所述活性炭填料设置于所述反应罐罐体的内部位于所述第二隔网的下方,所述阴极电极棒和阳极电极棒依次设置于所述反应罐罐体的内部,且分别与所述电源连接,所述排放管与所述催化反应罐罐体靠近所述活性炭填料的一侧连通;
厌氧发酵罐,分别与所述预处理缓冲罐和所述微藻培养罐连接,用于对污泥和微藻浓液进行处理得到沼气;
所述预处理缓冲罐和所述微藻培养罐分别通信连接有控制器。
2.根据权利要求1所述的一种海洋平台生活污水处理装置,其特征在于:所述吸污球的表面均匀开设有与所述污泥收集管相连通的吸污孔。
3.根据权利要求1所述的一种海洋平台生活污水处理装置,其特征在于:所述清底装置包括转动辊、第二刀片和第一驱动电机,第二刀片设置于所述转动辊的表面,所述转动辊与所述缓冲罐罐体转动连接,所述第一驱动电机设置于所述缓冲罐罐体的外部,且所述第一驱动电机的输出轴贯通所述缓冲罐罐体与所述转动辊的一端连接,用于带动所述转动辊转动。
4.根据权利要求3所述的一种海洋平台生活污水处理装置,其特征在于:所述第一刀片与所述第二刀片呈交错设置,所述第一刀片与所述第二刀片互相不接触。
5.根据权利要求3所述的一种海洋平台生活污水处理装置,其特征在于:所述微藻培养罐包括培养罐罐体、刮藻机、藻收集斗、第一隔网、悬挂填料、曝气装置、光照组件、微藻浓液输出管、微藻处理废水输出管和第二水泵,所述污水排出管的另一端与所述培养罐罐体的一侧连通,所述培养罐罐体的内壁表面开设有第二凹槽,所述第二凹槽的内壁一侧开设有第三凹槽,所述第一隔网的为数量为两个,自上而下设置于所述培养罐罐体的内部,所述悬挂填料设置于两个所述第一隔网之间,所述刮藻机设置于所述培养罐罐体的顶部,所述藻收集斗设置于所述培养罐罐体的另一侧,所述曝气装置设置于所述培养罐体的内壁底部,所述光照组件设置于所述第二凹槽的内部,所述微藻浓液输出管的一端与所述藻收集斗连接,所述微藻浓液输出管的另一端与所述污泥收集管的一侧连通,所述微藻处理废水输出管的一端与所述培养罐罐体的另一侧下方连通,所述微藻处理废水输出管的另一端贯通连接所述第二水泵后与所述催化反应罐体连通。
6.根据权利要求5所述的一种海洋平台生活污水处理装置,其特征在于:所述光照组件包括防护套管、灯管、驱动装置、刮片和转轴,所述防护套管设置于所述第二凹槽的内部,所述刮片的数量为两个,两个所述刮片分别设置于所述培养罐罐体上,且两个所述刮片分别与防护套管的两侧接触,所述灯管设置于所述防护套管的内部,所述转轴设置于所述防护套管的一端,所述防护套管通过所述转轴与所述培养罐体转动连接,所述驱动装置设置于所述第三凹槽的内部,所述驱动装置与所述防护套管连接,用于驱动所述防护套管在所述第二凹槽的内部转动。
7.根据权利要求6所述的一种海洋平台生活污水处理装置,其特征在于:所述驱动装置包括第二驱动电机、磁石、第一霍尔感应器和第二霍尔感应器,所述第二驱动电机设置于所述第三凹槽的内部,所述磁石设置于所述防护套管的另一端端面上,所述第二驱动电机的输出轴与所述防护套管的另一端轴心处连接,所述第一霍尔感应器和所述第二霍尔感应器从左至右依次横向设置于所述第二驱动电机上。
8.根据权利要求7所述的一种海洋平台生活污水处理装置,其特征在于:所述厌氧发酵罐包括发酵罐罐体、抽污泵和连接管,所述连接管的一端与所述污泥收集管的另一端连通,所述连接管的另一端贯通连接所述抽污泵并延伸至所述发酵罐罐体的内部。
9.根据权利要求8所述的一种海洋平台生活污水处理装置,其特征在于:所述控制器的信号输入端分别与所述第一霍尔感应器、所述第二霍尔感应器、所述第一流量计、所述第二流量计的信号输出端通信连接,所述控制器的信号输出端分别与所述粉碎泵、所述搅拌机、所述第一驱动电机、第二驱动电机、所述第一水泵、所述第二水泵、所述刮藻机、所述曝气装置和所述抽污泵的信号输入端通信连接。
10.一种应用如权利要求1-9任一项所述的一种海洋平台生活污水处理装置的工作方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1,生活污水预处理,粉碎泵将生活污水收集粉碎后输入到缓冲罐罐体的内部,搅拌机对输入的生活污水进行搅拌混匀,格栅对生活污水进行过滤分离,得到污泥和预处理出水,污泥沿倾斜设置的隔板掉落至收集槽的内部,清底装置对隔板顶部的污泥进行清理,将隔板顶部的污泥输入到收集槽的内部,第一水泵通过污水排出管将缓冲罐罐体内部的预处理出水输送到培养罐罐体的内部;
步骤2,微藻生物处理,将所述步骤2中得到的预处理出水通过微藻培养罐进行生物处理,曝气装置提供微藻生长所需的二氧化碳以及冲刷气浮微藻,刮藻机和藻收集斗用于采收和储存处于气浮状态微藻浓液,第二水泵通过微藻处理废水输出管将微藻处理废水输入到催化反应罐罐体的内部;
步骤3,电催化氧化,输入催化反应罐罐体内部的微藻处理废水,通过阴极电极棒和阳极电极棒进行消毒氧化,活性炭进行进一步的净化,处理完成后通过排放管排放到大海;
步骤4,厌氧发酵,抽污泵通过连接管、污泥收集管和微藻浓液输出管,分别将收集槽内部的污泥和藻收集斗存储的微藻浓液输入到发酵罐罐体内部进行发酵生成沼气。
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