CN1377835A - 污水处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种污水处理设备,该设备用于船舶中,并且包括至少一个充气室(1、2)、一沉淀室(3)、一消毒室(4)和一存储容器(4)。为了提供一种多功能的和高效的设备,该充气室(1、2)、沉淀室(3)、消毒室(4)和存储容器(4)集成于同一结构中。

Description

污水处理设备
技术领域
根据权利要求1的前序部分，本发明涉及一种船舶所用的，特别是海洋船舶所用的用于处理污水的设备。
背景技术
本来已知有污水或废水处理装备。它们也用于海洋船舶上。这种处理装备的能力根据船舶所能运载的人员的数量来度量，因此例如客船和货船上的污水处理装备属于完全不同的规格类别。
在下文中污水和废水这两个术语都会用到。这两个术语包括来自卫生设施，例如厕所、小便池、洗脸盆、医院、船上的医务室以及厨房、食品处理设施等的废物。在这方面所用的其它术语还有黑水和灰水。
一种用于污水处理的典型设备的基本部件包括污水所用的充气室、沉淀室和消毒室。在充气室中，利用细菌将污水的有机组分转变成二氧化碳和水。这个过程所需的空气通常由鼓风机产生。经过充气室中处理的废水被引至沉淀室中，所分离的沉积物从这里返回至充气室中以进行进一步的分解。清洁过的水从沉淀室中引至消毒室中，在这里利用化学方法和/或紫外光或紫外射线进行消毒。清洁过的水可以从消毒室中倒入海中、陆地上的接收设施例如排水管网络中、或者位于船舶上其他某个位置处的存储容器中。
在轮船所用的已知的废水处理装备中，充气室、沉淀室和消毒室形成一分离的实体，其中在各室之间安装有短传送连接件，而流体通过溢流从一个室流入另一室中。在处理装备之前通常具有一个收集容器，该收集容器的作用是保证处理装备在每天所有小时内具有稳定的负荷。通常有一个存储容器跟在处理装备之后，并与处理装备明确分离，该存储容器的作用是当由于各种不同规章的要求，例如在海港内不能排放到港池中，而不能将在船舶上清洁过的废水排放到海中时，用以存储在船舶上清洁过的废水。
在已知的设备中，存储容器总是位置与处理装备远离开，通常位于船体的底部的容器，而处理装备位于机房中，因此就会使得从处理装备到存储容器的传送连接件过长，从而使得管道泄漏的可能性增加。另外，在已知的方案中，每个系统都需要其自身的泵站和位置测量系统，其包括自动控制系统。
发明内容
本发明的目的是获得一种用于处理污水的设备，利用这种设备可以避免出现上述缺点，并且它能利用简单的装置提供有效的和多功能的污水处理过程。这种目的通过一种设备来实现，该设备的主要特征见权利要求1。
本发明的基本思想是尽可能地将轮船上所用的污水处理装备和存储容器设计成一体式结构，因此传送连接件所需的装置及其控制装置可以减至最少，并且可以尽可能地在设备的不同部件之间实现高效的交互作用。这种结构方案使得可以按新型方式使用某些部件。
这主要通过将充气室、沉淀室、消毒室和存储容器集成于同一结构中来实现，因此至少位置测量系统、泵站和控制中心可以合在一个单元中，即，使得处理过程及其控制可以从一中央结构中进行监控。
消毒室和存储容器可布置为分离的单元并带有与控制中心相连的表面位置传感器。这就为在不能直接排放处理过的废水时提供了一个受控制的临时存储阶段。
存储容器也可以直接作为处理装备的结构的一个固定部分，因此，例如消毒室可以从仅仅一个消毒室扩展成一个多功能组合型消毒室-存储容器。这种结构方案的组合控制可以有利地带有与控制中心相连的表面位置传感器。
为了优化通风阶段，在通风阶段中，优选使用两个充气室，即第一和第二充气室。
为了提供其他污水处理方式，第一充气室和存储容器带有与污水源相连的污水供应管。这就意味着，例如，污水处理过程例如在年度维修期间也可以被临时绕过，因此污水可以直接收集于存储容器中，而污水可以从此处返回至充气室中以便在以后进行处理。因此，处理过程可以在年度维修后或者其他某一中断过程后完成。
此外还发现，有利的是，当该设备与一真空废物系统一起使用时，与第一充气室和存储容器相连的污水供应管与一个喷射装置相连。
上述结构方案还使得充气室和存储容器都能直接起污水收集容器的作用。
为了进一步使结构方案更具有集中性，有利地，消毒室和存储容器带有与控制中心相连的一个共用泵装置。
有利地，消毒室带有一个包括与上述控制中心相连的消毒剂容器和剂量泵的消毒系统。
根据本发明的装置的一体式结构可以保证将所有操作装置与中央控制中心相连。
附图说明
在下文中，参照所附示意图通过实例对本发明进行描述，其中：
图1示出了消毒室和存储容器为分离单元的一个实施方案；
图2示出了消毒室和存储容器为一体式单元的一个实施方案；
图3示出了消毒室和存储容器为分离单元的另一个实施方案；以及
图4示出了消毒室和存储容器为一体式单元的另一个实施方案。
具体实施方式
图1中所示的污水或废水处理装备包括一第一充气室1和一第二充气室2。在第二充气室2旁边为一沉淀室3，紧邻该沉淀室3为一消毒室4a，该消毒室4a带有一下部第一表面位置传感器5和上部第二表面位置传感器6。这种设备还包括一消毒系统，由此可以利用剂量泵9从消毒剂容器8中配给消毒剂的剂量。表面位置传感器和消毒剂剂量配给的工作由控制中心10进行控制。
存储容器4b与处理装备合为一体，不过该存储容器在其中形成一个分离单元。废水通过连接管13、16从消毒室4a传送至存储容器4b。存储容器4b带有一用于监控存储阶段的第三表面位置传感器7，在下文中将对其进行更为详细的讨论。
废水布置成要么通过供应管21从污水源20送往第一充气室1，要么通过供应管22送往存储容器4b。
处理过的废水利用泵14从存储容器4b排放至海中或者陆地上的存储设施，例如排水管网络(图中未示出)。废水也可以通过连接管19、25返回至第一充气室1中。
这种设备的工作原理如下。
关闭阀23打开而关闭阀24关闭，废水通过管21从污水源20送往第一充气室1。废水通过溢流方式(如箭头所示)传送至第二充气室2并进一步传送至沉淀室3中，可能存在的未溶解的粒子可以通过泵11和管12从该沉淀室3返回至第一充气室1以重新处理。
废水通过溢流方式(如箭头所示)从沉淀室3的表面传送至消毒室4a。
如果可以直接将水从处理装备排放至例如海中或其他接收设施中，也就是说无需临时存储，则实际的消毒过程由下部第一表面位置传感器5和上部第二表面位置传感器6来控制。中央控制中心10还利用由表面位置传感器5、6发出的信号控制着通过泵9从消毒剂容器8送往消毒室4a的消毒剂供应过程。清洁过的废水从消毒室4a排向排放管30的排放过程通过排放管13和泵14按照受控的方式来进行，此时关闭阀17和31打开，而关闭阀15、18和26关闭。
消毒室4a通常尺寸比较小(如图1中示意性地示出)，其尺寸的确定根据消毒过程方面的考虑来进行。从消毒室4a排出的排放过程通常由上部第二表面位置传感器6发出的信号来启动。
如果实际情况要求废水必须存储一段时间，例如当轮船位于海港中时，废水通过连接管13、16引入存储容器4b中，在存储容器4b中所收集的废水的表面位置由第三表面位置传感器7控制。在这种情况下，关闭阀15打开而关闭阀26和31关闭。
这就可以提供上述的临时存储阶段，而存储容器4b的尺寸通常根据需求估计来确定。这样，存储容器4b的填充和排放一般由第三表面位置传感器7来监控，该表面位置传感器7也与控制中心10相连。
在需要的时候，废水也可以通过泵14和返回管19从存储容器4b返回至第一充气室1中，该返回管19通过一连接管25与污水供应管21相连。在这种情况下，关闭阀18、26和31打开，而关闭阀15和17关闭。
如果需要绕过废水处理过程，例如为了进行维修或由于其他原因，可将废水通过供应管22从废水源20直接引入存储容器4b中。在这种情况下，废水可以在以后的阶段中从存储容器4b引入第一充气室1内，如上段中所述。
废水也可以在未经处理的情况下从存储容器4b直接导入海中或其他接收设施，例如排水管网络(图中未示出)。排向排放管30的排放过程通过泵14进行，此时关闭阀17、26和31打开，而关闭阀15和18关闭。
图2中所示的污水或废水处理装备包括一第一充气室1和一第二充气室2。在第二充气室2旁边为一沉淀室3，紧邻该沉淀室3为一消毒室4，该消毒室4同时还起存储容器的作用。该一体式或组合式消毒室-存储容器4带有三个表面位置传感器，下部第一表面位置传感器5、上部第二表面位置传感器6和高处的第三表面位置传感器7。这种设备还包括一消毒系统，由此可以利用剂量泵9从消毒剂容器8中配给消毒剂的剂量。
表面位置传感器和消毒剂剂量配给的工作由控制中心10进行控制。第一和第二表面位置传感器5和6主要用于消毒阶段，而第三表面位置传感器7主要用于存储阶段，在下文中将会对此进行更详细的讨论。
废水布置成要么通过供应管21从废水源20送往第一充气室1，要么通过供应管22送往组合式消毒室-存储容器4。
处理过的废水利用泵14从组合式消毒室-存储容器4排放至海中或者陆地上的存储设施，例如排水管网络(图中未示出)。废水也可以通过连接管19、25返回至第一充气室1中。
这种设备的工作原理如下。
关闭阀23打开而关闭阀24关闭，废水通过管21从污水源20送往第一充气室1。废水通过溢流方式(如箭头所示)传送至第二充气室2并进一步传送至沉淀室3中，可能存在的未溶解的粒子可以通过泵11和管12从该沉淀室3返回至第一充气室1以重新处理。
废水通过溢流方式(如箭头所示)从沉淀室3的表面传送至组合式消毒室-存储容器4。
如果可以直接将水从处理装备排放至例如海中，也就是说无需临时存储，则实际的消毒过程由位置靠下的两个表面位置传感器，即下部第一表面位置传感器5和上部第二表面位置传感器6来控制。控制中心10还利用由表面位置传感器5、6发出的信号控制着通过泵9从消毒剂容器8送往组合式消毒室-存储容器4的下部的消毒剂供应过程。清洁过的废水从组合式消毒室-存储容器4中排出的排放过程通过泵14按照受控的方式来进行，此时关闭阀17打开，而关闭阀18关闭。
在这种情况下，消毒过程在组合式消毒室-存储容器4的下部进行。排放过程通常由上部第二表面位置传感器6发出的信号来启动。
如果实际情况要求废水必须存储一段时间，则第二表面位置传感器6的作用被回避掉，而存储阶段由高处的第三表面位置传感器7来控制。在这方面，上述的消毒过程也可以进行。
这就可以在组合式室或容器内有利地提供上述的临时存储阶段。这样，组合式消毒室-存储容器4的填充和排放一般由高处的第三表面位置传感器7来监控，该表面位置传感器7与中央控制中心10相连。
在需要的时候，废水也可以通过泵14和返回管19从组合式消毒室-存储容器4返回至第一充气室1中，该返回管19通过一连接管25与污水供应管21相连。在这种情况下，关闭阀18打开，而关闭阀17关闭。实际上，为了保证该过程的进行，返回至该充气室时化学消毒剂仍未加入组合式消毒室-存储容器中。如果消毒剂已经加入，则废水少量地返回。该过程由控制中心10控制。
如果需要绕过废水处理过程，例如为了进行维修或由于其他原因，可将废水通过供应管22从废水源20直接引入组合式消毒室-存储容器4中。在这种情况下，废水可以在以后的阶段中从组合式消毒室-存储容器4引入第一充气室1内，如上段中所述。
如果需要，废水也可以在未经处理的情况下从组合式消毒室-存储容器4直接导入海中或陆地上的接收设施，例如排水管网络(图中未示出)。排向排放管30的排放过程通过泵14进行，此时关闭阀17打开，而关闭阀18关闭。
图3中所示的污水或废水处理装备与关于图1所述的设备基本一致。
然而，在这种设备中，第一充气室1还起污水或废水收集容器的作用。在需要的时候，例如在充气室1维修期间，存储容器4b可以直接起污水收集容器的作用。这些结构也可以在图1中所示的实施方案中实现。
在第二充气室2旁边为一沉淀室3，紧邻该沉淀室3为一消毒室4a，该消毒室4a带有一下部第一表面位置传感器5和上部第二表面位置传感器6。这种设备还包括一消毒系统，由此可以利用剂量泵9从消毒剂容器8中配给消毒剂的剂量。表面位置传感器和消毒剂剂量配给的工作由控制中心10进行控制。
存储容器4b与处理装备合为一体，不过该存储容器在其中形成一个分离单元。废水通过连接管13、16从消毒室4a传送至存储容器4b。存储容器4b带有一用于监控存储阶段的第三表面位置传感器7，在下文中将对其进行更为详细的讨论。
废水布置成利用喷射装置40从污水源20排出，或者通过供应管42送往第一充气室1，或者通过供应管43送往存储容器4b。喷射装置40利用喷射泵41沿污水源20通过吸入连接管44中的方向产生负压，因此废水可以通过喷射泵41产生的流送往一体式或组合式收集容器-充气室1中。
由于本领域普通技术人员都已知喷射装置的作用，因此就不在这方面进行更为详细的描述。
处理过的废水利用泵14从存储容器4b排放至海中或者陆地上的存储设施，例如排水管网络(图中未示出)。废水也可以通过连接管45返回至第一充气室1中。
这种设备的工作原理如下。
在关闭阀46关闭的情况下，废水利用喷射装置40和喷射泵41所产生的压差和流通过管42从污水源20送往第一充气室1。废水通过溢流方式(如箭头所示)传送至第二充气室2并进一步传送至沉淀室3中，可能存在的未溶解的粒子可以通过泵11和管12从该沉淀室3返回至第一充气室1以重新处理。
废水通过溢流方式(如箭头所示)从沉淀室3的表面传送至消毒室4a。
如果可以直接将水从处理装备排放至例如海中或其他接收设施中，也就是说无需临时存储阶段，则实际的消毒过程由下部第一表面位置传感器5和上部第二表面位置传感器6来控制。中央控制中心10还利用由表面位置传感器5、6发出的信号控制着通过泵9从消毒剂容器8送往消毒室4a的消毒剂供应过程。清洁过的废水从消毒室4a排向排放管30的排放过程通过排放管13和泵14按照受控的方式来进行，此时关闭阀17和32打开，而关闭阀15、26和31关闭。
消毒室4a通常尺寸比较小(如图3中示意性地示出)，其尺寸的确定根据消毒过程方面的考虑来进行。从消毒室4a排出的排放过程通常由上部第二表面位置传感器6发出的信号来启动。
如果实际情况要求废水必须存储一段时间，例如当轮船位于海港中时，废水通过连接管13、16引入存储容器4b中，在存储容器4b中所收集的废水的表面位置由第三表面位置传感器7控制。在这种情况下，关闭阀15和32打开而关闭阀26、31和17关闭。
这就可以提供上述的临时存储阶段，而存储容器4b的尺寸通常根据需求估计来确定。这样，存储容器4b的填充和排放一般由第三表面位置传感器7来监控，该表面位置传感器7也与中央控制中心10相连。
废水也可以通过循环管45、喷射泵41和供应管42从存储容器4b返回至第一充气室1中以重新处理。在这种情况下，关闭阀26和31打开，而关闭阀32和46关闭。
如果需要绕过废水处理过程，例如为了进行维修或由于其他原因，可将废水通过喷射装置40和供应管43从废水源20直接引入存储容器4b中。在这种情况下，废水可以在以后的阶段中从存储容器4b引入第一充气室1内，如上段中所述。
废水也可以在未经处理的情况下从组合式收集容器-充气室1或存储容器4b直接导入海中或陆地上的接收设施，例如排水管网络(图中未示出)。
从组合式收集容器-充气室1中排向排放管30的排放过程通过泵14进行，此时关闭阀33、31、32和17打开，而关闭阀15和26关闭。从存储容器4b排出的排放过程通过泵14进行，此时关闭阀17、26和32打开，而关闭阀15和31关闭。
图4中所示的污水或废水处理装备与关于图2所述的设备基本一致。
然而，在这种设备中，第一充气室1还起污水或废水收集容器的作用。在需要的时候，例如在充气室1维修期间，组合式消毒室-存储容器4可以直接起污水收集容器的作用。这些结构也可以在图2中所示的实施方案中实现。
在第二充气室2旁边为一沉淀室3，紧邻该沉淀室3为一消毒室4，该消毒室4同时还起存储容器的作用。该一体式或组合式消毒室-存储容器4带有三个表面位置传感器，下部第一表面位置传感器5、上部第二表面位置传感器6和高处的第三表面位置传感器7。这种设备还包括一消毒系统，由此可以利用剂量泵9从消毒剂容器8中配给消毒剂的剂量。
表面位置传感器和消毒剂剂量配给的工作由控制中心10进行控制。第一和第二表面位置传感器5和6主要用于消毒阶段，而第三表面位置传感器7主要用于存储阶段，在下文中将会对此进行更详细的讨论。
废水布置成利用喷射装置40从污水源20排出，或者通过供应管42送往第一充气室1，或者通过供应管43送往组合式消毒室-存储容器4。喷射装置40利用喷射泵41沿污水源20通过吸入连接管44中的方向产生负压，因此废水可以通过喷射泵41产生的流送往一体式或组合式收集容器-充气室1中。
由于本领域普通技术人员都已知喷射装置的作用，因此就不在这方面进行更为详细的描述。
处理过的废水利用泵14从组合式消毒室-存储容器4排放至海中、港池中或者陆地上的存储设施，例如排水管网络(图中未示出)。废水也可以通过连接管45返回至第一充气室1中。
这种设备的工作原理如下。
在关闭阀46关闭的情况下，废水利用喷射装置40和喷射泵41所产生的压差和流通过管42从污水源20送往第一充气室1。废水通过溢流方式(如箭头所示)传送至第二充气室2并进一步传送至沉淀室3中，可能存在的未溶解的粒子可以通过泵11和管12从该沉淀室3返回至第一充气室1以重新处理。
废水通过溢流方式(如箭头所示)从沉淀室3的表面传送至组合式消毒室-存储容器4。
如果可以直接将水从处理装备排放至例如海中或其他接收设施中，则实际的消毒过程由下部第一表面位置传感器5和上部第二表面位置传感器6来控制。控制中心10还利用由表面位置传感器5、6发出的信号控制着通过泵9从消毒剂容器8送往组合式消毒室-存储容器4的消毒剂供应过程。清洁过的废水从组合式消毒室-存储容器4中通过泵14按照受控的方式排放至排放管30，此时关闭阀32和34打开，而关闭阀31关闭。
在这种情况下，消毒过程在组合式消毒室-存储容器4的下部进行。排放过程通常由上部第二表面位置传感器6发出的信号来启动。
如果实际情况要求废水必须存储一段时间，则第二表面位置传感器6的作用被回避掉，而存储阶段由高处的第三表面位置传感器7来控制。在这方面，上述的消毒过程也可以进行。
这就可以在组合式室或容器内有利地提供上述的临时存储。这样，组合式消毒室-存储容器4的填充和排放一般由高处的第三表面位置传感器7来监控，该表面位置传感器7与中央控制中心10相连。
在需要的时候，废水也可以通过循环管45、喷射泵41和供应管42从组合式消毒室-存储容器4返回至第一充气室1中以重新处理。在这种情况下，关闭阀34和31打开，而关闭阀32和46关闭。
如果需要绕过废水处理过程，例如为了进行维修或由于其他原因，可将废水通过喷射装置40和供应管43从废水源20直接引入组合式消毒室-存储容器4中。在这种情况下，废水可以在以后的阶段中从组合式消毒室-存储容器4引入第一充气室1内，如上段中所述。
废水也可以在未经处理的情况下从组合式收集容器-充气室1或组合式消毒室-存储容器4直接导入海中或陆地上的接收设施，例如排水管网络(图中未示出)。
从组合式收集容器-充气室1排放至排放管30的排放过程通过泵14进行，此时关闭阀33、31和32打开，而关闭阀34关闭。从组合式消毒室-存储容器4排出的排放过程通过泵14进行，此时关闭阀34和32打开，而关闭阀31关闭。
有利地，上述实例中的关闭阀为马达启动，而它们的控制可与中央控制中心10相连，设备的其他部件和操作装置的工作也可与该中央控制中心相连。
这种一体式结构例如通过由中央控制中心10控制的多功能泵14在以上实施方案中也得到了清楚的例示。作为一个替代方案，消毒系统还可以包括紫外光或紫外射线的结构。另外应当清楚，作为以上实施方案中所示的两个室的一种替代方案，这种设备可以只带有一个充气室而工作。
以上描述，包括其相关附图在内，只是用于阐明本发明的基本思想。根据本发明的装置的细节，例如连接管及其结构方案、阀的类型及其结构方案、泵、用于产生真空的装置，等等，可以在随后的权利要求书的范围内进行改变。

Claims (15)

1.一种用于污水处理的设备，该设备用于船舶中，并且包括至少一个充气室(1、2)、一沉淀室(3)、一消毒室(4；4a)和一存储容器(4；4b)，其特征在于，该充气室(1、2)、沉淀室(3)、消毒室(4；4a)和存储容器(4；4b)集成于同一结构中。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，存储容器(4b)和消毒室(4a)布置为分离的单元。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，消毒室(4a)和存储容器(4b)设置有与控制中心(10)相连的表面位置传感器(5、6、7)。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，消毒室(4a)设置有主要用于监控消毒阶段的第一表面位置传感器(5)和第二表面位置传感器(6)，而存储容器(4b)设置有主要用于监控存储阶段的第三表面位置传感器(7)。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，消毒室(4)和存储容器(4)布置为一体式单元。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，组合式消毒室-存储容器(4)设置有与控制中心(10)相连的表面位置传感器(5、6、7)。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，组合式消毒室-存储容器(4)设置有主要用于监控消毒阶段的第一位置传感器(5)和第二表面位置传感器(6)，以及主要用于监控存储阶段的第三表面位置传感器(7)。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备包括一第一充气室(1)和一第二充气室(2)。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，第一充气室(1)和存储容器(4；4b)设置有与污水源(20)相连的污水供应管(21、22；42、43)。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，与第一充气室(1)和存储容器(4；4b)相连的供应管(42、43)与一喷射装置(40)相连。
11.根据权利要求9或10所述的设备，其特征在于，第一充气室(1)和存储容器(4；4b)布置成直接起污水收集容器的作用。
12.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，消毒室(4；4a)和存储容器(4；4b)设置有与控制中心(10)相连的泵装置(14)。
13.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，消毒室(4；4a)设置有一与控制中心(10)相连的消毒系统(8、9)。
14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，该消毒系统包括一消毒剂容器(8)和一剂量泵(9)。
15.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备的不同部件和操作装置的工作与一中央控制中心(10)相连。
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