CN206033452U - 三效一体化的船舶污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种三效一体化的船舶污水处理装置，包括过滤器和光催化氧化反应器，光催化氧化反应器包括与过滤器出水端连接的筒状反应器本体、一端与反应器本体连接且另一端延伸至海水内的水泵、沿反应器本体长度方向布置于反应器本体内的灯管、及设于反应器本体内壁的超声波发生器。本实用新型一方面设置过滤器出去污泥中较大颗粒杂质，降低污水浊度，有利于后续的光照穿透性，另一方面设置超声波发生器，利用超声波的机械作用使污水和污水中的污泥发生振动，避免污泥结块，同时利用超声波的空化作用形成气泡，促进污泥颗粒分散，同时利用海水与污水在光催化作用发生氧化反应，减少了资源消耗，降低了污水处理成本。

Description

三效一体化的船舶污水处理装置

技术领域

本实用新型涉及船舶污水处理技术，尤其是涉及一种三效一体化的船舶污水处理装置。

背景技术

进入20世纪80年代后，光催化氧化污水处理方法成为环保科学工作者研究的方向。而且，大量的研究证明，烃类和多环芳烃、卤化芳烃化合物、染料、表面活性剂、农药、油类、氰化物等都能有效地进行光催化反应，脱色、去毒、矿化为无毒无机小分子物质，从而消除对环境的污染。

光催化氧化还原机理主要是催化剂受光照射，吸收光能，发生电子跃迁，生成“电子-空穴”对，对吸附于表面的污染物，直接进行氧化还原，或氧化表面吸附的羟基OH-，生成强氧化性的羟基自由基OH-将污染物氧化。

船舶在运输过程中需要排出大量的污水，为了避免其排出的污水污染海洋，必须对这些污水进行处理，现有的船舶污水处理均采用常规活性污泥法，其不利于提高污水处理效率和降低污水处理过程中能源消耗。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提出一种三效一体化的船舶污水处理装置，解决现有技术中现有船舶污水处理中处理效率低下、能耗大的技术问题。

为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种三效一体化的船舶污水处理装置，包括过滤器和光催化氧化反应器，所述光催化氧化反应器包括与所述过滤器出水端连接的筒状反应器本体、一端与所述反应器本体连接且另一端延伸至海水内的水泵、沿所述反应器本体长度方向布置于所述反应器本体内的灯管、及设于所述反应器本体内壁的超声波发生器。

优选的，所述过滤器和所述光催化氧化反应器通过一三通阀连接，所述三通阀一出水端口与一循环管道连接，所述循环管道与所述过滤器的进水端连接。

优选的，所述一体化光催化氧化污水处理装置包括一浊度控制部件，所述浊度控制部件包括配合设置于所述过滤器内壁的发光体和光强度传感器、及一处理器，所述处理器包括信号采集电路、比较电路、三通阀驱动电路，所述信号采集电路用于采集所述光强度传感器感应所述发光体照射的光强度产生的电信号，所述比较电路用于判断所述电信号是否大于设定阈值，若大于设定阈值则启动三通阀驱动电路，所述三通阀驱动电路用于驱动三通阀使所述过滤器和所述光催化氧化反应器连通。

优选的，所述反应器本体包括沿污水运动方向依次设置的第一分段和第二分段，所述水泵连接于所述第一分段，所述灯管内置于所述第二分段。

优选的，所述灯管为紫外灯管，且其同轴布置于所述第二分段内。

优选的，所述超声波发生器包括分别布置于所述第一分段和第二分段内的第一超声波发生器和第二超声波发生器，所述第二超声波发生器包括沿所述第二分段长度方向布置的多个超声波发生组件，每个所述超声波发生组件均包括沿所述第二分段内壁呈环状布置的多个超声波发生部。

优选的，所述第二分段内壁设置有用于检测所述紫外灯管的发光强度的在线光强度计。

优选的，所述水泵进水端延伸至海水内并与一海洋生物防护组件连接。

与现有技术相比，本实用新型一方面设置过滤器出去污泥中较大颗粒杂质，降低污水浊度，有利于后续的光照穿透性，另一方面设置超声波发生器，利用超声波的机械作用使污水和污水中的污泥发生振动，避免污泥结块，同时利用超声波的空化作用形成气泡，促进污泥颗粒分散，同时利用海水与污水在光催化作用发生氧化反应，减少了资源消耗，降低了污水处理成本。

附图说明

图1是本实用新型的三效一体化的船舶污水处理装置的连接结构示意图；

图2是本实用新型的图1的A-A向视图；

图3是本实用新型的处理器的连接框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型的实施例提供了一种三效一体化的船舶污水处理装置，包括过滤器1和光催化氧化反应器2，所述光催化氧化反应器2包括与所述过滤器1出水端连接的筒状反应器本体21、一端与所述反应器本体21连接且另一端延伸至海水内的水泵22、沿所述反应器本体21长度方向布置于所述反应器本体21内的灯管23、及设于所述反应器本体21内壁的超声波发生器24。

污水首先通过过滤器1进行过滤，以降低污水浊度，避免污水中杂质对后续光照的阻挡，降低光催化效果；过滤后的污水直接输送至光催化氧化反应器2内，并通过水泵22将海水抽入光催化氧化反应器内，海水在灯管23发出的光的催化作用下，将污水中的有机物氧化；其中，通过设置超声波发生器24，利用超声波的机械作用使污水和污水中的污泥发生振动，避免污泥结块，同时利用超声波的空化作用形成气泡，促进污泥颗粒分散，上述气泡分为两种，一种污泥颗粒内部污水产生气泡直接将颗粒分散、细化，另一种则是污水形成气泡破灭，产生激荡，使得气泡附近的污泥颗粒破碎、分散。其中，本实施例的过滤器1优选为自冲洗过滤器。

而为了避免水泵22抽入海水时将海水中的生物进入反应器本体1内，进而导致整个光催化氧化反应器2被海洋生物污染，故本实施例在所述水泵22进水端设置有一海洋生物防护组件7，其可有效避免海洋生物进入，延长了光催化氧化反应器2的使用寿命。

由于过滤器1的过滤效率有限，仅仅通过一次过滤并不能达到设定的浊度，故本实施例所述过滤器1和所述光催化氧化反应器2之间通过三通阀3连接，所述三通阀3一出水端口与一循环管道4连接，所述循环管道4与所述过滤器1的进水端连接，即当过滤器1过滤后的浊度未低于设定值时，三通阀3的出水端与循环管道4连通，从过滤器1出水端流出的污水再次进行循环过滤，直至污水浊度低于设定值后，三通阀3的出水端与光催化氧化反应器2导通。

实际应用过程中，为了增加使用的便捷性，本实施例所述一体化光催化氧化污水处理装置包括一浊度控制部件5，如图1所示，所述浊度控制部件5包括配合设置于所述过滤器1内壁的发光体51和光强度传感器52、及一处理器53，发光体51和光强度传感器52配合设置用以检测过滤器1出水端的污水浊度，具体可通过光强度传感器52感应的光照强度判断污水浊度的高低，即光强度传感器52感应值越大，则说明污水浊度越低，当光强度传感器52感应光强度值大于设定值时，则说明污水浊度低于设定浊度，处理器53获取该光强度传感器52的感应信号，并控制三通阀3的出水端与光催化氧化反应器2导通，从而实现了过滤器1的循环自动过滤。

具体的如图3所示，所述处理器53包括信号采集电路531、比较电路532、三通阀驱动电路533，所述信号采集电路531用于采集所述光强度传感器52感应所述发光体51照射的光强度产生的电信号，所述比较电路532用于判断所述电信号是否大于设定阈值，若大于设定阈值则启动三通阀驱动电路533，所述三通阀驱动电路533用于驱动三通阀3使所述过滤器1和所述光催化氧化反应器2连通。

如图1所示，本实施例为了增加光催化氧化效果，将所述反应器本体21设置为沿污水运动方向依次设置的第一分段211和第二分段212，所述水泵22连接于所述第一分段21，所述灯管23内置于所述第二分段212。相对应的，所述超声波发生器24包括分别布置于所述第一分段211和第二分段212内的第一超声波发生器241和第二超声波发生器242。

其中，第一分段211用于对污水进行预处理，第二分段212用于进行光催化氧化反应。

具体的，水泵22向所述第一分段211内的污水中抽入海水，第一超声波发生器241对加入海水的污水进行预处理，其一方面利用超声波的机械作用使污水发生振动，保证抽入的海水与污水均匀混合，有利于后续光催化氧化的均衡性，提高光催化氧化效率，同时也能一定程度的分散、细化污泥中较大颗粒；另一方面利用超声波的空化作用，其可在颗粒中形成气泡，使颗粒分散、细化，也可在污水中形成气泡并破碎产生激荡，使污水与氧化剂进一步的混合均匀、使污泥颗粒进一步的分散、细化。

经过预处理的污水进入第二分段212进行光催化氧化，为了增加了光催化氧化效果，本实施例灯管23同轴布置于所述第二分段212内，从而便于向包覆于灯管23外的污水进行光照。其中，本实施例的灯管23优选为紫外灯管。

在第二分段212进行的光催化氧化过程中，第二分段212内壁上设置的第二超声波发生器242对灯管23外的污水进行超声处理，其一方面有利于污水中颗粒进一步的分散、细化，另一方面促进了污水中颗粒的振动，避免污泥沉淀于灯管23的外壁上形成污垢，从而阻挡灯管23发出的光线。如图1、图3所示，为了增加该超声处理的效果，本实施例所述第二超声波发生器242包括沿所述第二分段212长度方向布置的多个超声波发生组件，每个所述超声波发生组件均包括沿所述第二分段212内壁呈环状布置的多个超声波发生部242a，即多个超声波发生组件沿灯管23长度方向布置，且形成的环状多个超声波发生部242a不间断的向灯管23发射超声波，使整个灯管23外壁与第二分段212内壁之间的污水均处于超声波作用下，保证第二分段212内的污水不间断处于超声波的机械作用和空化作用下。

而且，形成的环状多个超声波发生部242a可避免污泥在第二分段212底部沉淀，减少或避免了第二分段212进行污泥清理的问题。

其中，本实施例所述第二分段212内壁设置有用于检测所述紫外灯管的发光强度的在线光强度计6。

本实施例的三效一体化的船舶污水处理装置具体操作流程如下：将污水通入过滤器内进行过滤，并通过浊度控制部件控制污水循环进入过滤器内进行循环过滤，直至过滤后的污水的浊度低于设定值，一般为10mg/L；过滤后的污水进入光催化氧化反应器，进入后通过水泵向污水中抽入海水，同时通过第一超声波发生器对污水进行超声预处理，超声预处理后后的污水在紫外灯管的照射下与海水中的物质发生氧化作用，同时对紫外灯管外的污水进行超声处理。

与现有技术相比，本实用新型一方面设置过滤器出去污泥中较大颗粒杂质，降低污水浊度，有利于后续的光照穿透性，另一方面设置超声波发生器，利用超声波的机械作用使污水和污水中的污泥发生振动，避免污泥结块，同时利用超声波的空化作用形成气泡，促进污泥颗粒分散，同时利用海水与污水在光催化作用发生氧化反应，减少了资源消耗，降低了污水处理成本。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种三效一体化的船舶污水处理装置，其特征在于，包括过滤器和光催化氧化反应器，所述光催化氧化反应器包括与所述过滤器出水端连接的筒状反应器本体、一端与所述反应器本体连接且另一端延伸至海水内的水泵、沿所述反应器本体长度方向布置于所述反应器本体内的灯管、及设于所述反应器本体内壁的超声波发生器；其中，所述水泵进水端延伸至海水内并与一海洋生物防护组件连接。

2.根据权利要求1所述的船舶污水处理装置，其特征在于，所述过滤器和所述光催化氧化反应器通过一三通阀连接，所述三通阀一出水端口与一循环管道连接，所述循环管道与所述过滤器的进水端连接。

3.根据权利要求2所述的船舶污水处理装置，其特征在于，所述一体化光催化氧化污水处理装置包括一浊度控制部件，所述浊度控制部件包括配合设置于所述过滤器内壁的发光体和光强度传感器、及一处理器，所述处理器包括信号采集电路、比较电路、三通阀驱动电路，所述信号采集电路用于采集所述光强度传感器感应所述发光体照射的光强度产生的电信号，所述比较电路用于判断所述电信号是否大于设定阈值，若大于设定阈值则启动三通阀驱动电路，所述三通阀驱动电路用于驱动三通阀使所述过滤器和所述光催化氧化反应器连通。

4.根据权利要求2或3所述的船舶污水处理装置，其特征在于，所述反应器本体包括沿污水运动方向依次设置的第一分段和第二分段，所述水泵连接于所述第一分段，所述灯管内置于所述第二分段。

5.根据权利要求4所述的船舶污水处理装置，其特征在于，所述灯管为紫外灯管，且其同轴布置于所述第二分段内。

6.根据权利要求5所述的船舶污水处理装置，其特征在于，所述超声波发生器包括分别布置于所述第一分段和第二分段内的第一超声波发生器和第二超声波发生器，所述第二超声波发生器包括沿所述第二分段长度方向布置的多个超声波发生组件，每个所述超声波发生组件均包括沿所述第二分段内壁呈环状布置的多个超声波发生部。

7.根据权利要求6所述的船舶污水处理装置，其特征在于，所述第二分段内壁设置有用于检测所述紫外灯管的发光强度的在线光强度计。