CN212315792U - 船舶废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种船舶废水处理系统，用于处理船舶脱硫系统产生的脱硫废水，其包括进料单元、过滤单元和分离单元。进料单元包括用于接收脱硫废水的废水管路。过滤单元与进料单元连通，以接收脱硫废水，过滤单元包括陶瓷膜过滤器，其用于将脱硫废水分离为滤液和浓缩液，过滤单元还包括与陶瓷膜过滤器连通的滤液排出管路，以将滤液排出；分离单元与过滤单元连通，以接收浓缩液，分离单元包括絮凝装置和分离装置，絮凝装置用于对浓缩液进行絮凝，形成含有固体物的絮凝液，分离装置用于分离絮凝液，形成污泥和分离液。根据本实用新型的船舶废水处理系统，易于维护，效果稳定，能够满足排放标准；对脱硫废水先过滤再絮凝，能够保护陶瓷膜过滤器。

Description

船舶废水处理系统

技术领域

本实用新型涉及船舶柴油机尾气处理技术领域，具体而言涉及一种船舶废水处理系统。

背景技术

船舶所产生的废气是全球大气污染的重要来源之一。为了满足越来越严苛的船舶排放标准，综合考虑经济性因素，全球主流船东大多选择安装废气洗涤脱硫系统。

在废气洗涤脱硫过程中会产生一定量的脱硫废水，并且IMO(国际海事组织，International Maritime Organization)和MEPC(海洋环境保护委员会，MarineEnvironment Protection Committee)对于脱硫废水的排放也有相关规定。如表1所示，脱硫废水需要经处理达标后才能排放到海洋中，即，需满足IMO MEPC.259(68)决议中对pH值、PAH(多环芳烃，Polycyclic Aromatic Hydrocarbons)以及浊度的要求。

表1

项目	要求指标
		pH	≥6.5
PAH	≤50μg/L
		浊度	≤25NTU

然而，目前对于船舶烟气脱硫废水处理的研究较少，废水只是通过简单的旋流分离或氧化处理后进行排放或回用，具有装置结构复杂、过滤器寿命低、处理效果稳定性差等缺点，并且处理后的水难以满足上述标准。

因此，需要一种船舶废水处理系统，以至少部分地解决以上问题。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本实用新型提供了一种船舶废水处理系统，用于处理船舶脱硫系统产生的脱硫废水，所述船舶废水处理系统包括：

进料单元，所述进料单元包括废水管路，所述废水管路用于接收所述脱硫废水；

过滤单元，所述过滤单元与所述进料单元连通，以接收来自所述进料单元的所述脱硫废水，所述过滤单元包括陶瓷膜过滤器，所述陶瓷膜过滤器用于将所述脱硫废水分离为滤液和浓缩液，所述过滤单元还包括与所述陶瓷膜过滤器连通的滤液排出管路，所述滤液排出管路用于将所述滤液排出所述船舶废水处理系统；以及

分离单元，所述分离单元与所述过滤单元连通，以接收来自所述过滤单元的所述浓缩液，所述分离单元包括絮凝装置和分离装置，所述絮凝装置用于对所述浓缩液进行絮凝，形成含有固体物的絮凝液，所述分离装置用于分离所述絮凝液，形成污泥和分离液。

根据本实用新型的船舶废水处理系统，结构简单易于维护，处理效果稳定，自动化程度高，能够适应不同类型的脱硫废水，且处理后的水能够满足排放标准；并且对脱硫废水先过滤再絮凝，有效保护了陶瓷膜过滤器，减少了其损坏的可能。

进一步地，所述絮凝装置包括管式混凝器和絮凝混合槽，所述管式混凝器与所述过滤单元的输出端连通，所述絮凝混合槽位于所述管式混凝器的下游，所述分离装置位于所述絮凝混合槽的下游。

进一步地，所述分离单元还包括：

混凝剂储罐，所述混凝剂储罐与所述管式混凝器连通，用于向所述管式混凝器输送混凝剂；

絮凝剂储罐，所述混凝剂储罐与所述絮凝混合槽连通，用于向所述絮凝混合槽输送絮凝剂。

进一步地，所述过滤单元包括循环管路，所述陶瓷膜过滤器设置于所述循环管路，所述循环管路具有循环泵，所述进料单元的输出端以及所述分离单元的输入端均与所述循环管路连通，所述进料单元的输出端连通至所述陶瓷膜过滤器的上游，所述分离单元的输入端连通至所述陶瓷膜过滤器的下游。

进一步地，所述船舶废水处理系统还包括酸液罐和碱液罐，所述酸液罐和所述碱液罐均与所述循环管路连通，以对所述陶瓷膜过滤器进行清洗。

进一步地，所述酸液罐和所述碱液罐设置于所述分离单元，并与所述混凝剂储罐和所述絮凝剂储罐集成在一起。

进一步地，所述管式混凝器、所述絮凝混合槽以及所述分离装置集成在一起，所述分离装置构造为叠螺式污泥脱水机。

进一步地，所述分离单元还包括分离液排出管路，

所述船舶废水处理系统或所述船舶脱硫系统具有缓冲罐，所述缓冲罐用于容纳所述脱硫废水，所述废水管路的输入端与所述缓冲罐连通，所述分离液排出管路的输出端与所述缓冲罐连通；或者

所述分离液排出管路的输出端连通至所述废水管路，以使得所述分离液进入所述进料单元。

进一步地，所述进料单元还包括预过滤器和附加预过滤器，所述预过滤器与所述附加预过滤器设置于所述废水管路，所述附加预过滤器与所述预过滤器并联。

进一步地，所述进料单元还包括净水管路，所述净水管路连通至所述废水管路的位于所述预过滤器和所述附加预过滤器的上游处，以在所述船舶废水处理系统不工作时向所述过滤单元注入淡水或海水。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。

附图中：

图1为根据本实用新型的船舶废水处理系统的结构示意图。

附图标记说明：

100：船舶废水处理系统 110：进料单元

111：废水管路 112：预过滤器

113：附加预过滤器 114：输料泵

115：净水管路 120：过滤单元

121：陶瓷膜过滤器 122：滤液排出管路

123：循环管路 124：循环泵

130：分离单元 131：管式混凝器

132：絮凝混合槽 133：分离装置

134：混凝剂储罐 135：絮凝剂储罐

136：酸液罐 137：碱液罐

138：污泥槽 139：液位传感器

140：分离液排出管路 141：计量泵

142：气动阀 143：流量调节阀

144：压力传感器 145：温度传感器

146：流量计

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的描述。显然，本实用新型实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本文中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明目的，并非限制。

现在，将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本实用新型的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。

本实用新型的船舶废水处理系统优选用于处理船舶脱硫系统产生的脱硫废水。请参考图1，其示出了本实用新型的一种优选实施方式的船舶废水处理系统。船舶废水处理系统100大致由三个部分组成，即进料单元110、过滤单元120和分离单元130。

其中，进料单元110用于接收脱硫废水。示例性地，船舶废水处理系统100或者船舶脱硫系统具有用于容纳脱硫废水的缓冲罐(未示出)，进料单元110包括废水管路111，其输入端与缓冲罐连通。废水管路111上优选设置输料泵114，以提供输送液体的动力。

过滤单元120位于进料单元110的下游，其与进料单元110连通，以接收来自进料单元110的脱硫废水。具体地，废水管路111的输出端与过滤单元120连通，将脱硫废水输送给过滤单元120。过滤单元120包括陶瓷膜过滤器121，其用于将脱硫废水分离为滤液和浓缩液。过滤单元120还包括滤液排出管路122，该滤液排出管路122与陶瓷膜过滤器121连通，以将滤液排出船舶废水处理系统100。滤液排出管路122上优选设置流量计146和流量调节阀143，以控制排出滤液的量。

陶瓷膜过滤器121包括复合陶瓷膜，该复合陶瓷膜主要成分优选为氧化铝、氧化钛和氧化锆中的至少一种。该复合陶瓷膜为超滤膜，其能够过滤20nm以上的颗粒物。并且，陶瓷膜过滤器121构造为能够实现“错流过滤”，利用跨膜压差进行过滤，以降低堵塞的可能，提高过滤效率。

该陶瓷膜过滤器121，能够处理不同类型的脱硫废水，例如无论是钠碱法脱硫系统还是镁基-海水法脱硫系统所产生的废水，其都可以进行有效的处理。

示例性地，经过上述陶瓷膜过滤器121处理后的脱硫废水，即陶瓷膜过滤器121产生的滤液，其指标能够满足国际海事组织的相关要求，如表2所示。

表2

项目	要求指标	滤液指标
			pH	≥6.5	8.4
PAH	≤50μg/L	35μg/L
			浊度	≤25NTU	8NTU

分离单元130位于过滤单元120的下游并与过滤单元120连通，以接收来自过滤单元120的浓缩液。或者说，分离单元130的输入端与过滤单元120连通。分离单元130依次包括絮凝装置和分离装置133，絮凝装置用于对浓缩液进行絮凝，形成含有固体物的絮凝液，分离装置133用于分离絮凝液，形成污泥和分离液。分离装置133可以将污泥制成含水率低于75％的泥饼，并将其排放至污泥槽138。优选地，分离装置133可以为叠螺式污泥脱水机。

根据本实用新型的船舶废水处理系统，结构简单易于维护，处理效果稳定，自动化程度高，能够适应不同类型的脱硫废水，且处理后的水能够满足排放要求。并且对脱硫废水先过滤再絮凝，有效保护了陶瓷膜过滤器，避免先絮凝再过滤时絮凝物对陶瓷膜过滤器的损伤，减少了其损坏的可能。

进料单元110优选构造为大致具有500mm×500mm×400mm的体积，过滤单元120以及分离单元130优选构造为大致具有1.8m×1.1m×2m的体积。相对于陆用的废水处理系统，本实用新型的船舶废水处理系统体积小且集成度高。

下面请继续参考图1。为了保护陶瓷膜过滤器121不被脱硫废水中的较大颗粒或固体悬浮物划伤，进料单元110的废水管路111上优选设置预过滤器112。更优选地，还设置与预过滤器112并联的附加预过滤器113，以形成“一备一用”。预过滤器112与附加预过滤器113优选为提篮式过滤器，以便于清理维护。

由于陶瓷膜过滤器121中的复合陶瓷膜在干燥条件下易于损坏，为此船舶废水处理系统100设置有净水管路115，以在船舶废水处理系统100不工作时向过滤单元120注入淡水或海水。优选地，净水管路115设置于进料单元110处，其连通至废水管路111的位于预过滤器112和附加预过滤器113的上游，这样能够去除淡水或海水中的较大颗粒。

废水管路111和净水管路115的入口端优选均设置气动阀142，进水单元的输出端也优选设置气动阀142，以便于对船舶废水处理系统100的开关控制。废水管路111上还可以设置压力传感器144，以检测管内液体压力，提高安全性。

继续参考图1。为了提高过滤效果，过滤单元120设置有循环管路123，循环管路123上设置有循环泵124。陶瓷膜过滤器121设置于循环管路123上，并且进料单元110的输出端以及分离单元130的输入端与循环管路123均连通，进料单元110的输出端连通至陶瓷膜过滤器121的上游，分离单元130的输入端连通至陶瓷膜过滤器121的下游。即，脱硫废水在循环泵124的带动下，先进入陶瓷膜过滤器121，从陶瓷膜过滤器121流出的浓缩液一部分进入分离单元130，一部分与脱硫废水混合后再次进入陶瓷膜过滤器121。

循环管路123上优选设置温度传感器145和压力传感器144，陶瓷膜过滤器121上优选设置压力传感器144，以对系统运行参数进行监测，例如监测陶瓷膜过滤器121的跨膜压差。由此，脱硫废水能够在过滤单元120内循环过滤，滤液经由滤液排出管路122排出船舶废水处理系统100，浓缩液可以经由分离单元130的输入端进入分离单元130。

分离单元130和过滤单元120之间通过管路连通，或者说絮凝装置和循环管路123之间设置有管路，该管路上优选设置流量计146和流量调节阀143，以控制进入分离单元130的浓缩液的量。絮凝装置包括管式混凝器131和絮凝混合槽132，分离单元130还包括与混凝器连通的混凝剂储罐134以及与絮凝混合槽132连通的絮凝剂储罐135。优选地，管式混凝器131、絮凝混合槽132以及分离装置133可以集成在一起。更优选地，管式混凝器131、絮凝混合槽132以及分离装置133三者共同构造为叠螺式污泥脱水机，这样能够提高船舶废水处理系统100的集成度。

絮凝混合槽132位于管式混凝器131的下游，分离装置133位于絮凝混合槽132的下游。混凝剂储罐134向管式混凝器131内输送混凝剂，以将浓缩液混凝，之后已混凝的浓缩液进入絮凝混合槽132，与絮凝剂储罐135输送的絮凝剂接触后发生絮凝，同时进行搅拌，形成含有固体物(矾花)的絮凝液。絮凝混合槽132与絮凝剂储罐135之间，以及管式混凝器131与混凝剂储罐134之间均设置有计量泵141，以精确控制输送的液体的量。

絮凝装置分成管式混凝器131和絮凝混合槽132两部分，分两步进行絮凝，能够提高后续步骤的脱水效果，降低泥饼的含水率。

混凝剂优选为PAC(聚合氯化铝，Poly Aluminum Chloride)溶液，絮凝剂优选为PAM(聚丙烯酰胺，Polyacrylamide)溶液。由于PAC和PAM需要溶解在水中，为此絮凝剂储罐135以及混凝剂储罐134均优选经由管路连通至大海，以便于能够补充水。并且，絮凝剂储罐135以及混凝剂储罐134内均设置有搅拌装置，以使得PAC和PAM溶解充分。

分离单元130还包括分离液排出管路140，其用于排出分离装置133产生的分离液。由于分离液中仍然可能含有有害物质，需要对其进行处理。优选地，分离液排出管路140的输出端连通至缓冲罐，使得分离液与脱硫废水混合后重新进入船舶废水处理系统100再次处理。或者，分离液排出管路140的输出端可以直接连通至废水管路111，以使得分离液能够进入进料单元110。

陶瓷膜过滤器121在使用一段时间后，其内部会附着油污等杂质，需要对其进行清洗。为此，船舶废水处理系统100还包括酸液罐136和碱液罐137，酸液罐136和碱液罐137均经由管路与循环管路123连通，并在管路上设置计量泵141，以对陶瓷膜过滤器121进行CIP清洗(原位清洗，Clean In Place)。

优选地，酸液罐136和碱液罐137设置于分离单元130，并与混凝剂储罐134和絮凝剂储罐135集成在一起，由此进一步提高了船舶废水处理系统100的集成度。酸液优选为10％浓度的盐酸。

此外，酸液罐136、碱液罐137、混凝剂储罐134以及絮凝剂储罐135上分别优选设置两个液位传感器139，以感测罐内液位，提醒罐内液体过少或过多。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种船舶废水处理系统，用于处理船舶脱硫系统产生的脱硫废水，其特征在于，所述船舶废水处理系统包括：

进料单元，所述进料单元包括废水管路，所述废水管路用于接收所述脱硫废水；

过滤单元，所述过滤单元与所述进料单元连通，以接收来自所述进料单元的所述脱硫废水，所述过滤单元包括陶瓷膜过滤器，所述陶瓷膜过滤器用于将所述脱硫废水分离为滤液和浓缩液，所述过滤单元还包括与所述陶瓷膜过滤器连通的滤液排出管路，所述滤液排出管路用于将所述滤液排出所述船舶废水处理系统；以及

分离单元，所述分离单元与所述过滤单元连通，以接收来自所述过滤单元的所述浓缩液，所述分离单元包括絮凝装置和分离装置，所述絮凝装置用于对所述浓缩液进行絮凝，形成含有固体物的絮凝液，所述分离装置用于分离所述絮凝液，形成污泥和分离液。

2.根据权利要求1所述的船舶废水处理系统，其特征在于，所述絮凝装置包括管式混凝器和絮凝混合槽，所述管式混凝器与所述过滤单元的输出端连通，所述絮凝混合槽位于所述管式混凝器的下游，所述分离装置位于所述絮凝混合槽的下游。

3.根据权利要求2所述的船舶废水处理系统，其特征在于，所述分离单元还包括：

混凝剂储罐，所述混凝剂储罐与所述管式混凝器连通，用于向所述管式混凝器输送混凝剂；

絮凝剂储罐，所述混凝剂储罐与所述絮凝混合槽连通，用于向所述絮凝混合槽输送絮凝剂。

4.根据权利要求3所述的船舶废水处理系统，其特征在于，所述过滤单元包括循环管路，所述陶瓷膜过滤器设置于所述循环管路，所述循环管路具有循环泵，所述进料单元的输出端以及所述分离单元的输入端均与所述循环管路连通，所述进料单元的输出端连通至所述陶瓷膜过滤器的上游，所述分离单元的输入端连通至所述陶瓷膜过滤器的下游。

5.根据权利要求4所述的船舶废水处理系统，其特征在于，所述船舶废水处理系统还包括酸液罐和碱液罐，所述酸液罐和所述碱液罐均与所述循环管路连通，以对所述陶瓷膜过滤器进行清洗。

6.根据权利要求5所述的船舶废水处理系统，其特征在于，所述酸液罐和所述碱液罐设置于所述分离单元，并与所述混凝剂储罐和所述絮凝剂储罐集成在一起。

7.根据权利要求2所述的船舶废水处理系统，其特征在于，所述管式混凝器、所述絮凝混合槽以及所述分离装置集成在一起，所述分离装置构造为叠螺式污泥脱水机。

8.根据权利要求1所述的船舶废水处理系统，其特征在于，所述分离单元还包括分离液排出管路，

所述船舶废水处理系统或所述船舶脱硫系统具有缓冲罐，所述缓冲罐用于容纳所述脱硫废水，所述废水管路的输入端与所述缓冲罐连通，所述分离液排出管路的输出端与所述缓冲罐连通；或者

所述分离液排出管路的输出端连通至所述废水管路，以使得所述分离液进入所述进料单元。

9.根据权利要求1所述的船舶废水处理系统，其特征在于，所述进料单元还包括预过滤器和附加预过滤器，所述预过滤器与所述附加预过滤器设置于所述废水管路，所述附加预过滤器与所述预过滤器并联。

10.根据权利要求9所述的船舶废水处理系统，其特征在于，所述进料单元还包括净水管路，所述净水管路连通至所述废水管路的位于所述预过滤器和所述附加预过滤器的上游处，以在所述船舶废水处理系统不工作时向所述过滤单元注入淡水或海水。

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