CN213803301U - 一种基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置，涉及水质处理领域。该基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置包括预处理装置和深度处理装置，预处理装置包括黑水收集池、撇油池、循环粉碎泵及收油装置，黑水收集池包括一级隔断罐、二级隔断罐，一级隔断罐和二级隔断罐均与循环粉碎泵的输出端连接，二级隔断罐内部设有滤袋，撇油池包括出油口、出液口，出油口底部设有加热装置。该基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置出油口处设置加热装置，避免油结块堵塞进而保证此处出油顺畅，黑水收集池与撇油池出水溢流到多功能处理罐内部，多功能处理罐进一步均质化处理，能够有效降低前端来水高峰的冲击，增加过流速度。

Description

一种基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置

技术领域

本实用新型涉及水质处理技术领域，具体为一种基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置。

背景技术

海上平台生活污水包括冲厕黑水、厨房灰水以及洗涤灰水三部分组成，经过大量的海上生活污水现场调研，掌握了其水质、水量特点，提出黑灰水分质处理工艺，即冲厕黑水和厨房灰水进入黑水处理装置进行处理，处理合格后达标排放，洗涤灰水进入灰水处理装置进行处理，处理合格后进入生产水回注流程或者也可达标排放。此工艺/装置主要处理黑水。

海上生活污水产排放特点：预处理装置(1)不同时间段污水产生量波动较大，用水高低峰现象明显存在；一般海上生活污水产生最高峰出现在晚上19:00-21:00，排放平峰期一般集中在10:00和16:00；而在早上6:00、中午12:00和晚上18:00会出现生活污水排放小高峰期。深度处理装置(2)海上生活污水产水来源明确，主要包括冲厕黑水、洗涤灰水和厨房灰水，其中洗涤灰水占比最大，约50-60％。如果将黑灰水混合进行处理，占比较大的洗涤灰水在用水高峰期势必会对生活污水处理装置造成冲击，因此，提出生活污水分质处理方案，同时，由于灰水本身污染负荷较低，有条件实现回注，对生活污水排海总量控制至关重要。

海上平台生活污水处理装置日常生产过程中，主要的问题就是由于装置污堵等问题造成设备无法实现长周期稳定达标，其中，预处理阶段由于化粪池、撇油池的污堵，可能造成冒罐等风险，电极板的污堵可能造成极板击穿、腐蚀等，进而无法实现出水稳定达标。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置，包括预处理装置和深度处理装置，所述预处理装置包括黑水收集池、撇油池、循环粉碎泵及收油装置；

所述黑水收集池包括一级隔断罐、二级隔断罐，所述一级隔断罐和二级隔断罐均与循环粉碎泵的输出端连接，所述二级隔断罐内部设有滤袋；

所述撇油池包括出油口、出液口，所述出油口底部设有加热装置，所述出油口的输出端与收油装置相连通；

所述深度处理装置包括多功能处理罐，所述黑水收集池和撇油池的输出端与多功能处理罐设置为相连通，所述多功能处理罐的输出端设置有电解槽，所述电解槽的输出端设置有脱气罐，所述脱气罐的输出端设置有沉降罐，所述电解槽外侧设有电源，所述脱气罐外侧设有风机。

优选的，所述电解槽内部设有筒式电极，所述筒式电极顶部设有外电极，所述外电极内侧设有内电极，所述外电极与内电极之间设有间隙，所述外电极与内电极套接，所述外电极底部设有下法兰，所述下法兰与外电极固定连接，所述外电极顶部固定连接有上法兰，所述下法兰上设有进水口，所述外电极顶部设有出水口。

优选的，所述脱气罐内部设有外排出口、单向阀和仪表气连接管，所述外排出口与电解槽的输出端连通，所述外排出口外侧设有氢气外排装置，所述氢气外排装置与风机一端设置为相通，。

优选的，所述外排出口与沉降罐的输入端固定连通。

优选的，所述沉降罐内部设有外排泵、外排管以及外排管上的液位变送器，设置高高、高、低三个液位。

优选的，所述预处理装置外侧设有PLC控制系统。

优选的，所述外电极和内电极均采用不溶性钛作为极板基体，用热沉积氧化法或电镀法引入活性层。

本实用新型提供了一种基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置，其具备的有益效果如下：

1、该基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置可以将大的渣滓颗粒粉碎研磨成可以通过二级隔断罐上放设置的滤袋，然后进入二级隔断罐，此时，二级隔断罐里污染物杂质颗粒大小≤1mm，撇油池设置出液口和出油口，出液口与底部联通，保证出水不含油，同时出油口处设置加热装置，避免油结块堵塞进而保证此处出油顺畅，黑水收集池与撇油池出水溢流到多功能处理罐内部，多功能处理罐进一步均质化处理，能够有效降低前端来水高峰的冲击，增加过流速度。

2、该基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置筒式电极中的外电极和内电极是以同心圆的方式在一起，其通过PLC定时对电极进行反转控制，可以使其为正反极，通过PLC控制器电极转化，有效的降低外电极和内电极上的电解沉淀物的堆积，保证外电极和内电极使用寿命和电解效率，以同心圆的方式套设在一起的圆筒状的外电极和内电极，外电极和内电极之间留有空隙，外电极和内电极采用不溶性钛作为极板基体，用热沉积氧化法或电镀法引入活性层，此类极板具有耐腐蚀性、导电性、寿命长等优点，对有机污染物具有较好的电催化性能，使用外电极和内电极，解决电极结垢问题，过流速度更快，有效减少原装置流道死角问题，使污堵现象降低到最低。

3、该基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置在系统中设置一个氢气外排装置，在电解单元上安装有风机保持氢外排系统微正压，在气体的流向都是从高气压向低气压流动，在外排出口处经过仪表气连接管输入干燥的仪表气，以保证氢气外排装置出口干燥无水分，同时在氢气外排装置和仪表气连接管之间设有单向阀，以保证产生的气体不会逆向排出，保证安全。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的局部剖视图；

图3为本实用新型图1的A部结构放大图；

图4为本实用新型控制系统结构示意图；

图5为本实用新型控制系统结构示意图。

图中：1、预处理装置；2、深度处理装置；101、黑水收集池；102、撇油池；103、循环粉碎泵；104、收油装置；1011、一级隔断罐；1012、二级隔断罐；1013、滤袋；1021、出油口；1022、出液口；1023、加热装置；5、多功能处理罐；6、电解槽；7、脱气罐；701、外排出口；702、单向阀；703、仪表气连接管；704、氢气外排装置；8、沉降罐；9、电源；10、风机；11、筒式电极；1101、外电极；1102、内电极；1103、出水口；1104、进水口。

具体实施方式

本实用新型实施例提供一种基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置，如图1-5所示，包括预处理装置1和深度处理装置2，所述预处理装置1包括黑水收集池101、撇油池102、循环粉碎泵103及收油装置104；

所述黑水收集池101包括一级隔断罐1011、二级隔断罐1012，所述一级隔断罐1011和二级隔断罐1012均与循环粉碎泵103的输出端连接，所述二级隔断罐1012内部设有滤袋1013；

所述撇油池102包括出油口1021、出液口1022，所述出油口1021底部设有加热装置1023，所述出油口1021的输出端与收油装置104相连通。

所述深度处理装置2包括多功能处理罐5，所述黑水收集池101和撇油池102的输出端与多功能处理罐5设置为相连通，所述多功能处理罐5的输出端设置有电解槽6，所述电解槽6的输出端设置有脱气罐7，所述脱气罐7的输出端设置有沉降罐8，所述电解槽6外侧设有电源9，所述脱气罐7外侧设有风机10。

所述电解槽6内部设有筒式电极11，所述筒式电极11顶部设有外电极1101，所述外电极1101内侧设有内电极1102，所述外电极1101与内电极1102之间设有间隙，所述外电极1101与内电极1102套接，所述外电极1101底部设有下法兰，所述下法兰与外电极1101固定连接，所述外电极1101顶部固定连接有上法兰，所述下法兰上设有进水口1104，所述外电极1101顶部设有出水口1103。

所述脱气罐7内部设有外排出口701、单向阀702和仪表气连接管703，所述外排出口701与电解槽6的输出端连通，所述外排出口701外侧设有氢气外排装置704，所述氢气外排装置704与风机10一端设置为相通。

所述外排出口701与沉降罐8的输入端固定连通。

所述沉降罐8内部设有外排泵、外排管以及外排管上的液位变送器，设置高高HH、高H、低L三个液位。

所述预处理装置1外侧设有PLC控制系统，通过PLC控制实现了预处理装置1和深度处理装置2的自动运行，电极两端电解电压的自动调整与运行，外排单元设有液位变送器实现外排单元的自动外排运行，循环粉碎泵103控制等，同时在外排处理单元出口增加流量剂，进行流量的瞬时和累计流量监测，达到排放总量监测控制的目的。

所述外电极1101和内电极1102均采用不溶性钛作为极板基体，用热沉积氧化法或电镀法引入活性层。

实施例一：首先在预处理装置1的阶段中，厕所排出冲厕黑水，自流进入黑水收集池101的一级隔断罐1011内部，此时一级隔断罐1011内留存大颗粒杂质，启动循环粉碎泵103不停的循环运行，将大的渣滓颗粒粉碎研磨成可以通过二级隔断罐1012上放设置的滤袋1013，然后进入二级隔断罐1012，此时，二级隔断罐1012里污染物杂质颗粒大小≤1mm，使用循环粉碎泵103进行循环，将大颗粒进行有效切割，使之变成小颗粒，方便后续进入深度处理装置2的处理阶段。

实施例二：在预处理装置1的阶段中，厨房灰水进入撇油池102，撇油池102设置出液口1022和出油口1021，出液口1022与底部联通，保证出水不含油，同时出油口1021处设置加热装置1023，避免油结块堵塞进而保证此处出油顺畅，黑水收集池101与撇油池102出水溢流到多功能处理罐5内部，多功能处理罐5进一步均质化处理，能够有效降低前端来水高峰的冲击，增加过流速度。

实施例三：多功能处理罐5中的的污水按比例掺加一定量的海水后，由另外设置的循环粉碎泵103输送到电解槽6进行电解氧化处理，筒式电极11中的外电极1101和内电极1102是以同心圆的方式在一起，其通过PLC定时对电极进行反转控制，可以使其为正反极，通过PLC控制器电极转化，有效的降低外电极1101和内电极1102上的电解沉淀物的堆积，保证外电极1101和内电极1102使用寿命和电解效率，以同心圆的方式套设在一起的圆筒状的外电极1101和内电极1102，外电极1101和内电极1102之间留有空隙，外电极1101和内电极1102采用不溶性钛作为极板基体，用热沉积氧化法或电镀法引入活性层，此类极板具有耐腐蚀性、导电性、寿命长等优点，对有机污染物具有较好的电催化性能，电解过程中，只有电气浮和电化学氧化两种效应，运行过程中，不需要更换电极，操作方面，另外此类电极不仅对有机物降解具有较高的效率，而且还具备良好的导电性和十分稳定的化学、电化学性能，使用外电极1101和内电极1102，解决电极结垢问题，过流速度更快，有效减少原装置流道死角问题，使污堵现象降低到最低，能够实现6个月以上不清洗，解决设备腐蚀问题，本发明提供的污水处理工艺，解决了传统工艺的污堵问题，可以很好的适用于海上平台和FPSO。

实施例四：在电解和电解反应过程中会有氢气等可燃气体产生，如果不及时排放处理，氢气汇聚太多与空气混合到达爆炸极限，会发生爆炸，后果不堪设想，因此在系统中设置一个氢气外排装置704，在电解单元上安装有风机10保持氢外排系统微正压，在气体的流向都是从高气压向低气压流动，在外排出口701处经过仪表气连接管703输入干燥的仪表气，以保证氢气外排装置704出口干燥无水分，同时在氢气外排装置704和仪表气连接管703之间设有单向阀702，以保证产生的气体不会逆向排出。

实施例五：经过脱气罐7之后后，污水进入沉降罐8的内部，进行最终的沉降，保障最后的出水合格，外排泵向外输送合格水，外排罐上的液位变送器，设置高高HH、高H、低L三个液位。高高HH液位冒罐报警，高H液位时启动外输泵，低L液位时停止外输泵。同时为了监测排放总量在外排泵出口安装电磁流量变送器，随时上传流量排放总量和瞬时流量，进行实时的监控。

工作原理：首先预处理装置1使用循环粉碎泵103进行循环，将大颗粒进行有效切割，使之变成小颗粒，进而顺利进入深度处理装置2的处理阶段，深度处理装置2的阶段采用外电极1101和内电极1102代替原板式电极。

电解槽6的处理也是整个处理工艺的核心部位，外电极1101和内电极1102采用不溶性钛作为极板基体，用热沉积氧化法或电镀法引入活性层。具有耐腐蚀性、导电性、寿命长等优点，对有机污染物具有较好的电催化性能，电解过程中，只有电气浮和电化学氧化两种效应，运行过程中，不需要更换电极，操作方面，不仅对有机物降解具有较高的效率，而且还具备良好的导电性和十分稳定的化学、电化学性能。

电解反应处理是电解后充分化学反应阶段，也是容纳电解液氧化、杀菌、消毒等化学机理的反应处理过程，经过在电解反应池内停留的一段时间，对生活污水进行氧化、杀菌、消毒等一系列反应。直到最后原液各项处理指标合格，电解反应更具体的工作原理可参照以下说明：

1.在氯离子存在的情况下，电解可得次氯酸根等强氧化剂。在整个消毒过程中是由次氯酸钠发挥了主要的作用。对于有生命的细菌和病毒而言，次氯酸透过细胞壁，氧化其酶系统，酶为生物催化剂，使其失去活性，使细菌的生命受到障碍而死亡。

2.电解过程中产生的羟基自由基、氧气、过氧化氢等，也对杀菌有着良好的效果。

3.电场具有杀菌的作用，微生物因在电场作用急剧生长，结果导致其繁殖系统出现缺陷，繁殖能力降低。

4.电场增强水分子的渗透力，使水分子极易透过微生物的细胞壁，微生物或因缺水而渴死或者因过量水进入体内而胀死。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置，包括预处理装置(1)和深度处理装置(2)，其特征在于：所述预处理装置(1)包括黑水收集池(101)、撇油池(102)、循环粉碎泵(103)及收油装置(104)；

所述黑水收集池(101)包括一级隔断罐(1011)、二级隔断罐(1012)，所述一级隔断罐(1011)和二级隔断罐(1012)均与循环粉碎泵(103)的输出端连接，所述二级隔断罐(1012)内部设有滤袋(1013)；

所述撇油池(102)包括出油口(1021)、出液口(1022)，所述出油口(1021)底部设有加热装置(1023)，所述出油口(1021)的输出端与收油装置(104)相连通；

所述深度处理装置(2)包括多功能处理罐(5)，所述黑水收集池(101)和撇油池(102)的输出端与多功能处理罐(5)设置为相连通，所述多功能处理罐(5)的输出端设置有电解槽(6)，所述电解槽(6)的输出端设置有脱气罐(7)，所述脱气罐(7)的输出端设置有沉降罐(8)，所述电解槽(6)外侧设有电源(9)，所述脱气罐(7)外侧设有风机(10)。

2.根据权利要求1所述的一种基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置，其特征在于：所述电解槽(6)内部设有筒式电极(11)，所述筒式电极(11)顶部设有外电极(1101)，所述外电极(1101)内侧设有内电极(1102)，所述外电极(1101)与内电极(1102)之间设有间隙，所述外电极(1101)与内电极(1102)套接，所述外电极(1101)底部设有下法兰，所述下法兰与外电极(1101)固定连接，所述外电极(1101)顶部固定连接有上法兰，所述下法兰上设有进水口(1104)，所述外电极(1101)顶部设有出水口(1103)。

3.根据权利要求1所述的一种基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置，其特征在于：所述脱气罐(7)内部设有外排出口(701)、单向阀(702)和仪表气连接管(703)，所述外排出口(701)与电解槽(6)的输出端连通，所述外排出口(701)外侧设有氢气外排装置(704)，所述氢气外排装置(704) 与风机(10)一端设置为相通。

4.根据权利要求3所述的一种基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置，其特征在于：所述外排出口(701)与沉降罐(8)的输入端固定连通。

5.根据权利要求1所述的一种基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置，其特征在于：所述沉降罐(8)内部设有外排泵、外排管以及外排管上的液位变送器，设置高高(HH)、高(H)、低(L)三个液位。

6.根据权利要求1所述的一种基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置，其特征在于：所述预处理装置(1)外侧设有PLC控制系统。

7.根据权利要求2所述的一种基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置，其特征在于：所述外电极(1101)和内电极(1102)均采用不溶性钛作为极板基体，用热沉积氧化法或电镀法引入活性层。

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