申请日2011.03.23
公开(公告)日2011.09.28
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种船舶污水自动化、集成化MBR自动处理系统，其特征在于船上的灰水和/或黑水通过快开式粗格栅槽过滤后流入污水调节槽中，流入污水调节槽的污水及少量固体物质通过污水调节槽底部设置的船用粉碎调节泵粉碎循环后，通过快开式细格栅槽进一步过滤，进一步过滤后的污水由船用粉碎调节泵通过出水分支管提升至MBR反应槽中;处理后的污水在MBR反应槽进行生化处理后，透过MBR膜进入清水收集管中，然后清水再通过紫外消毒器进行消毒，消毒后的清水可直接进入清水槽或达标排放。该系统具有结构紧凑、小占地面积、无人值守、自动运行、维护简便、运行稳定、适应船舶航行等各项要求。
权利要求书 [支持框选翻译]
1.一种船舶污水自动化、集成化MBR自动处理系统，其特征在于船上的灰水管路和黑水管路连接在污水调节槽(3)上的灰水入口(5)和黑水入口(15)上，灰水和/或黑水首先通过快开式粗格栅槽(4)过滤后流入污水调节槽(3)中，流入污水调节槽(3)的污水及少量固体物质通过污水调节槽(3)底部设置的船用粉碎调节泵(2)粉碎循环后，通过快开式细格栅槽(6)进一步过滤，进一步过滤后的污水由船用粉碎调节泵(2)通过出水分支管提升至MBR反应槽(7)中;所述处理后的污水在MBR反应槽(7)进行生化处理后，由MBR抽吸泵(8)抽吸，透过MBR膜进入清水收集管中，然后清水再通过紫外消毒器(14)进行消毒，消毒后的清水清直接进入清水槽(20)或由达标外排口(10)进行排放。
2.根据权利要求1所述的一种船舶污水自动化、集成化MBR自动处理系统，其特征在于污水在MBR反应槽(7)进行生化处理时产生的少量剩余污泥由气提装置气提入污泥浓缩槽(9)中进行浓缩，且污泥浓缩产生的上清液回流至污水调节槽(3)中。
3.根据权利要求1所述的一种船舶污水自动化、集成化MBR自动处理系统，其特征在于所述MBR反应槽(7)底部配有穿孔曝气管。
4.根据权利要求1或3所述的一种船舶污水自动化、集成化MBR自动处理系统，其特征在于本系统为全密闭结构，通过船用气泵(13)产生压缩空气，一部供应到MBR反应槽(7)中，一部分输送至除污污泥浓缩槽(9)以外各槽的顶部，将各槽的废气引走，由排气管道引到舱外的排气口(17)排入舱外大气中。
5.根据权利要求1所述的一种船舶污水自动化、集成化MBR自动处理系统，其特征在于MBR反应槽(7)中的MBR膜组件为横置式，在MBR反应槽(7)侧壁开MBR槽侧壁人孔(21)，MBR膜组件框架设计为抽屉式，使用或者更换时MBR膜组件插入MBR槽侧壁人孔(21)或从MBR槽侧壁人孔(21)拔出。
6.根据权利要求1所述的一种船舶污水自动化、集成化MBR自动处理系统，其特征在于快开式粗格栅槽(4)和快开式细格栅槽(6)中的格栅槽滤网呈U型。
7.根据权利要求6所述的一种船舶污水自动化、集成化MBR自动处理系统，其特征在于所述U型格栅槽滤网由不锈钢316L制成，网孔由冲床冲压而成，并做圆角处理。
8.根据权利要求1所述的一种船舶污水自动化、集成化MBR自动处理系统，其特征在于系统所述各槽的顶部由管线连通。
9.根据权利要求1所述的一种船舶污水自动化、集成化MBR自动处理系统，其特征在于MBR抽吸泵(8)抽吸采用间歇性抽吸。
10.根据权利要求1所述的一种船舶污水自动化、集成化MBR自动处理系统，其特征在于系统的污水调节槽(3)、MBR反应槽(7)和清水槽(20)分别设有污水调节槽人孔(16)、MBR槽人孔(18)和清水槽人孔(19)。
说明书 [支持框选翻译]
一种船舶污水自动化、集成化MBR自动处理系统
技术领域
本发明涉及一种船舶污水自动化、集成化MBR自动处理系统。
背景技术
船舶生活污水是所有船舶航行过程中排放的污水。根据来源和水质，船舶生活污水可以分为两类，即黑水(如卫生间污水、厨房污水)和灰水(如洗漱污水、洗衣污水)。国际海事组织(IMO)对船舶污水的排放标准日趋严格，2009年最新颁布的MEPC159(55)决议规定船舶污水必须经过达标处理后方能在规定海域排放。船舶污水在船舶航行过程中进行处理，因此，相对于常规陆地污水处理装置，船舶污水处理装置具有一定特殊性，必须能够适应船舶航行特点和船舶内部管理的惯例和要求，如必须能够适应海洋船舶中航行中的摇摆、起伏，占地面积尽量小、无人值守、维护简便、可靠性高等。船舶污水处理装置各项技术细节必须满足中国船级社(CCS)的相关审核要求，否则无法获得验船师签发的许可证。
传统的船舶污水处理工艺如化学混凝法、生化法(常用工艺包括活性污泥法、SBR法、生物接触氧化法等)均对船舶污水有一定处理效果，但面对最新颁布的国际海事组织(IMO)MEPC159(55)决议规定的最新船舶污水排放标准，上述方法均存在一定技术缺陷，无法满足排放要求。MBR是近年来迅速发展的一种新兴污水处理工艺，兼有活性污泥、沉淀、微滤的功能，相对于传统工艺具有容积负荷高、处理能力强，处理效果稳定，无需后续配套沉淀、过滤单元等优点。
2005年公开的中国发明专利(公开(公告)号CN2680655Y申请专利号200420033137.9)“内陆河船舶污水处理设备”，其特征是包括如下步骤：(1)前端并列设置的污水调节槽和固体废物储存室;(2)它们的出水管接入UASB-Fe反应室、缺氧室和曝气室、沉淀室;(3)最终出水在沉沉室，而沉淀室还接有过滤室;(4)UASB反应室内置有铁屑过滤层;(5)曝气室的污泥回流依靠污泥泵;(6)沉淀室的污泥回流依靠螺杆泵。该专利的主要问题：(1)该专利只适合在水面较平稳的内陆河道使用，因为无论UASB还是沉淀池，都严格要求有一个平稳的环境，如果处于频繁摇摆、起伏的海洋船舶环境下，UASB和沉淀室的布水、出水堰，以及重力沉降根本无法正常运行，装置将处于瘫痪状态;(2)该专利工艺整体采用厌氧+A/A/O+沉淀+过滤的传统工艺，流程较长、反应单元多、容积负荷低、占地面积大、电气设备多、故障点多，且没有污泥储存槽体或容器;(3)该专利对UASB运行产生的甲烷、氢气等可燃性气体的安全排放和好氧室曝气产生含有大量二氧化碳且高湿度的气体排放问题未作任何说明。尤其是UASB运行产生的可燃性气体，必须有安全排放措施，否则容易引发火灾或爆炸;(4)该专利对沉淀室后面接的过滤室的结构、运行方式、是否存在反冲洗措施等未作任何说明。如果未设反冲洗措施，过滤室会很快因堵塞而无法使用;(5)该专利沉淀室污泥回流使用螺杆泵，大可不必，因为沉淀室的污泥为重力沉淀后的稀污泥，含水率在99%以上，不必要使用容易磨损且占地面积较大的螺杆泵;(6)该专利对于处理出水达到的排放标准语焉不详，只是笼统地说达到国家规定的排放标准;(7)该专利未对实际运行效果作举例说明。
2006年公开的中国发明专利(公开(公告)号CN1724393A申请专利号200510021232.6)“船舶污水无污泥净化处理方法及其设备”。特征在于由预处理、高效厌氧反应、高级氧化反应组成。该专利说明存在多处明显基本概念性错误和按照现有污水处理理论无法解释的论述。仅列举几项。如(1)，其预处理装置器，“在充足的氧及磁力和机械能的共同作用下，迅速发生反应，生成以H2为主的生物气”。该论述的问题是，第一，在预处理器中发生何种反应能够在氧、磁力和机械能的作用下产生H2这是无法解释的。该专利自称无污泥，确又将H2定义为“生物气”，一般来说只将经厌氧微生物分解有机物产生的气体称之为生物气。第二，在其“高效厌氧反应器”，又是依靠“强机械力”装置，发生“快速厌氧反应”，缺乏基本常识，厌氧反应本质是厌氧微生物的酶促反应，只与温度、pH值、污染物浓度、有害物质等有关，与是否存在强机械力无关，另外，既然是厌氧反应，必须有厌氧微生物(厌氧污泥)，而该专利的名称是“无污泥”必然是矛盾的。而MBR(膜生物反应器)的出现为一种新型的船舶污水处理的研制提供了可能。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，而研制一种船舶污水自动化、集成化MBR自动处理系统。本发明采用的技术手段如下：
一种船舶污水自动化、集成化MBR自动处理系统，其特征在于船上的灰水管路和黑水管路连接在污水调节槽上的灰水入口和黑水入口上，灰水和/或黑水首先通过快开式粗格栅槽过滤后流入污水调节槽中，流入污水调节槽的污水及少量固体物质通过污水调节槽底部设置的船用粉碎调节泵粉碎循环后，通过快开式细格栅槽进一步过滤，进一步过滤后的污水由船用粉碎调节泵通过出水分支管提升至MBR反应槽中;所述处理后的污水在MBR反应槽进行生化处理后，由MBR抽吸泵抽吸，透过MBR膜进入清水收集管中，然后清水再通过紫外消毒器进行消毒，消毒后的清水清直接进入清水槽或由达标外排口进行排放。
污水在MBR反应槽进行生化处理时产生的少量剩余污泥由气提装置气提入污泥浓缩槽中进行浓缩，且污泥浓缩产生的上清液回流至污水调节槽中。
所述MBR反应槽底部配有穿孔曝气管。
本系统为全密闭结构，通过船用气泵产生压缩空气，一部供应到MBR反应槽中，一部分输送至除污污泥浓缩槽以外各槽的顶部，将各槽的废气引走，由排气管道引到舱外的排气口排入舱外大气中。
MBR反应槽中的MBR膜组件为横置式，在MBR反应槽侧壁开MBR槽侧壁人孔，MBR膜组件框架设计为抽屉式，使用或者更换时MBR膜组件插入MBR槽侧壁人孔或从MBR槽侧壁人孔拔出。快开式粗格栅槽和快开式细格栅槽中的格栅槽滤网呈U型。所述U型格栅槽滤网由不锈钢316L制成，网孔由冲床冲压而成，并做圆角处理。系统所述各槽的顶部由管线连通。MBR抽吸泵抽吸采用间歇性抽吸。系统的污水调节槽、MBR反应槽和清水槽分别设有污水调节槽人孔、MBR槽人孔和清水槽人孔。
本发明与已有技术相比，具有：
1、本装置严格遵循国际海事组织(IMO)MEPC159(55)决议规定的最新排放标准以及中国船级社(CCS)对船舶污水处理装置的相关技术标准进行研发、设计。
2、本装置良好适应船舶航行特点和船舶内部管理的惯例和要求，能够适应船舶航行中的摇摆、起伏，高度集成、结构紧凑、占地面积小、自动化程度高、可实现无人值守。
3、粗、细格栅槽均采用快开式手孔，具有开启迅速的特点;滤网呈U型，有效过滤面积大，存栅渣量大，清理、更换周期长。
4、采用经中国船级社(CCS)认证的专用船用污水粉碎泵进行循环粉碎，可充分将污水中的小块固体、纸屑、毛发等粉碎掉。
5、采用新型的MBR(膜生物反应器)工艺作为核心工艺，具有容积负荷高、处理能力强，处理效果稳定，无需后续配套沉淀、过滤单元，能完全适应船体起伏等特点。
6、采用在线紫外线消毒，无需添加药剂，具有设备简单、更换方便、消毒效果好、无任何含氯有机副产物产生、对海洋环境无污染等优点。
7、各槽顶部连通，连通管平时作为通风管使用，事故时作为事故管用，增大污水调节容积，争取更多事故抢险时间。
8、紫外消毒后的清水可进入清水槽暂存，用于回流稀释黑水用或供货舱清洗用，或在指定允许排放海域直接达标排放。
另外，由于该系统的结构简单，便于生产，而且成本低廉适于广泛推广。
