申请日2019.07.16
公开(公告)日2019.09.20
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及一种新型船用生活污水处理装置，包括依次连通的调节池、缺氧池、好氧MBR池，所述调节池、好氧MBR池的进气口均与曝气系统相连，所述缺氧池的加药口与化学加药絮凝除磷系统相连，所述好氧MBR池的加药口与pH自动调节系统相连，在所述好氧MBR池内设置有浸没式平板膜组件，所述好氧MBR池的膜清洗口与膜组件在线清洗系统相连，所述曝气系统、化学加药絮凝除磷系统、pH自动调节系统、膜组件在线清洗系统均与电气控制系统相连。本发明的装置占地面积小，可靠性高，系统排泥量少，能源消耗量低，安装操作维护方便。
权利要求书
1.一种新型船用生活污水处理装置，包括依次连通的调节池、缺氧池、好氧MBR池，其特征在于：所述调节池、好氧MBR池的进气口均与曝气系统相连，所述缺氧池的加药口与化学加药絮凝除磷系统相连，所述好氧MBR池的加药口与pH自动调节系统相连，在所述好氧MBR池内设置有浸没式平板膜组件，所述好氧MBR池的膜清洗口与膜组件在线清洗系统相连，所述曝气系统、化学加药絮凝除磷系统、pH自动调节系统、膜组件在线清洗系统均与电气控制系统相连。
2.根据权利要求1所述一种新型船用生活污水处理装置，其特征在于：所述曝气系统包括旋涡气泵、曝气管路、阀附件和曝气装置，所述旋涡气泵的出风口通过曝气管路与设置于池内的曝气装置相连，在所述曝气管路上设有阀附件。
3.根据权利要求2所述一种新型船用生活污水处理装置，其特征在于：在所述调节池内设置有格栅和曝气装置，所述格栅朝向调节池内的液体流动方向布置。
4.根据权利要求1所述一种新型船用生活污水处理装置，其特征在于：所述化学加药絮凝除磷系统包括带絮凝剂药液的第一加药桶、第一加药泵和第一加药管路，所述第一加药桶通过第一加药管路与缺氧池的加药口相连通，所述第一加药管路上设置有第一加药泵;在所述缺氧池外设置有搅拌泵，所述搅拌泵的一端经管路与缺氧池的出口相连通，另一端经管路与缺氧池的进口相连通。
5.根据权利要求1所述一种新型船用生活污水处理装置，其特征在于：所述pH自动调节系统包括pH在线监测装置、第二加药桶、第二加药泵和第二加药管路，所述第二加药桶通过第二加药管路与好氧MBR池的加药口相连通，所述第二加药管路上设置有第二加药泵。
6.根据权利要求1所述一种新型船用生活污水处理装置，其特征在于：所述膜组件在线清洗系统包括药液桶、漏斗、第三加药管路和阀附件，所述漏斗设置于膜清洗口，所述药液桶的出口朝向漏斗设置，所述膜清洗口通过第三加药管路连接浸没式平板膜组件的进水口，浸没式平板膜组件的出水口连接排水管路，所述排水管路连接排放水出口。
7.根据权利要求1所述一种新型船用生活污水处理装置，其特征在于：在所述调节池、缺氧池、好氧MBR池内设有至少一个浮子开关。
8.根据权利要求1所述一种新型船用生活污水处理装置，其特征在于：所述调节池具有灰水进口和黑水进口;所述调节池、缺氧池、好氧MBR池的顶部均与透气口相连通;在所述好氧MBR池的上部设有溢流口。
9.根据权利要求1所述一种新型船用生活污水处理装置，其特征在于：所述好氧MBR池的底部通过污泥回流管路连接缺氧池的底部，所述污泥回流管路上设有污泥回流泵，所述缺氧池的底部连接有与污泥回流泵相连的排泥管路，所述排泥管路与排泥口连通，所述污泥回流泵还与冲洗口连接。
10.根据权利要求1所述一种新型船用生活污水处理装置，其特征在于：所述调节池的底部通过提升管路与缺氧池的底部相连通，所述提升管路上设有提升泵。
说明书
一种新型船用生活污水处理装置
技术领域
本发明属于船舶防污染设备和水处理技术领域，尤其涉及一种新型的船用生活污水处理装置，适用于船舶上产生的生活污水和灰水的处理，处理后的水可直接排放至船舷外，极大程度地缓解船舶污水对水体环境的不良影响。
背景技术
按照国际海事组织(简称IMO)的定义，船舶生活污水是指任何形式的厕所和小便池的排出物和其它废弃物;医务室(药房、病房等)洗手池、洗澡盆和上述处所排水孔的排出物;装有活动物处所的排出物;或混有上述定义排出物的其它废水。“灰水”是指排出的洗涤水、厨房水槽水、淋浴水、洗衣水、洗澡水以及洗脸水等。船用生活污水处理技术是为了防止由船舶和海洋平台产生的生活污水对航行水域造成污染而设置的防污染设备，对保护海洋环境和维持海洋生态平衡至关重要。
据2016年1月1日起实施的IMO MEPC.227(64)决议，船用生活污水的排放标准在MEPC.159(55)决议基础上，一方面针对各污染物指标增加了稀释补偿系数，另一方面对航行于特殊海域的客船新增了总氮及总磷的排放指标要求。另外，我国于2018年颁布的GB3552-2018《船舶水污染排放控制标准》在国际公约的基础上，对在中国内河水域航行的客运船提出了更高的排放控制指标，其中污染物指标五日化学需氧量、悬浮物、化学需氧量、总氮、总磷均高于国际标准的要求，另增加了氨氮的控制指标。无论国际还是国内，人们对水环境的保护意识日渐提升，从而对船舶生活污水的排放控制的要求也日益提高。随着防污染法规的发展以及“绿色船舶”的发展要求，对船舶上灰水处理的呼声也越来越高。
我国现有的船舶生活污水处理技术存在一些问题，例如对船舶灰水处理效能较低，难以实现高效去除氮磷等污染物的处理要求，现有的船舶生活污水处理装置体积大，耐冲击负荷能力差，处理效果不稳定，配套件寿命短，操作维修不方便。目前为止，国内尚没有通过中国船级社认可的满足GB3552针对内河客船排放要求的船用生活污水处理系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种高效可靠的船用生活污水处理装置，不仅可以处理船舶生活污水和灰水，而且具有脱氮除磷功能，出水指标满足国际海事组织MEPC.227(64)决议和GB3552-2018《船舶水污染物排放控制标准》的要求。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种新型船用生活污水处理装置，包括依次连通的调节池、缺氧池、好氧MBR池，其特征在于：所述调节池、好氧MBR池的进气口均与曝气系统相连，所述缺氧池的加药口与化学加药絮凝除磷系统相连，所述好氧MBR池的加药口与pH自动调节系统相连，在所述好氧MBR池内设置有浸没式平板膜组件，所述好氧MBR池的膜清洗口与膜组件在线清洗系统相连，所述曝气系统、化学加药絮凝除磷系统、pH自动调节系统、膜组件在线清洗系统均与电气控制系统相连。
本发明的装置采用A/O-MBR技术，通过生物处理和化学絮凝实现污水中有机物和氮磷的去除，并通过膜分离技术截留耐热大肠杆菌和悬浮物，能同时处理船舶产生的生活污水和灰水，使出水指标满足最新法规要求。
进一步的，所述曝气系统包括旋涡气泵、曝气管路、阀附件和曝气装置，所述旋涡气泵的出风口通过曝气管路与设置于池内的曝气装置相连，在所述曝气管路上设有阀附件。
上述结构中，曝气装置有两台，一台设置于调节池内，另一台设置于好氧MBR池内。这就导致曝气系统为调节池和好氧MBR池提供气源，曝气通入调节池内起到均质搅拌的作用，而通入好氧MBR池的曝气为好氧生物反应供氧，同时曝气装置的曝气孔朝向浸没式平板膜组件的表面布置，以便于冲刷膜表面。
进一步的，在所述调节池内设置有格栅和曝气装置，所述格栅朝向调节池内的液体流动方向布置。
这样，格栅可有效截留直径大于3mm的固体颗粒物，并使污水均量、均质地进入到后续处理工序。总之，调节池可有效调节进入装置的生活污水和灰水，并有效阻隔大颗粒固体污染物，以保证进入缺氧池的污水均质均量。
曝气系统采用两台旋涡气泵，两台风机一备一用，以保证船舶航行中一台风机出现故障的情况下，系统仍可以正常运行。
进一步的，所述化学加药絮凝除磷系统包括带絮凝剂药液的第一加药桶、第一加药泵和第一加药管路，所述第一加药桶通过第一加药管路与缺氧池的加药口相连通，所述第一加药管路上设置有第一加药泵;在所述缺氧池外设置有搅拌泵，搅拌泵通过水力循环的方式保证化学反应的充分进行，所述搅拌泵的一端经管路与缺氧池的出口相连通，另一端经管路与缺氧池的进口相连通。
缺氧池是生物缺氧和化学絮凝除磷的反应区，缺氧池内设置有挡板，以保证污水在池内有效的停留时间，同时设置水力搅拌，保证絮凝药剂和污水的充分反应，并有效防止污泥沉淀和浮泥的产生。在提升泵运行期间，第一加药泵断续运行，为缺氧池的化学絮凝除磷提供定量絮凝剂药液，该药液与污水中的磷充分反应生成沉淀物，沉淀物通过膜截留，定期通过排泥的方式排出系统，以实现污水除磷的目的。
进一步的，所述pH自动调节系统包括pH在线监测装置、第二加药桶、第二加药泵和第二加药管路，所述第二加药桶通过第二加药管路与好氧MBR池的加药口相连通，所述第二加药管路上设置有第二加药泵。
上述结构，通过对好氧MBR池溶液的pH值实时监测，并将监测值与设定值进行对比，控制第二加药泵的启停，以投加碱液的方式来调整好氧MBR池中的pH，使其pH值控制在6.7～7.2之间。
进一步的，所述膜组件在线清洗系统包括药液桶、漏斗、第三加药管路和阀附件，所述漏斗设置于膜清洗口，所述药液桶的出口朝向漏斗设置，所述膜清洗口通过第三加药管路连接浸没式平板膜组件的进水口，浸没式平板膜组件的出水口连接排水管路，所述排水管路连接排放水出口。
在系统运行期间，每3个月一次定期进行维护性清洗，通过自流方式实现药液对膜组件中膜片的浸泡、清洗。好氧MBR池内设的浸没式平板膜组件采用鱼刺型穿孔管曝气。膜组件的出水通过自吸泵从膜腔内部抽取，能有效截留悬浮物及大肠杆菌，同时防止活性污泥的流失，排水管路设流量计和压差表。自吸泵采用运行8分钟，停2分钟的运行模式。系统能在污泥浓度8000～15000mg/L的状态下稳定运行，处理效能高，排泥量少。
进一步的，在所述调节池、缺氧池、好氧MBR池内设有至少一个浮子开关。
进一步的，所述调节池具有带闸阀19的灰水进口和带闸阀20的黑水进口;所述调节池、缺氧池、好氧MBR池的顶部均与透气口相连通;在所述好氧MBR池的上部设有溢流口。
进一步的，所述好氧MBR池的底部通过污泥回流管路连接缺氧池的底部，所述污泥回流管路上设有污泥回流泵，所述缺氧池的底部连接有与污泥回流泵相连的排泥管路，所述排泥管路与排泥口连通，所述污泥回流泵还与冲洗口连接。
好氧MBR池另设有污泥回流泵，将活性污泥混合液回流至缺氧池进行反硝化反应，同时兼作排泥泵。
进一步的，所述调节池的底部通过提升管路与缺氧池的底部相连通，所述提升管路上设有提升泵。
本发明的优点是能够同时处理船舶产生的生活污水和灰水，可有效去除污水中的有机物、氮、磷、大肠杆菌及悬浮物等污染物，使得出水指标满足最新国际和国内法规要求，对水环境的保护起到积极作用。同时，本发明的装置占地面积小，可靠性高，系统排泥量少，能源消耗量低，安装操作维护方便。（发明人王洪琪;孙春霞;张睿;李仕同;陆彩虹;陈纪赛）
