申请日2016.06.12
公开(公告)日2016.08.24
IPC分类号C02F9/08; C02F103/08
摘要
本发明公开一种三效一体化的船舶污水处理装置及方法，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。本发明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。
权利要求书
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。
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。
8.根据权利要求1或2所述的船舶污水处理装置，其特征在于，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。
9.一种三效一体化的船舶污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤，
(1)将污水经过过滤器循环过滤，至污水浊度不高于10mg/L;
(2)向过滤后的污水中加入海水作为氧化剂，在紫外光下进行催化氧化;
(3)在光催化氧化过程中对污水进行超声波处理。
10.根据权利要求9所述的船舶污水处理方法，其特征在于，所述步骤(2)还包括对加入海水后的污水进行超声波预处理;所述步骤(3)包括对发射紫外光的紫外灯管外的污水进行超声波处理。
说明书
三效一体化的船舶污水处理装置及方法
技术领域
本发明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及方法。
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。
发明内容
本发明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及方法，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，本发明的技术方案一方面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。
本发明另一方面还提供一种三效一体化的船舶污水处理方法，包括如下步骤，
(1)将污水经过过滤器循环过滤，至污水浊度不高于10mg/L;
(2)向过滤后的污水中加入氧化剂，在紫外光下进行催化氧化;
(3)在光催化氧化过程中对污水进行超声波处理。
优选的，所述步骤(2)还包括对加入海水后的污水进行超声波预处理;所述步骤(3)包括对发射紫外光的紫外灯管外的污水进行超声波处理。
与现有技术相比，本发明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。