申请日2016.01.15
公开(公告)日2016.04.13
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明提供船用生活污水处理系统，它包括有调节池、缺氧池，其中，调节池与船体排水系统相连接，调节池上部设有初步过滤网，调节池底部设有第一泵体，第一泵体与机械格栅相连接，机械格栅出口通过连接管与缺氧池相连接，缺氧池底部设有若干条混合气管，鼓风机构与鼓风机构连接，缺氧池顶部设有辅料添加机构，缺氧池上部一侧设有溢流槽，并通过溢流槽与膜生物反应池相连接，膜生物反应池内设有膜反应机构，膜反应机构上方设有鼓风机构。本方案大大减轻了船上淡水资源的使用负载，有效节约了资源。
权利要求书
1.船用生活污水处理系统，其特征在于：它包括有调节池(1)、缺氧池(2)、膜生物反应池(3)、二次沉淀池(4)、热处理机构(5)，其中，调节池(1)与船体排水系统相连接，调节池(1)上部设有初步过滤网(6)，调节池(1)底部设有第一泵体(7)，第一泵体(7)与机械格栅(8)相连接，机械格栅(8)出口通过连接管与缺氧池(2)相连接，缺氧池(2)底部设有若干条混合气管(9)，鼓风机构(13)与鼓风机构(13)连接，缺氧池(2)顶部设有辅料添加机构(10)，缺氧池(2)上部一侧设有溢流槽(11)，并通过溢流槽(11)与膜生物反应池(3)相连接，膜生物反应池(3)内设有膜反应机构(12)，膜反应机构(12)上方设有鼓风机构(13)，位于溢流槽(11)一侧的膜生物反应池(3)内设有第二泵体(14)，第二泵体(14)出口延伸至缺氧池(2)内，膜生物反应池(3)另一侧设有第三泵体(15)，第三泵体(15)出口与二次沉淀池(4)相连接，二次沉淀池(4)另一侧设有热处理机构(5)，热处理机构(5)出口处设有循环水管接(16)，热处理机构(5)与循环水管接(16)之间设有温控阀(19);
辅料添加机构(10)包括有辅料箱(A1)，辅料箱(A1)上部设有辅料储存斗(A4)，辅料储存斗(A4)为方形，辅料储存斗(A4)底部设有倾斜的辅料导板(A5)，辅料导板(A5)较低的一端侧壁上设有辅料出口(A6)，辅料出口(A6)处设有辅料控制机构;辅料控制机构包括有浮球(A7)、控制连杆(A8)、连杆配重(A9)，其中，控制连杆(A8)中部通过销轴铰接在辅料箱(A1)内腔下部，控制连杆(A8)一端连接有浮球索(A10)，浮球索(A10)底部设有浮球(A7)，浮球(A7)为三个，分别通过相应的浮球索(A10)连接在控制连杆(A8)同一端，三条浮球索(A10)的长度均不相同;控制连杆(A8)另一端设有连杆配重(A9)，连杆配重(A9)上方的辅料箱(A1)内设有分线滑轮(A11)，分线滑轮(A11)上方的辅料储存斗(A4)外壁上设有第一转向轮(A12)，第一转向轮(A12)为两个，分别位于辅料储存斗(A4)两侧的外壁上，辅料出口(A6)两侧的辅料储存斗(A4)外壁上设有第二转向轮(A13)，第二转向轮(A13)下方的辅料储存斗(A4)侧壁上设有辅料限位槽(A14);辅料限位槽(A14)内活动装配有辅料限位轴(A15)，辅料限位轴(A15)下方设有辅料控制板(A3)，辅料控制板(A3)与辅料出口(A6)相配合，辅料控制板(A3)的其中一侧侧壁呈弧形，外弧面位于辅料储存斗(A4)内腔一侧;辅料限位轴(A15)两端穿过辅料限位槽(A14)与控制索(A2)一端连接，控制索(A2)另一端依次绕过相应的第二转向轮(A13)、第一转向轮(A12)和分线滑轮(A11)后与连杆配重(A9)相连接;
膜反应机构(12)包括有曝气室(B1)、膜元件(B4)、支撑板(B3)，其中，曝气室(B1)中部设有支撑板(B3)，支撑板(B3)两侧安装有膜元件(B4)，膜元件(B4)为两块，分别位于支撑板(B3)两侧，膜元件(B4)另一侧与支撑板(B3)之间预留一定距离形成出水通道(B5)，膜元件(B4)下方的曝气室(B1)内设有曝气管(B6)，曝气管(B6)为两条，分别位于两条进水管(B2)下方;曝气管(B6)一端穿过曝气室(B1)与鼓风机构(13)连接，位于曝气室(B1)内的曝气管(B6)上设有若干个曝气嘴(B7)，曝气嘴(B7)为圆筒形，该圆筒形的筒体内腔下部设有上小下大的集流室，筒体内腔上部设有出口呈喷射状的扰流板(B8);出水通道(B5)与连接管(17)相连接，连接管(17)与自吸泵(18)相连接，自吸泵(18)出口与热处理机构(5)相连接;
温控阀(19)包括有阀体(C12)、温控弹簧(C13)、预顶弹簧(C14)、单向阀(C15)，其中，阀体(C12)一端与循环水管接(16)连接，另一端与热处理机构(5)连接，阀体(C12)内腔一端设有阶梯状的限位，限位位于循环水管接(16)一端，温控弹簧(C13)一端与限位相抵触，另一端与预顶弹簧(C14)一端相连接，预顶弹簧(C14)另一端与单向阀(C15)相抵触，单向阀(C15)另一端抵触在阀体(C12)与热处理机构(5)的连接部位。
2.权利要求1所述系统用的污水处理方法，其特征在于：它包括有以下步骤：
1)、船上产生的污水通过排水管接入调节池，
2)、进入调节池时通过初步过滤网对杂质进行初步过滤，过滤后通过输送管送入压榨机构压榨后收集;
3)、过滤后的污水通过第一泵体泵入机械格栅进行杂质二次过滤，二次杂质过滤后的污水进入缺氧池内;
4)、辅料倒在辅料储存斗内，三个浮球分别位于处理池内不同的水平高度，当处理池内的污水达到最下方浮球位置时，最下方的浮球被托起，控制连杆的平衡被打破，向连杆配重一端的下方倾斜，同时带动控制索下降，通过滑轮转向后带动辅料控制板上升一定距离，使辅料出口下部打开，辅料从打开的缺口处落入处理池内;依此例推，污水达到第二、第三个浮球时，通过连杆配重带动辅料控制板上升再次上升，直接辅料出口完全打开，当水位下降时，浮球悬空垂钓，连杆配重上升使辅料控制板下降将辅料出口堵住;
5)、辅料添加后鼓风机构供风，混合气管喷出气泡，使污水和辅料充分混合，分解;
6)、混合后的上层污水通过溢流槽进入膜生物反应池内进行反应，反应后的污水有三种处理方式，其一，通过第二泵体继续抽入缺氧池二次反应，其二，通过膜反应机构反应后直接接入除臭杀菌装置进行除臭杀菌处理，其三，通过第三泵体泵入二次沉淀池进行再次沉淀，再次沉淀后接入除臭杀菌装置进行除臭杀菌处理;
7)、除臭杀菌后的清水进入热处理机构内进行蒸发处理，蒸汽通过热处理机构顶部的还原罩还原成水并通过循环水管接排出循环利用。
说明书
船用生活污水处理系统
技术领域
本发明涉及船舶技术领域，尤其是指船用生活污水处理系统。
背景技术
船舶生活污水主要是指人的粪便水，包括从小便池、抽水马桶等排出的污水和废物;从病房、医务室的面盆、洗澡盆和这些处所排出孔排出的污水和废物;以及与上述污水废物相混合的日常生活用水(指洗脸水、洗澡水、洗衣水、厨房洗涤水等)和其它用水。对船舶生活污水来说，主要的处理方法有在船上直接安装生活污水处理装置、安装生活污水收集装置，第一种是达标处理后，直接排入江河，第二种是收集到岸上处理。目前，国际上船舶生活污水处理装置主要有英国HAMWORTHY公司、WelBen公司、美国Red—Pox公司、日本SASAKURA公司等的生化法处理装置。它们的处理工艺多为活性污泥法。因为水力停留时间(HRT)长，装置容积大，虽然符合船检标准，但却不适合中国国情及船舶航运经济发展和效益要求。国内出现的船舶生活污水处理装置主要有三种，ST型(活性污泥法)、WCB型(活性污泥和接触氧化法)及CSWA系列(两级生物接触氧化——AB法)。它们虽几经改进，但都因为装置容积大而不适于人数较多的客货轮。另外，国内外船舶生活污水的处理技术仍停留在传统的好氧生物处理工艺上。好氧生物处理装置容积较大主要是因为船舶生活污水多为厕所粪便冲洗水，比城市生活污水具有较高的BOD和SS，好氧微生物由于受供氧的限制在较高的负荷一起处理，需要较长的时间来降解污水中的有机物。为了缩短生化处理时间，减少冲击负荷及运动效应的影响，近年来各种生化处理方法的优化组合被试验和应用。其中厌氧法愈来愈受到重视。对于安装生活污水收集装置，原理简单，但运行成本较高，适用范围有限。对船用生活污水处理来讲，方向还是在船上直接安装生活污水处理装置，只是研究具有自主知识产权的设备，要降低成本。日本在船用生活污水处理器的研究方面，处于世界的领先水平，他们研究的SBT型系列船舶污水处理装置，能实现轮船直接达标排污，但价格较贵，对我国的大部分船东来说，很难承担。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种降低能耗、节约资源、全自动的船用生活污水处理系统。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：船用生活污水处理系统，它包括有调节池、缺氧池、膜生物反应池、二次沉淀池、热处理机构，其中，调节池与船体排水系统相连接，调节池上部设有初步过滤网，调节池底部设有第一泵体，第一泵体与机械格栅相连接，机械格栅出口通过连接管与缺氧池相连接，缺氧池底部设有若干条混合气管，鼓风机构与鼓风机构连接，缺氧池顶部设有辅料添加机构，缺氧池上部一侧设有溢流槽，并通过溢流槽与膜生物反应池相连接，膜生物反应池内设有膜反应机构，膜反应机构上方设有鼓风机构，位于溢流槽一侧的膜生物反应池内设有第二泵体，第二泵体出口延伸至缺氧池内，膜生物反应池另一侧设有第三泵体，第三泵体出口与二次沉淀池相连接，二次沉淀池另一侧设有热处理机构，热处理机构出口处设有循环水管接，热处理机构与循环水管接之间设有温控阀;
辅料添加机构包括有辅料箱，辅料箱上部设有辅料储存斗，辅料储存斗为方形，辅料储存斗底部设有倾斜的辅料导板，辅料导板较低的一端侧壁上设有辅料出口，辅料出口处设有辅料控制机构;辅料控制机构包括有浮球、控制连杆、连杆配重，其中，控制连杆中部通过销轴铰接在辅料箱内腔下部，控制连杆一端连接有浮球索，浮球索底部设有浮球，浮球为三个，分别通过相应的浮球索连接在控制连杆同一端，三条浮球索的长度均不相同;控制连杆另一端设有连杆配重，连杆配重上方的辅料箱内设有分线滑轮，分线滑轮上方的辅料储存斗外壁上设有第一转向轮，第一转向轮为两个，分别位于辅料储存斗两侧的外壁上，辅料出口两侧的辅料储存斗外壁上设有第二转向轮，第二转向轮下方的辅料储存斗侧壁上设有辅料限位槽;辅料限位槽内活动装配有辅料限位轴，辅料限位轴下方设有辅料控制板，辅料控制板与辅料出口相配合，辅料控制板的其中一侧侧壁呈弧形，外弧面位于辅料储存斗内腔一侧;辅料限位轴两端穿过辅料限位槽与控制索一端连接，控制索另一端依次绕过相应的第二转向轮、第一转向轮和分线滑轮后与连杆配重相连接;
膜反应机构包括有曝气室、膜元件、支撑板，其中，曝气室中部设有支撑板，支撑板两侧安装有膜元件，膜元件为两块，分别位于支撑板两侧，膜元件另一侧与支撑板之间预留一定距离形成出水通道，膜元件下方的曝气室内设有曝气管，曝气管为两条，分别位于两条进水管下方;曝气管一端穿过曝气室与鼓风机构连接，位于曝气室内的曝气管上设有若干个曝气嘴，曝气嘴为圆筒形，该圆筒形的筒体内腔下部设有上小下大的集流室，筒体内腔上部设有出口呈喷射状的扰流板;出水通道与连接管相连接，连接管与自吸泵相连接，自吸泵出口与热处理机构相连接;
温控阀包括有阀体、温控弹簧、预顶弹簧、单向阀，其中，阀体一端与循环水管接连接，另一端与热处理机构连接，阀体内腔一端设有阶梯状的限位，限位位于循环水管接一端，温控弹簧一端与限位相抵触，另一端与预顶弹簧一端相连接，预顶弹簧另一端与单向阀相抵触，单向阀另一端抵触在阀体与热处理机构的连接部位。
所述系统用的污水处理方法，它包括有以下步骤：
1、船上产生的污水通过排水管接入调节池，
2、进入调节池时通过初步过滤网对杂质进行初步过滤，过滤后通过输送管送入压榨机构压榨后收集;
3、过滤后的污水通过第一泵体泵入机械格栅进行杂质二次过滤，二次杂质过滤后的污水进入缺氧池内;
4、辅料倒在辅料储存斗内，三个浮球分别位于处理池内不同的水平高度，当处理池内的污水达到最下方浮球位置时，最下方的浮球被托起，控制连杆的平衡被打破，向连杆配重一端的下方倾斜，同时带动控制索下降，通过滑轮转向后带动辅料控制板上升一定距离，使辅料出口下部打开，辅料从打开的缺口处落入处理池内;依此例推，污水达到第二、第三个浮球时，通过连杆配重带动辅料控制板上升再次上升，直接辅料出口完全打开，当水位下降时，浮球悬空垂钓，连杆配重上升使辅料控制板下降将辅料出口堵住;
5、辅料添加后鼓风机构供风，混合气管喷出气泡，使污水和辅料充分混合，分解;
6、混合后的上层污水通过溢流槽进入膜生物反应池内进行反应，反应后的污水有三种处理方式，其一，通过第二泵体继续抽入缺氧池二次反应，其二，通过膜反应机构反应后直接接入除臭杀菌装置进行除臭杀菌处理，其三，通过第三泵体泵入二次沉淀池进行再次沉淀，再次沉淀后接入除臭杀菌装置进行除臭杀菌处理;
7、除臭杀菌后的清水进入热处理机构内进行蒸发处理，蒸汽通过热处理机构顶部的还原罩还原成水并通过循环水管接排出循环利用。
本发明在采用上述方案后，本系统直接通过太阳能系统供电，可以大大降低能耗，同时采用多级处理及自动添料，完成全自动污水处理，其处理效果好、处理后的污水完全达到日常使用要求，大大减轻了船上淡水资源的使用负载，有效节约了资源。