申请日2012.10.16
公开(公告)日2014.04.16
IPC分类号C02F9/14; C02F1/32; C02F1/78
摘要
一种船用污水处理方法及装置，该装置包括预处理系统、膜生物处理系统，还包括高级氧化处理系统，所述高级氧化处理系统分别与所述预处理系统及所述膜生物处理系统连接，所述预处理系统用于对船舶污水的初步沉淀及调节所述船舶污水的进水稳定性，所述高级氧化处理系统用于通过紫外线和臭氧降解所述船舶污水中的有机物，所述膜生物处理系统用于通过好氧生物的降解和膜的物理截留进一步对污水予以处理以使其达到直接排放的标准。该方法包括预处理步骤、高级氧化处理步骤、膜生物处理步骤和排放步骤。本发明对船用污水的处理效果好、效率高、时间短、占用空间小且易于维护清理。
权利要求书
1.一种船用污水处理装置，包括预处理系统、膜生物处理系统，其特征 在于，还包括高级氧化处理系统，所述高级氧化处理系统分别与所述预处理系 统及所述膜生物处理系统连接，所述预处理系统用于对船舶污水的初步沉淀及 调节所述船舶污水的进水稳定性，所述高级氧化处理系统用于通过紫外线和臭 氧降解所述船舶污水中的有机物，所述膜生物处理系统用于通过好氧生物的降 解和膜的物理截留进一步对污水予以处理以使其达到直接排放的标准。
2.如权利要求1所述的船用污水处理装置，其特征在于，所述高级氧化处 理系统包括第一高级氧化反应器和臭氧发生器，所述第一高级氧化反应器的下 端通过管路与所述臭氧发生器连通，所述预处理系统及所述膜生物处理系统分 别与所述第一高级氧化反应器连通，所述第一高级氧化反应器包括透明壳体和 设置在所述壳体内的紫外灯。
3.如权利要求2所述的船用污水处理装置，其特征在于，所述高级氧化处 理系统还包括第二高级氧化反应器，所述第二高级氧化反应器的下端通过管路 与所述臭氧发生器连通，所述膜生物处理系统与所述第二高级氧化反应器连 通，所述第二高级氧化反应器包括透明壳体和设置在所述壳体内的紫外灯。
4.如权利要求2或3所述的船用污水处理装置，其特征在于，所述高级氧 化处理系统还包括气体流量计和/或液位计，所述气体流量计安装在所述第一 高级氧化反应器和/或所述第二高级氧化反应器与所述臭氧发生器连通的管路 上，所述液位计安装在所述第一高级氧化反应器和/或第二高级氧化反应器的 所述壳体上。
5.如权利要求4所述的船用污水处理装置，其特征在于，所述高级氧化处 理系统还包括气体溢流管以排出所述第一高级氧化反应器和/或所述第二高级 氧化反应器内的气体，所述气体溢流管分别安装在所述第一高级氧化反应器和 /或第二高级氧化反应器的顶端。
6.如权利要求1、2、3或5所述的船用污水处理装置，其特征在于，所述 膜生物处理系统包括膜生物反应器，所述膜生物反应器包括膜组件、曝气装置 和风机，所述曝气装置设置在所述膜组件的底部并通过管路与所述风机连接。
7.如权利要求1、2、3或5所述的船用污水处理装置，其特征在于，所述 预处理系统包括调节室和过滤器，所述过滤器设置在所述调节室与所述第一高 级氧化反应器连通的管路上，所述调节室包括互相连通的用于初步沉淀的第一 腔室和用于调节进水稳定性的第二腔室。
8.如权利要求1、2、3或5所述的船用污水处理装置，其特征在于，还包 括溢流报警器，所述溢流报警器分别设置在所述预处理系统和/或所述膜生物 处理系统内。
9.一种船用污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
预处理步骤，对船用污水进行初步沉淀及过滤处理;
高级氧化处理步骤，通过紫外线和臭氧将所述预处理步骤排出的所述船用 污水进一步降解处理;
膜生物处理步骤，通过膜生物反应器对经所述高级氧化处理步骤降解后的 所述船用污水进一步予以好氧生物降解和膜组件过滤处理;
排放步骤，将处理后达到直接排放标准的所述船用污水予以直接排放。
10.如权利要求9所述的船用污水处理方法，其特征在于，在所述排放步 骤之前，还包括：
高级氧化再处理步骤，将所述膜生物处理步骤排出的所述船用污水再一次 通过紫外线和臭氧进一步降解处理，同时脱色并杀菌消毒。
说明书
一种船用污水处理方法及装置
技术领域
本发明涉及一种污水处理方法及装置，特别是一种船用污水处理方法及装 置。
背景技术
船用生活污水处理方法应用于船舶辅助设备。该设备在船舶上承担生活污 水的处理，使其达到排放标准。
随着科技的进步，各国对海洋环境保护意识的提高，为减少和防止对海洋 环境的污染，自1973年以来，国际海事组织(IMO)和许多国家都对船舶废弃 物排放做出日趋严格的强制性规定。由于膜分离技术较其它技术能达到更高 效、彻底和可靠地处理船舶生活污水，使排放水满足IMO标准。早在2000年 前，美、英、德、加等国研究并开发了船用膜—生物反应器(Membrane Bio-Reactor的英文缩写，简称MBR)，将膜分离技术与生物技术结合处理污水， 高效地进行固液分离，其设备体积仅有传统污水处理设备的1/2，节约了占地 空间和设备重量。例如专利号为“ZL200910085873”，名称为“一种船用污水 处理设备及方法”的中国发明专利所公开的船用污水即采用膜生物处理的方法 处理。由于膜的高效截留作用，出水可以直接作为生活杂用水使用。随着超滤 膜技术的发展与完善，传统的储存靠岸排放、加药消毒、生物处理等传统方法 逐步被淘汰。但同时，用MBR方法处理船舶生活污水仍存在如下问题：
1)生物处理：由于生物降解时间的限定，设备体积缩小有限;
2)污泥浓度限制：浓度过高，生物活性下降;
3)膜的污染：生物浓度高，膜污染加速。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种满足船舶海上航行的要求、污水处 理效率高且占用空间小的船舶污水处理方法和装置。
为了实现上述目的，本发明提供了一种船用污水处理装置，包括预处理系 统、膜生物处理系统，其中，还包括高级氧化处理系统，所述高级氧化处理系 统分别与所述预处理系统及所述膜生物处理系统连接，所述预处理系统用于对 船舶污水的初步沉淀及调节所述船舶污水的进水稳定性，所述高级氧化处理系 统用于通过紫外线和臭氧降解所述船舶污水中的有机物，所述膜生物处理系统 用于通过好氧生物的降解和膜的物理截留进一步对污水予以处理以使其达到 直接排放的标准。
上述的船用污水处理装置，其中，所述高级氧化处理系统包括第一高级氧 化反应器和臭氧发生器，所述第一高级氧化反应器的下端通过管路与所述臭氧 发生器连通，所述预处理系统及所述膜生物处理系统分别与所述第一高级氧化 反应器连通，所述第一高级氧化反应器包括透明壳体和设置在所述壳体内的紫 外灯。
上述的船用污水处理装置，其中，所述高级氧化处理系统还包括第二高级 氧化反应器，所述第二高级氧化反应器的下端通过管路与所述臭氧发生器连 通，所述膜生物处理系统与所述第二高级氧化反应器连通，所述第二高级氧化 反应器包括透明壳体和设置在所述壳体内的紫外灯。
上述的船用污水处理装置，其中，所述高级氧化处理系统还包括气体流量 计和/或液位计，所述气体流量计安装在所述第一高级氧化反应器和/或所述第 二高级氧化反应器与所述臭氧发生器连通的管路上，所述液位计安装在所述第 一高级氧化反应器和/或第二高级氧化反应器的所述壳体上。
上述的船用污水处理装置，其中，所述高级氧化处理系统还包括气体溢流 管以排出所述第一高级氧化反应器和/或所述第二高级氧化反应器内的气体， 所述气体溢流管分别安装在所述第一高级氧化反应器和/或第二高级氧化反应 器的顶端。
上述的船用污水处理装置，其中，所述膜生物处理系统包括膜生物反应器， 所述膜生物反应器包括膜组件、曝气装置和风机，所述曝气装置设置在所述膜 组件的底部并通过管路与所述风机连接。
上述的船用污水处理装置，其中，所述预处理系统包括调节室和过滤器， 所述过滤器设置在所述调节室与所述第一高级氧化反应器连通的管路上，所述 调节室包括互相连通的用于初步沉淀的第一腔室和用于调节进水稳定性的第 二腔室。
上述的船用污水处理装置，其中，还包括溢流报警器，所述溢流报警器分 别设置在所述预处理系统和/或所述膜生物处理系统内。
为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种船用污水处理方法，其中， 包括如下步骤：
预处理步骤，对船用污水进行初步沉淀及过滤处理;
高级氧化处理步骤，通过紫外线和臭氧将所述预处理步骤排出的所述船用 污水进一步降解处理;
膜生物处理步骤，通过膜生物反应器对经所述高级氧化处理步骤降解后的 所述船用污水进一步予以好氧生物降解和膜组件过滤处理;
排放步骤，将处理后达到直接排放标准的所述船用污水予以直接排放。
上述的船用污水处理方法，其中，在所述排放步骤之前，还包括：
高级氧化再处理步骤，将所述膜生物处理步骤排出的所述船用污水再一次 通过紫外线和臭氧进一步降解处理，同时脱色并杀菌消毒。
本发明的技术效果在于：
本发明根据船舶污水的特点，采用生物技术、膜过滤技术、高级氧化技术 相结合的方法，分为预处理系统、高级氧化处理系统、MBR处理系统共三个主 要处理系统，预处理系统包括调节室和过滤装置，在调节室内设有溢流报警装 置，污水(黑水、灰水)进入调节室后，既可以起到沉淀渣子的作用，又可以 起到抗水流冲击作用。调节室出水经过过滤装置进一步截留污水中的固体颗 粒，经过滤的污水进入高级氧化反应器，污染物在紫外灯与臭氧的联合作用下 进一步降解，出水被泵打入MBR处理系统。污水在MBR处理系统中经历了好氧 生物的降解作用和膜的物理截留作用，出水通过泵打入到另一高级氧化反应器 再次经过紫外灯与臭氧的双重作用，其出水即可达标排入大海。在MBR处理系 统中设有曝气装置，通过风机为好氧生物提供氧气，将有机物分解成成二氧化 碳和水。预处理系统和MBR处理系统均需设有污泥排放管路。另外，两个高级 氧化反应器均可装有液位计以便观察、及时调节高级氧化装置中的水量保证其 处理效果。本发明比现有技术单独的MBR处理方法效率更高，出水水质效果更 好，出水时间大大缩短，总之，本发明通过MBR与高级氧化相结合的方法净化 了污水，使其达标排放。该处理方法出水在达到国际海事组织要求的前提下， 可以缩短处理时间;还可将设备体积减小到目前MBR设备体积的1/2左右，重 量减小1/2，可以很好地适应船舶空间小这一特点。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。