申请日2009.06.03
公开(公告)日2010.12.08
IPC分类号C02F3/12; C02F3/30; C02F9/14; C02F1/44
摘要
本发明为解决现有船舶生活污水处理存在的问题，针对船舶特殊要求，提供的一种新的污水处理装置。本装置集粗过滤、厌氧生物处理、细过滤和好氧生物处理于一体并采用内置膜过滤技术。其沉淀室内装有粗过滤器，该粗过滤器能按预先设定的时间自动通气冲刷，防止堵塞，无需人工清理。粗过滤出水进入折流室，进一步沉淀降解有机物，其出水流进调节室，通过调节室自动调节进水量及水量不均。调节室出水通过泵打入外置式细过滤器，过滤后污水进入膜生物反应器，经处理后，将符合排放标准的污水排出。本发明提供的船用污水处理设备及方法，使船用污水处理达到新的国际排放标准，且该设备满足能耗低、易于维护清理的要求。
权利要求书
1.一种船舶污水处理设备，包括生物反应池、膜分离装置和排水装置，所述生物反应池及所述排水装置通过管路与所述膜分离装置相连通，其特征在于，所述膜分离装置为膜生物反应器，该膜生物反应器包括顺序相连的预曝气室和膜过滤室，所述预曝气室底部设置有曝气装置，所述的膜过滤室内设置膜组件，所述膜组件安装于所述膜过滤室底部。
2.如权利要求1所述的船舶污水处理设备，其特征在于，所述膜组件采用侧开门抽拉式结构，所述膜过滤室一侧设置有相应的侧门。
3.如权利要求1或2所述的船舶污水处理设备，其特征在于，所述膜过滤室内底部还设置有一曝气装置，所述曝气装置通过管路与所述风机连接，所述管路上设置有阀门。
4.如权利要求1或2所述的船舶污水处理设备，其特征在于，所述预曝气室内壁一侧安装有溢流报警装置。
5.如权利要求1或2所述的船舶污水处理设备，其特征在于，所述的生物反应池包括顺序连接的沉淀室和折流室，所述沉淀室内设置有粗过滤器和出水管，所述出水管连通所述粗过滤器和所述折流室，所述折流室内设置厌氧折流板反应器，以对污水进行厌氧生物处理。
6.如权利要求5所述的船舶污水处理设备，其特征在于，所述粗过滤器为双层不锈钢板结构，所述粗过滤器内层钢板表面均布小过滤孔，所述出水管与所述粗过滤器外层钢板连接。
7.如权利要求5所述的船舶污水处理设备，其特征在于，所述粗过滤器内部设置有曝气装置，所述曝气装置通过管路与所述风机连接，所述管路上设置有阀门。
8.如权利要求1或2所述的船舶污水处理设备，其特征在于，所述生物反应池还包括与所述折流室连接的调节室，所述调节室内壁一侧安装有溢流报警装置，以监测调节室水位，调节进水的稳定性。
9.如权利要求1或2所述的船舶污水处理设备，其特征在于，所述膜过滤室内设置有回流装置，其一端通过管路与所述沉淀室连通，另一端通过管路与所述风机连通，所述与风机连通的管路上设置有阀门。
10.如权利要求1或2所述的船舶污水处理设备，其特征在于，所述排水装置包括：
排污泵，通过管路与所述生物反应池和所述膜生物反应器相连通，所述管路上设置有阀门;
抽吸泵，通过管路与所述膜过滤室相连通，所述管路上设置有阀门。
11.如权利要求1或2所述的船舶污水处理设备，其特征在于，还包括细过滤器，设置于所述生物反应池和所述膜生物反应器之间，通过管路与所述生物反应池和所述膜生物反应器连接。
12.如权利要求11所述的船舶污水处理设备，其特征在于，所述的细过滤器与所述生物反应池连接的管路上设置有一泵，定时对所述细过滤器进行反冲，以实现所述细过滤器的自动排渣。
13.一种船舶污水处理方法，包括生物反应处理步骤、膜分离处理步骤和排水步骤，其特征在于，所述的膜分离步骤包括：
好氧生物处理步骤，经所述生物反应处理的污水进入预曝气室，进行好氧生物降解;
膜过滤步骤，所述预曝气室出水再进入膜过滤室，进一步降解后，经设置在膜过滤室内的膜组件过滤后直接排出。
14.如权利要求13所述的船舶污水处理方法，其特征在于，所述的生物反应处理步骤包括：
粗过滤步骤，将待处理的污水引入沉淀室内，经粗过滤器过滤，将较大固体截留在沉淀室内;
厌氧生物处理步骤，所述粗过滤的污水进入折流室，经厌氧折流板反应器处理，进一步去除较大的悬浮物，降解有机物，改善污水的生化性;
调节步骤，所述折流室出水进入调节室，通过溢流报警装置监测水位，以调节进水的稳定性;
15.如权利要求13所述的船舶污水处理方法，其特征在于，在所述生物反应处理步骤与所述膜分离处理步骤之间还包括细过滤步骤，以进一步去除细小的悬浮物。
16.如权利要求13所述的船舶污水处理方法，其特征在于，还包括临时应急排放污水步骤。
说明书
一种船用污水处理设备及方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术，特别是一种船用污水处理设备及方法。
背景技术
船用污水处理设备是船舶辅助设备。该设备在船舶上承担生活污水的处理，使其达到排放标准。
21世纪，随世界经济的发展，国际间的贸易交易量也越来越大，货船、客运、邮轮也越来越多，在促进经济发展的同时，船舶给水域环境带来的污染也日益引起世界各国对海洋生态保护的重视。近年来，世界各国对于海洋保护特别是对于领海和内河的保护意识不断加强，国际海事组织海上环境保护委员会于2006年10月13日通过159(55)决议，该决议于2010年1月1日实施，届时各国船只在规定的海域污水排放必须符合新的排放标准。
我国船舶污水处理设备仍沿用粉碎、加药处理排放或黑水生物处理后与灰水混合加药杀菌排放的工艺，专利号为“ZL02108065”，专利名称为“污水处理设备”的中国发明专利，所公开的用于船舶中的污水处理设备，即由充气室、沉淀室、消毒室和存储容器组成(如图1所示)，由于其技术装备的局限性，处理污水指标难以达到现行标准要求，更无法满足新的排放标准;专利申请号为“200710064736.5”，专利名称为“一种用于污水处理的外置式膜生物反应器系统及其处理污水的方法”的中国发明专利申请，公开了一种外置膜生物反应器系统的污水处理装置，该装置采用外置膜过滤，虽然维护方便，但能耗大，清洗频繁，有可能带来二次污染，同时由于循环泵的剪切作用，减低了生物处理的活性，且该结构体积较大，不适于船舶有限空间内的使用;专利申请号为“200810111976.0”，专利名称为“一种污水处理装置及工艺”的中国发明专利申请，公开了一种采用膜生物反应器工艺的污水处理装置及污水处理方法(如图2所示)，但该装置及方法无法满足船用污水处理的要求，处理污水难以达到新的排放标准，且其内置膜的设置不利于污水处理装置在船上的维护，同时上述技术均因处理水质无法满足新的排放标准要求，需增加贮存容器以存放经处理的污水，在允许排放的海域才可以排放，占用船舶空间且增加船舶负载。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种船用污水处理设备及方法，克服现有技术存在的缺陷，使船用污水处理达到新的国际排放标准，且该设备满足体积小、能耗低、易于维护清理的要求。
为了实现上述目的，本发明提供了一种船舶污水处理设备，包括生物反应池、膜分离装置和排水装置，所述生物反应池及所述排水装置通过管路与所述膜分离装置相连通，其中，所述膜分离装置为膜生物反应器，该膜生物反应器包括顺序相连的预曝气室和膜过滤室，所述预曝气室底部设置有曝气装置，所述的膜过滤室内设置膜组件，所述膜组件安装于所述膜过滤室底部。
上述的船舶污水处理设备，其中，所述膜组件采用侧开门抽拉式结构，所述膜过滤室一侧设置有相应的侧门。
上述的船舶污水处理设备，其中，所述膜过滤室内底部还设置有一曝气装置，所述曝气装置通过管路与所述风机连接，所述管路上设置有阀门。
上述的船舶污水处理设备，其中，所述预曝气室内壁一侧安装有溢流报警装置。
上述的船舶污水处理设备，其中，所述的生物反应池包括顺序连接的沉淀室和折流室，所述沉淀室内设置有粗过滤器和出水管，所述出水管连通所述粗过滤器和所述折流室，所述折流室内设置厌氧折流板反应器，以对污水进行厌氧生物处理。
上述的船舶污水处理设备，其中，所述粗过滤器为双层不锈钢板结构，所述粗过滤器内层钢板表面均布小过滤孔，所述出水管与所述粗过滤器外层钢板连接。
上述的船舶污水处理设备，其中，所述粗过滤器内部设置有曝气装置，所述曝气装置通过管路与所述风机连接，所述管路上设置有阀门。
上述的船舶污水处理设备，其中，所述生物反应池还包括与所述折流室连接的调节室，所述调节室内壁一侧安装有溢流报警装置，以监测调节室水位，调节进水的稳定性。
上述的船舶污水处理设备，其中，所述膜过滤室内设置有回流装置，其一端通过管路与所述沉淀室连通，另一端通过管路与所述风机连通，所述与风机连通的管路上设置有阀门。
上述的船舶污水处理设备，其中，所述排水装置包括：
排污泵，通过管路与所述生物反应池和所述膜生物反应器相连通，所述管路上设置有阀门;
抽吸泵，通过管路与所述膜过滤室相连通，所述管路上设置有阀门。
上述的船舶污水处理设备，其中，还包括细过滤器，设置于所述生物反应池和所述膜生物反应器之间，通过管路与所述生物反应池和所述膜生物反应器连接。
上述的船舶污水处理设备，其中，所述的细过滤器与所述生物反应池连接的管路上设置有一泵，定时对所述细过滤器进行反冲，以实现所述细过滤器的自动排渣。
为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种船舶污水处理方法，包括生物反应处理步骤、膜分离处理步骤和排水步骤，其中，所述的膜分离步骤包括：
好氧生物处理步骤，经所述生物反应处理的污水进入预曝气室，进行好氧生物降解;
膜过滤步骤，所述预曝气室出水再进入膜过滤室，进一步降解后，经设置在膜过滤室内的膜组件过滤后直接排出。
上述的船舶污水处理方法，其中，所述的生物反应处理步骤包括：
粗过滤步骤，将待处理的污水引入沉淀室内，经粗过滤器过滤，将较大固体截留在沉淀室内;
厌氧生物处理步骤，所述粗过滤的污水进入折流室，经厌氧折流板反应器处理，进一步去除较大的悬浮物，降解有机物，改善污水的生化性;
调节步骤，所述折流室出水进入调节室，通过溢流报警装置监测水位，以调节进水的稳定性;
上述的船舶污水处理方法，其中，在所述生物反应处理步骤与所述膜分离处理步骤之间还包括细过滤步骤，以进一步去除细小的悬浮物。
上述的船舶污水处理方法，其中，还包括临时应急排放污水步骤。
本发明的有益功效在于：
1、船舶灰水、黑水中含有很高的固体和悬浮物，如果大量的悬浮物流入膜过滤装置会造成膜过滤装置故障。为此，在污水处理装置内安装了粗过滤器。由于安装了粗过滤器和细过滤器，能保证后续处理的可靠性和稳定性。粗过滤器安装在箱体内，减少占地空间，其内设自清洗系统，易于操作。细过滤器外置，根据过滤压力或设定时间可自动清洗。
2、膜组件采用侧开门推拉式结构。船用污水处理装置国内采用外置膜过滤，虽然维护方便，但能耗大，清洗频繁，有可能带来二次污染，同时由于循环泵的剪切作用，减低了生物处理的活性。本装置采用内置膜，减小装置空间，能耗低，克服了以上问题。为解决船上的维护问题，采用推拉结构，可大大减轻模组件的维护，操作简单，快捷。
总之，本发明提供的船用污水处理设备及方法，通过粗滤、ABR生物反应器、细滤、MBR反应器工艺净化了污水，使其达标排放。该污水处理系统设备具有水力停留时间短、微生物浓度比传统生物处理技术高、良好的除氮性能、生化效率明显提高;污泥停留时间长、产量小。该设备可将高浓度生活污水处理达到国家再用水水质标准，满足船舶等封闭场所的安全性要求。
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。