CN109502910A - 一种景观型船舶生活污水生态处理一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于船舶生活污水处理技术领域，具体涉及一种景观型船舶生活污水生态处理一体化装置。其包括景观除磷鱼缸、设置在所述景观除磷鱼缸内的污水处理***、将污水处理***的物质导入景观除磷鱼缸的导入***、将景观除磷鱼缸内物质导出的导出***。本发明提供的技术方案实现了对船舶生活污水的生物处理和生态法处理利用剩余污泥的一体化环保低耗、便捷有效治理，能够解决远途船只对船舶生活污水及时有效处理，并具有生态景观效应的价值。
Description
技术领域
本发明属于船舶生活污水处理技术领域，具体涉及一种景观型船舶生活污水生态处理一体化装置。
背景技术
现阶段，船舶生活污水排放标准不断提高，远途航行船只因其场地有限、无合适有效的生活污水处理方式，需要对船舶生活污水进行有效处理，满足***海事组织MEPC.200(62)决议中关于碳氮磷排放的新标准。剩余污泥作为污水处理的副产物，其处理也需要纳入考虑之中。
目前，在船舶生活污水处理中多为电解法和生物法，前者成本投资巨大，出水含氯，易为弱酸性；生物法在船舶生活污水处理中更为经济实用有效，故采用生物法处理船舶生活污水，实现污水碳氮磷达标排放。另一方面，污水除磷是通过剩余污泥的排放来实现。在现有技术中，针对剩余污泥减量化有代谢解偶联技术、微生物隐性生长技术和生物捕食技术，其中生物捕食技术最为环保且成本低廉。
虽然生物法污水处理装置很普遍，但往往体积庞大，不利于船载，另外进一步整合生物捕食技术的除磷装置就更没有相关报道，因此目前船舶用生活污水生态处理还处于理论阶段，并不能真正在实际中运用。因此亟需开发出可实际应用的船舶用专用设备。
发明内容
本发明提供了一种景观型船舶生活污水生态处理一体化装置，用以解决上述存在的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：所述景观型船舶生活污水生态处理一体化装置，其包括景观除磷鱼缸、设置在所述景观除磷鱼缸内的污水处理***、将污水处理***的物质导入景观除磷鱼缸的导入***、将景观除磷鱼缸内物质导出的导出***。
可选地，所述导入***和导出***位于景观除磷鱼缸中的方位呈180°。
景观除磷鱼缸内养殖的动物及植物的生长均需要磷元素作为营养成分，将污水处理整合到景观除磷鱼缸中，大幅降低剩余污泥量的同时达到生态鱼缸美观的视觉效果，在节约用地面积的同时，实现污水有效处理的实际价值和观赏价值共存的生态景观效应。
可选地，所述景观除磷鱼缸包括缸体、设置在缸体底部的水草泥和设置在水草泥上的陶粒，所述缸体内养殖水生动物和植物。所述的基质水草泥提供水生植物和分解者生长附着地，所述的基质水草泥上铺设陶粒可进一步吸附污泥，所述的水生动物捕食排出的剩余颗粒污泥进一步获得磷元素的营养物质。鱼缸内动物、植物、水草泥和陶粒设置的量(个数量或者重量)，可根据生物***的污泥产率和静态小试实验下鱼缸内成分对污泥的吸附量/捕食速率(动物捕食，植物根系、水草泥、陶粒吸附)来进行测算加以确定。
所述静态小试实验中捕食速率采用式(I)获得
捕食速率
ΔTSS——由生态捕食引起的单位体积污泥减少量(MLSS)；
M——静态实验中投加生物重量(g)；
SRT——静态实验污泥停留时间(d)。
所述静态小试实验中吸附量采用式(II)获得
吸附量
C0——实验起始吸附浓度；
C——吸附平衡时剩余污泥浓度；
W——吸附材料投加量(陶粒、水草泥以重量计，为g；植物根系以表面积计，为m2)
V——污泥混合液体积(L)。
可选地，所述缸体为圆柱形，环绕污水处理***，所述景观除磷鱼缸还设有紫外灯，缸体内壁还设有曝气孔。所述圆柱形设计节省船舶空间并且360°无死角景观效应，所述紫外灯提供光源和杀菌作用。
可选地，所述污水处理***包括入水管、与入水管相连的预处理沉淀池、设置在预处理沉淀池底部的排泥通道、与排泥通道相连的储泥区、设置在储泥区的排泥管、设置在预处理沉淀池上的出水堰、与出水堰相接的导流管、与导流管相连的生物去碳脱氮除磷***和与生物去碳脱氮除磷***相通的排气管，所述生物去碳脱氮除磷***与导入***相连。所述污水处理***中产生的废气通过排气管排出。
可选地，所述排气管设有抽风机。
可选地，所述生物去碳脱氮除磷***从入水到出水依次包括通过隔板分隔的ABR厌氧反应池第一区、ABR厌氧反应池第二区、ABR厌氧反应池第三区、CSTR好氧反应池和沉淀池。
所述CSTR好氧反应池设有曝气管，所述的曝气管上设置有将空气输送至所述曝气管内的空气泵，以及用于测量通过气体的转子流量计，所述曝气为间歇曝气，以好氧降解残留的溶解性有机物。
可选地，所述预处理沉淀池还连有加料桶，加料桶用于添加絮凝剂，所述预处理沉淀池内设有搅拌器，用于污水与絮凝剂的充分混合。
可选地，所述预处理沉淀池与排泥通道之间设有排泥阀，所述排泥通道竖直设立且内设有螺旋通道。沉淀的污泥通过重力经螺旋通道可缓慢稳定的进入储泥池，不会造成过大的冲击和阻塞。
可选地，所述导入***包括位于所述污水处理***出水处收集管、与所述收集管相连的气动泵和与气动泵相连的出水管，所述出水管位于所述景观除磷鱼缸内。
所述气动泵通过PLC控制。
可选地，所述导出***包括将出水导回污水处理***的回流管和将出水排出的排水管。
本发明提供的技术方案实现了对船舶生活污水的生物处理和生态法处理利用剩余污泥的一体化环保低耗、便捷有效治理，能够解决远途船只对船舶生活污水及时有效处理，并具有生态景观效应的价值。
附图说明
图1是本发明所述景观型船舶生活污水生态处理一体化装置一具体实施方式的结构示意图；
图2是图1的横截面示意图。
图中所示：
11-缸体，12-水草泥，13-陶粒，14-水生动物，15-水生植物，20-污水处理***，21-入水管，22-预处理沉淀池，221-加料桶，222-搅拌器，23-排泥通道，24-储泥区，25-排泥管，26-出水堰，27-导流管，28-生物去碳脱氮除磷***，281-隔板，282-ABR厌氧反应池第一区，283-ABR厌氧反应池第二区，284-ABR厌氧反应池第三区，285-CSTR好氧反应池，286-沉淀池，29-排气管，291-抽风机，31-收集管，32-气动泵，33-出水管，41-回流管，42-排水管。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合实施例阐述所述景观型船舶生活污水生态处理一体化装置，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位和位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述景观型船舶生活污水生态处理一体化装置包括景观除磷鱼缸、设置在所述景观除磷鱼缸内的污水处理***、将污水处理***的物质导入景观除磷鱼缸的导入***、将景观除磷鱼缸内物质导出的导出***。
如图1所示，所述景观除磷鱼缸包括缸体11、设置在缸体11底部的水草泥12和设置在水草泥12上的陶粒13，所述缸体11内养殖有水生动物14和植物15。鱼缸内动物、植物、水草泥和陶粒设置的量(个数量或者重量)，可根据生物***的污泥产率和静态小试实验下鱼缸内成分对污泥的吸附量/捕食速率(动物捕食，植物根系、水草泥、陶粒吸附)来进行测算加以确定。
所述静态小试实验中捕食速率采用式(I)获得
捕食速率
ΔTSS——由生态捕食引起的单位体积污泥减少量(MLSS)；
M——静态实验中投加生物重量(g)；
SRT——静态实验污泥停留时间(d)。
所述静态小试实验中吸附量采用式(II)获得
吸附量
C0——实验起始吸附浓度；
C——吸附平衡时剩余污泥浓度；
W——吸附材料投加量(陶粒、水草泥以重量计，为g；植物根系以表面积计，为m2)
V——污泥混合液体积(L)。
如图2所示，所述缸体11为圆柱形，污水处理***20设置在缸体11中心，所述景观除磷鱼缸还设有紫外灯(图中未示)，缸体内壁还设有曝气孔(图中未示)。所述圆柱形设计节省船舶空间并且360°无死角景观效应。
继续参见图1，所述污水处理***20包括入水管21、与入水管21相连的预处理沉淀池22、设置在预处理沉淀池22底部的排泥通道23、与排泥通道23相连的储泥区24、设置在储泥区24的排泥管25、设置在预处理沉淀池22上的出水堰26、与出水堰26相接的导流管27、与导流管27相连的生物去碳脱氮除磷***28和与生物去碳脱氮除磷***28相通的排气管29。所述排气管29设有抽风机291。
参见图2，所述生物去碳脱氮除磷***28从入水到出水依次包括通过隔板281分隔的ABR厌氧反应池第一区282、ABR厌氧反应池第二区283、ABR厌氧反应池第三区284、CSTR好氧反应池285和沉淀池286。并且呈环状分布环绕在排泥通道23。
所述CSTR好氧反应池285设有曝气管(图中未示)，所述的曝气管上设置有将空气输送至所述曝气管内的空气泵(图中未示)，以及用于测量通过气体的转子流量计(图中未示)，所述曝气为间歇曝气，以好氧降解残留的溶解性有机物。
继续参见图2，所述预处理沉淀池22还连有加料桶221，加料桶221内为PAM或PAC絮凝剂，所述预处理沉淀池22内设有搅拌器222，用于污水与絮凝剂的充分混合。
继续参见图2，所述预处理沉淀池22与排泥通道23之间设有排泥阀(图中未示)，所述排泥通道23竖直设立且内设有螺旋通道。沉淀的污泥通过重力经螺旋通道可缓慢稳定的进入储泥池，不会造成过大的冲击和阻塞。
继续参见图1，所述导入***包括位于所述污水处理***20出水处收集管31、与所述收集管31相连的气动泵32和与气动泵32相连的出水管33，所述出水管33位于所述景观除磷鱼缸内。所述气动泵32通过PLC控制。
继续参见图1和2，所述导出***包括一个将出水导回污水处理***的回流管41和两个将出水排出的排水管42。
继续参见图2，所述导入***(气动泵32)和导出***(回流管41)位于景观除磷鱼缸中的方位呈180°。
污水处理大致过程如下：
污水由入水管21进入预处理沉淀池22，污水与絮凝剂充分混合并静置后，沉淀物从排泥通道23进入到储泥区24并进一步排出装置，上层清液经越过出水堰26经导流管27进入ABR厌氧反应池第一区282，产生的废气经排气管29排出，经去碳脱氮后，在沉淀池286的收集管31将处理的水导入缸体11，在缸体11内进一步被降磷，获得符合排放标准的水，一部分水经回流管41接入入水管21回流到预处理沉淀池，另一部分经排水管42排放出装置。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种景观型船舶生活污水生态处理一体化装置，其特征在于，包括景观除磷鱼缸、设置在所述景观除磷鱼缸内的污水处理***、将污水处理***的物质导入景观除磷鱼缸的导入***、将景观除磷鱼缸内物质导出的导出***。
2.根据权利要求1所述景观型船舶生活污水生态处理一体化装置，其特征在于，所述景观除磷鱼缸包括缸体、设置在缸体底部的水草泥和设置在水草泥上的陶粒，所述缸体内养殖水生动物和植物。
3.根据权利要求2所述景观型船舶生活污水生态处理一体化装置，其特征在于，所述缸体为圆柱形，环绕污水处理***，所述景观除磷鱼缸还设有紫外灯，缸体内壁还设有曝气孔。
4.根据权利要求1所述景观型船舶生活污水生态处理一体化装置，其特征在于，所述污水处理***包括入水管、与入水管相连的预处理沉淀池、设置在预处理沉淀池底部的排泥通道、与排泥通道相连的储泥区、设置在储泥区的排泥管、设置在预处理沉淀池上的出水堰、与出水堰相接的导流管、与导流管相连的生物去碳脱氮除磷***和与生物去碳脱氮除磷***相通的排气管，所述生物去碳脱氮除磷***与导入***相连。
5.根据权利要求4所述景观型船舶生活污水生态处理一体化装置，其特征在于，所述生物去碳脱氮除磷***从入水到出水依次包括通过隔板分隔的ABR厌氧反应池第一区、ABR厌氧反应池第二区、ABR厌氧反应池第三区、CSTR好氧反应池和沉淀池。
6.根据权利要求4所述景观型船舶生活污水生态处理一体化装置，其特征在于，所述预处理沉淀池还连有加料桶，加料桶用于添加絮凝剂，所述预处理沉淀池内设有搅拌器，用于污水与絮凝剂的充分混合。
7.根据权利要求4所述景观型船舶生活污水生态处理一体化装置，其特征在于，所述预处理沉淀池与排泥通道之间设有排泥阀，所述排泥通道竖直设立且内设有螺旋通道。
8.根据权利要求1所述景观型船舶生活污水生态处理一体化装置，其特征在于，所述导入***包括位于所述污水处理***出水处收集管、与所述收集管相连的气动泵和与气动泵相连的出水管，所述出水管位于所述景观除磷鱼缸内。
9.根据权利要求1所述景观型船舶生活污水生态处理一体化装置，其特征在于，所述导出***包括将出水导回污水处理***的回流管和将出水排出的排水管。
10.根据权利要求1所述景观型船舶生活污水生态处理一体化装置，其特征在于，所述导入***和导出***位于景观除磷鱼缸中的方位呈180°。
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