CN214654278U - 复合膜法脱氮除磷船用生活污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种复合膜法脱氮除磷船用生活污水处理装置，调节柜连接船用生活污水管，并通过管道连接水解柜；污泥柜连接压力海水或淡水管，并通过上清液溢流管连接缺氧柜；水解柜依次连接缺氧柜、好氧柜、膜柜和清水柜；好氧柜与膜柜之间的连接管道上还连接有药箱，膜柜与清水柜之间的连接管道上还连接有紫外杀菌器；调节柜、水解柜和清水柜底部连接溢流污水管；膜柜底部污泥回流口通过污泥回流管连接污泥柜和好氧柜；缺氧柜、好氧柜和膜柜还连接曝气管，膜柜底部还连接气提管。本实用新型能用于收集和处理船舶生活污水，包括黑水、厨房灰水和洗涤灰水，能有效去除污水中的有机物、悬浮物以及氮、磷等营养物质，使处理后的水能够达标排放。

Description

复合膜法脱氮除磷船用生活污水处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理装置，具体涉及一种采用复合膜法、具备脱氮除磷能力的船用生活污水处理装置。

背景技术

船舶生活污水来自于船上船员和旅客的日常生活排水。按照排放水质可分为“黑水”和“灰水”两种类型。“黑水”指污染物含量较高的厕所排水，即粪便污水；“灰水”是指污染较轻的厨房灰水、洗涤灰水。

船舶生活污水通常比城市生活污水含有较高的BOD和SS，污染负荷较高。因此，当大量船舶在水体中航行并对船舶生活污水不加处理时，将对水域的水环境质量产生影响。船舶生活污水除了直接造成水体的耗氧型有机污染外，由于粪便中含有较多的氮、磷等营养元素，因此若不加以有效处理而直接排放，将造成水体富营养化的形成，破坏水体的自净平衡，从而恶化区域水环境质量。因此，非常有必要对船舶生活污水中的氮和磷进行处理。

目前，现有的船用生活污水处理装置采用的技术主要是考虑降低排放水中的COD(化学需氧量)、BOD5(五日生化需氧量)、SS(悬浮物)、大肠肝菌、余氯等指标，因此绝大部分生活污水处理装置并不具备脱氮除磷的能力。

***国际海事组织(IMO)于2012年10月3日MEPC 64次会议上颁布了MEPC 227(64)决议，增加了总氮和总磷的排放指标，2016年1月1日起实施。新标准要求在限制海域(如波罗的海、阿拉斯加、五大湖等)航行的客船，配备的生活污水处理装置必须具备氮和磷的处理能力并满足排放限值。

2018年1月16日，国家环境保护部发布了GB 3552-2018《船舶水污染物排放控制标准》，对船舶生活污水排放，除了增加了PH值、化学需氧量、总氯(总余氯)指标之外，也增加了总氮和总磷两项排放指标。

因此，需要一种具备脱氮除磷能力的船用生活污水处理装置，使处理后的排水满足上述标准，减少对水体的污染，避免水体的富营养化。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种复合膜法脱氮除磷船用生活污水处理装置，用于收集和处理船舶生活污水包括黑水、厨房灰水和洗涤灰水，有效地去除污水中的有机物、悬浮物以及氮、磷等营养物质，使处理后的水能够达标排放。

为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种复合膜法脱氮除磷船用生活污水处理装置，包括调节柜、污泥柜、水解柜、缺氧柜、好氧柜、膜柜、清水柜、紫外杀菌器、药箱，所述调节柜连接船用生活污水管，并通过管道连接水解柜；污泥柜连接压力海水或淡水管，并通过上清液溢流管连接缺氧柜；水解柜依次连接缺氧柜、好氧柜、膜柜和清水柜；好氧柜与膜柜之间的连接管道上还连接有药箱，膜柜与清水柜之间的连接管道上还连接有紫外杀菌器；所述调节柜、水解柜和清水柜底部连接溢流污水管；所述膜柜底部污泥回流口通过污泥回流管连接污泥柜和好氧柜；所述缺氧柜、好氧柜和膜柜还连接曝气管，膜柜底部还连接气提管。

进一步，所述调节柜用于调节水量水质，使水量均匀进入水解柜。

进一步，所述水解柜中设有火山岩填料，利用水解柜中的火山岩填料，截留污水中大颗粒悬浮物，并在厌氧环境下，利用水解菌将水中不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，从而改善废水的可生化性，为后续生化处理提供良好的水质环境。

进一步，所述火山岩填料为经过选矿、破碎、筛分、研磨工艺加工而成的不定型的天然多孔火山岩矿石颗粒填料。

进一步，所述缺氧柜内布置有一种固定式填料，为微生物提供栖息和生长的场所，易于形成生物膜，污水与固着在填料表面的生物膜充分接触，通过生物降解去除一部分有机物，并在溶解氧≤0.5mg/L的环境下，反硝化细菌以污水中未分解的含碳有机物质为碳源，将通过内循环回流进来的硝酸根还原为氮气而释放，达到脱氮的目的。

进一步，所述固定式填料由具有强亲水性和良好污泥附着性能的特种纤维经机械加工织造而成，形状呈螺旋状。

进一步，所述好氧柜内填充有一种移动式填料，所述移动式填料为悬浮填料，形状为球形、圆柱形、方粒形中的一种。

进一步，所述膜柜内部布置有一种浸没式膜组件，用于截留过滤水中的胶体和悬浮物；所述膜柜内还布置穿孔曝气管，通过外置风机曝气，气泡从底部向上运动的过程中对膜表面进行冲刷，减少膜表面污染物的沉积附着；所述浸没式膜组件是一种平板膜，材质是聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、陶瓷中的一种。

进一步，所述污泥柜为消氧沉降一体柜，用于存放从膜柜气提回流的污泥。

进一步，所述紫外杀菌器内部放置至少一根紫外灯管，通过紫外线对膜过滤后的水进行消毒，杀灭水中的大肠肝菌。

本实用新型的有益效果是：

1.设置调节柜，合理的调节了水量水质，使污水均匀地进入到后端处理柜室，解决了船用生活污水进水流量不稳定的问题。

2.设置水解柜，填充的火山岩填料，有效地截留了大颗粒的悬浮物；

3.设置缺氧柜，内部设置固定式填料，使反硝化菌能够在填料上生长附着，形成了良好的生物膜，能够将内循环回流进来的硝酸根还原为氮气而释放，达到了脱氮的效果。

4.设置好氧柜，内部设置移动式填料，使硝化菌能够在填料上生长附着，通过风机曝气使填料与污水充分接触，有效的通过硝化细菌的作用将氨氮、亚硝态氮转化为硝态氮，并同时降解了大部分有机物。

5.设置膜柜，内部设置膜组件，有效地截留过滤水中的悬浮物，使出水悬浮物指标满足要求。通过在膜柜内添加化学药剂，与污水中的可溶性磷酸盐结合反应转变成非溶解性的磷酸盐沉淀，除磷效果显著。

6.设置污泥柜，既达到了化学污泥与硝化液分离的效果，又降低了硝化液中的溶解氧，使低溶氧、低化学污泥附着的硝化液去至缺氧柜进行反硝化脱氮处理。

附图说明

图1是本实用新型的***及方法流程图。

具体实施方式

本实用新型提出了一种复合膜法脱氮除磷船用生活污水处理装置，为使本实用新型的优点、技术方案更加清楚、明确，以下结合具体实施例对本实用新型做详细说明。

如图1所示，本实用新型的复合膜法脱氮除磷船用生活污水处理装置，包括调节柜、污泥柜、水解柜、缺氧柜、好氧柜、膜柜、清水柜、紫外杀菌器、药箱等。

调节柜连接船用生活污水管，并通过管道连接水解柜；污泥柜连接压力海水或淡水管，并通过上清液溢流管连接缺氧柜；水解柜依次连接缺氧柜、好氧柜、膜柜和清水柜；好氧柜与膜柜之间的连接管道上还连接有药箱，膜柜与清水柜之间的连接管道上还连接有紫外杀菌器；调节柜、水解柜和清水柜底部连接溢流污水管；膜柜底部污泥回流口通过污泥回流管连接污泥柜和好氧柜；缺氧柜、好氧柜和膜柜还连接曝气管，膜柜底部还连接气提管。

调节柜的作用是针对船用生活污水进水流量不稳定的特点，是进行合理的水量水质调节，使其均匀进水到后端处理柜室。

水解柜，其作用有两个。第一个是在厌氧环境下，利用水解菌将水中不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，从而改善废水的可生化性，为后续生化处理提供良好的水质环境。第二个是利用水解柜中的火山岩填料，截留污水中大颗粒悬浮物。

火山岩填料，是天然多孔火山岩矿石，经过选矿、破碎、筛分、研磨等一系列工艺加工而成的不定型颗粒填料，多孔质轻。适合于微生物在其表面生长、繁殖，形成生物膜。主要应用在水处理过滤池用作生物填料。

缺氧柜，是在溶解氧(DO)≤0.5mg/L的环境下，缺氧柜中的反硝化细菌以污水中未分解的含碳有机物质为碳源，将通过内循环回流进来的硝酸根还原为氮气而释放，达到脱氮的目的。缺氧柜内布置了一种固定式填料，为微生物提供栖息和生长的场所，易于形成生物膜，污水与固着在填料表面的生物膜充分接触，通过生物降解去除一部分有机物。

固定式填料，是具有强亲水性和良好污泥附着性能的特种纤维经机械加工织造而成，形状呈螺旋状，挂膜快、去除污染物能力强，形状保持能力强，抗水质波动能力强。

好氧柜，是在溶解氧(DO)≥2.0mg/L的环境下，好氧柜培养好氧细菌，通过微生物作用来处理废水中的有机物。另一方面，在好氧柜中进行硝化过程，通过硝化细菌的作用将氨氮、亚硝态氮转化为硝态氮。好氧柜内填充了一种移动式填料，通过外置风机给好氧柜曝气，移动式填料在好氧柜内部不停地、有序地翻滚，使填料表面的生物膜与污水充分接触，降解绝大部分有机物。

移动式填料，又叫悬浮填料。有球形、圆柱形、方粒形等等，大小不一、比重不一、空隙也不一，具有不同水质、不同容器结构、装不同形状填料的灵活性、优化性。填料特性具有充氧性能好、挂膜快、挂膜量多、生物膜更新性能好、使用寿命长、更换简单等优点。

膜柜，内部布置了一种浸没式膜组件，作用是截留过滤水中的胶体和悬浮物，使出水悬浮物指标满足要求。膜柜内布置穿孔曝气管，通过外置风机曝气，气泡从底部向上运动的过程中可以对膜表面进行冲刷，减少膜表面污染物的沉积附着。膜柜设有加药进口，通过添加化学药剂，与污水中的可溶性磷酸盐结合反应转变成非溶解性的磷酸盐沉淀，从而达到去除磷酸根离子的作用。膜柜内部布置了气提装置，通过气提将膜柜底部的沉淀污泥回流至污泥柜和好氧柜。

浸没式膜组件，是一种平板膜，材质可以是聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、陶瓷等。具有膜通量大、抗污染能力强的特点。

污泥柜，即“消氧沉降一体柜”其作用存放从膜柜气提回流的污泥，经过一定的停留时间后，其中的化学污泥沉降到柜体底部，同时硝化液中的溶解氧会降低，低溶氧、低化学污泥附着的硝化液去至缺氧柜进行反硝化脱氮处理。

清水柜，即存放最终处理能够达标排放的水。药箱，即存放除磷用化学药剂的容器。紫外杀菌器，本体内部放置一根或多根紫外灯管，通过紫外线对膜过滤后的水进行消毒，杀灭水中的大肠肝菌。

本实用新型的复合膜法脱氮除磷船用生活污水处理装置使用时，生活污水进入调节柜均水均量，同时调节柜水泵的进出口阀门，均匀地将污水输送至水解柜；污水在水解柜停留一段时间，经过火山岩填料的过滤截留，去除大部分的悬浮物。同时在厌氧环境下发生水解反应，将将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质；污水进入缺氧柜，水中溶解氧控制在0.5mg/L以下，通过反硝化菌将硝态氮转化为氮气，达到脱氮的效果；污水进入好氧柜，通过移动式填料与污水的充分接触，去除污水中的绝大部分有机物，通过硝化细菌将将氨氮、亚硝态氮转化为硝态氮；污水进入膜柜，通过膜的过滤作用拦截出水中的悬浮物。通过投加化学药剂，与污水中的可溶性磷酸盐结合反应转变成非溶解性的磷酸盐沉淀，从而达到除磷的效果；膜过滤的污水经过紫外杀菌器消毒杀灭大肠肝菌后存入清水。膜柜内其他的泥水混合物经过气提，一部分回到好氧柜补充悬浮泥浓度；一部分回到污泥柜，停留一段时间后，污泥沉淀在底部，上部的硝化液溢流至缺氧柜进行反硝化脱氮。

下面结合实施例做详细说明。

实施例1

上海松江新桥某试验基地生活污水，根据K05生活污水处理装置处理11.5m³/d，采用该实用新型处理污水，根据污水的水量和水质，主要运行工艺参数如下：

进水BOD₅≥500mg/L,进水SS≥500mg/L，通过采用该实用新型处理的污水，出水COD、BOD₅、总氮、总磷指标均满足MEPC 227(64)决议和GB 3552-2018《船舶水污染物排放控制标准》的要求。

表1上海松江新桥某试验基地生活污水进水与出水水质

Claims (10)

1.一种复合膜法脱氮除磷船用生活污水处理装置，包括调节柜、污泥柜、水解柜、缺氧柜、好氧柜、膜柜、清水柜、紫外杀菌器、药箱，其特征在于：所述调节柜连接船用生活污水管，并通过管道连接水解柜；污泥柜连接压力海水或淡水管，并通过上清液溢流管连接缺氧柜；水解柜依次连接缺氧柜、好氧柜、膜柜和清水柜；好氧柜与膜柜之间的连接管道上还连接有药箱，膜柜与清水柜之间的连接管道上还连接有紫外杀菌器；所述调节柜、水解柜和清水柜底部连接溢流污水管；所述膜柜底部污泥回流口通过污泥回流管连接污泥柜和好氧柜；所述缺氧柜、好氧柜和膜柜还连接曝气管，膜柜底部还连接气提管。

2.根据权利要求1所述的复合膜法脱氮除磷船用生活污水处理装置，其特征在于：所述调节柜用于调节水量水质，使水量均匀进入水解柜。

3.根据权利要求1所述的复合膜法脱氮除磷船用生活污水处理装置，其特征在于：所述水解柜中设有用于截留污水中大颗粒悬浮物的火山岩填料。

4.根据权利要求3所述的复合膜法脱氮除磷船用生活污水处理装置，其特征在于：所述火山岩填料为不定型的天然多孔火山岩矿石颗粒填料。

5.根据权利要求1所述的复合膜法脱氮除磷船用生活污水处理装置，其特征在于：所述缺氧柜内布置有一种为微生物提供栖息和生长的场所的固定式填料。

6.根据权利要求5所述的复合膜法脱氮除磷船用生活污水处理装置，其特征在于：所述固定式填料为纤维织造填料，形状呈螺旋状。

7.根据权利要求1所述的复合膜法脱氮除磷船用生活污水处理装置，其特征在于：所述好氧柜内填充有一种移动式填料，所述移动式填料为悬浮填料，形状为球形、圆柱形、方粒形中的一种。

8.根据权利要求1所述的复合膜法脱氮除磷船用生活污水处理装置，其特征在于：所述膜柜内部布置有一种浸没式膜组件，用于截留过滤水中的胶体和悬浮物，所述膜柜内还布置穿孔曝气管，通过外置风机曝气，气泡从底部向上运动的过程中对膜表面进行冲刷；所述浸没式膜组件是一种平板膜，材质是聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、陶瓷中的一种。

9.根据权利要求1所述的复合膜法脱氮除磷船用生活污水处理装置，其特征在于：所述污泥柜为消氧沉降一体柜，用于存放从膜柜气提回流的污泥。

10.根据权利要求1所述的复合膜法脱氮除磷船用生活污水处理装置，其特征在于：所述紫外杀菌器内部放置至少一根紫外灯管，通过紫外线对膜过滤后的水进行消毒，杀灭水中的大肠肝菌。

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