專利名稱：船用外置膜法生活污水處理裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種船上生活污水處理用裝置，特別是一種通過外置滲透膜處理上清液并可回用的污水處理裝置。
背景技術：
聯合國國際海事組織下屬海洋環境保護委員會于2006年10月13日通過的IMO.MEPC.159(55)決議對國際防污染公約《MARPOL73/78》作出了全新的詮釋，其中排放水的指標由SS≯50mg/L改成SS≯35mg/L，BOD5≯50mg/L改成BOD5≯25mg/L，大腸菌群≯250個/100ml改成≯100個/100ml，原無CODcr排放指標要求，現改成CODcr≯125mg/L。使用傳統的船用生活污水處理裝置將全部不能適應這樣嚴格的排放標準，也不能滿足世界上對環保愈益重視的要求。
自1973年頒布國際防污染公約以來，已先后出現了采用生化法、物化法、粉碎消毒法、稀釋法、真空兩極生化法、好氧/厭氧法等許多船用生活污水處理裝置，但是，由于1、船用條件的限制，船上艙容很小，搖擺、傾斜、振動等環境條件惡劣，特別是維修空間狹小等造成裝置設計上的困難。
2、國際公約對船上生活污水的定義主要為船上的人體排廢液及沖洗水，也就是從廁所來的廢水，比之陸上城市污水難以處理，特別是船上如設置真空馬桶，對從沖洗水量很少的真空收集系統來的廢水更難處理。
3、新公約對排放水指標的改進，使傳統的處理工藝望塵莫及。在陸上，近年來由于自動控制技術的發展，使序批式生物反應器的工藝得以重放光芒，就是不再用推流方法，而是集“進水-曝氣-沉淀-排放-休閑”于一個柜內，可以節約柜子體積，這正是船上所希望的，但是船上達三倍以上的高峰水力負荷特殊情況難以應對。
在陸上膜法處理近十幾年來也方興未艾，日趨成熟。但多數是沉浸在生物反應器中，稱之為Submerged MBR，船上條件限制難以照搬，因此，必須移至本體外解決維護、保養問題，和設法解決船規對船用低壓壓力容器的設計要求。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種全新的船用外置膜法生活污水處理裝置，該裝置能滿足最新的國際防污染公約排放指標要求，滿足所有船級社對船用產品的船用要求，且結構緊湊、維護方便、全自動化控制，處理效率高。
本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是該船用外置膜法生活污水處理裝置為撬式一體化裝置，本體內設置有不同的柜體，本體外設置有污水進水管、排放管、粉碎泵、流程泵、排放泵、氣泵，以及與其相連接的管系、電動閥、電磁閥、電氣控制箱，其特征在于本體內分隔腔室包括緩沖柜、生物接觸氧化柜、清水柜，緩沖柜上設置有污水進水口，緩沖柜經粉碎泵與生物接觸氧化柜相連通，生物接觸氧化柜經流程泵與清水柜相連通，氣泵與緩沖柜、生物接觸氧化柜連接；本體外置有滲透膜組，清水柜經排放泵與滲透膜組的進水匯總管連接，滲透膜組的濃縮液匯總管與緩沖柜連接，滲透膜組的滲透水匯總管與接觸消毒柜連接，臭氧發生器連接于接觸消毒柜上。
本發明的技術方案還包括滲透膜組由多支滲透膜經串接管并聯成一組，每一支滲透膜上設有一進水口、一滲透水出水口和一濃縮液出水口，每一進水口連接于進水匯總管上，每一滲透水出水口連接于滲透水匯總管上，每一濃縮液出水口連接于濃縮液匯總管上；滲透膜組的進水匯總管上旁接有加藥泵；排放泵的出水口連接一旁通排放管，旁通排放管上設有排放閥；生物接觸氧化柜內置有軟性纖維填料；接觸消毒柜的排放管上設有流量計；氣泵、粉碎泵、流程泵、排放泵、加藥泵、電動閥、電磁閥由PLC程序控制。
本裝置的處理流程是污水進水經緩沖柜、生物接觸氧化柜、清水柜、外置滲透膜組、接觸消毒柜處理后排放至舷外。
采用以上技術方案，本發明達到的有益效果是1、本裝置為“緩沖柜-生物接觸氧化柜-清水柜-外置滲透膜組-接觸消毒柜”于一體的集成化機組，體積小、結構緊湊、安裝維護方便。所述的緩沖柜帶防浪板，可克服船舶搖擺、船上三倍的水力沖擊高峰負荷；所述的生物接觸氧化柜可克服零負荷、污泥膨脹兩種極端工況，柜中的纖維生物填料能消解有機污染，最終使污泥消化至最小限度；所述的清水柜可克服膜堵塞；所述的外置滲透膜組可便于維修；所述的臭氧消毒柜可避免氯消毒的副作用。
2、本裝置采用獨特的“序批式-外置膜法”處理工藝，“序批式”程序控制可以使裝置省去沉淀柜，減小了裝置的體積；在公海航行時，單獨采用“序批式”運行方式，可將污水經粉碎、生物分解后，經旁通排放管直接排放，延長了膜的使用壽命，適用于國際航行船舶；“外置膜法”是將單支中空纖維膜置于特制的容器中，外掛于柜體外壁，形成膜組，便于更換，維護方便，適應船上維修空間狹小的船用條件，可按船上使用人數多少選擇膜的數量；經膜組處理過的排放水其排放水質大大提高，能達到甚至超過國際上最新的“環境保護公約”所規定的排放標準，還可以實現“中水”回用的目標。
3、本裝置采用PLC實現全面的順序控制、邏輯運算和電氣保護以及應急措施，可以在培菌、正常運行、序批式、膜沖洗、膜保養和休眠等程序間自動轉換，滿足船上24h無人機艙自動化控制的要求。
圖1為本裝置系統流程2為本裝置主視3為本裝置右視圖具體實施方式
圖1、2所示的一種船用外置膜法生活污水處理裝置，是將緩沖柜2、生物接觸氧化柜3、清水柜4、滲透膜組5、接觸消毒柜6經管道、泵、閥依次連接，其中緩沖柜2、生物接觸氧化柜3、清水柜4設置于本體1內腔，滲透膜組5、接觸消毒柜6外掛于本體1外壁。緩沖柜2經粉碎泵7與生物接觸氧化柜3相連通，生物接觸氧化柜3經流程泵8與清水柜4相連通，清水柜經排放泵9、滲透膜組進水匯總管17與滲透膜組5連通，滲透膜組5經滲透水匯總管18與接觸消毒柜6連通，滲透膜組5又經濃縮液匯總管19與緩沖柜2連通。另外，緩沖柜2連接污水進水管15，接觸消毒柜6連接排放管16，氣泵11分別連接緩沖柜2和生物接觸氧化柜3，生物接觸氧化柜3內置有軟性纖維填料13，來消除有機污染，排放泵9的出水口連接一旁通排放管20，旁通排放管上設有排放閥21，滲透膜組5的進水匯總管17上旁接有加藥泵14，可對滲透膜組定期消毒清洗，臭氧發生器12連接于接觸消毒柜6上。
圖3所示，滲透膜組5由多支中空纖維滲透膜23并聯成膜組，每一支滲透膜上設有一進水口、一滲透水出水口和一濃縮液出水口，每一進水口連接于進水匯總管17上，每一滲透水出水口連接于滲透水匯總管18上，每一濃縮液出水口連接于濃縮液匯總管19上。
污水由污水進水管15進入緩沖柜2，達到一定液位后，經粉碎泵7粉碎預處理后，批次進入生物接觸氧化柜3，柜內置有軟性纖維填料13，污水按“進水期-曝氣期-沉淀期-排放期-休閑期”在此柜內進行處理，沉淀后的上清液由流程泵8泵至清水柜4；排放泵9將清水柜4內過程水泵入由若干支單膜組成的外置滲透膜組5內滲透處理，部分濃縮液經濃液匯總管19回流至緩沖柜2繼續處理；滲透水進入接觸消毒柜6，由臭氧發生器12產生的臭氧進行消毒殺菌后排至舷外，避免氯消毒產生的副作用，也可將排放水收集后進行“中水”回用，如此循環處理。
當船舶在公海航行時，可以單獨采用“序批式”處理污水，由排放泵9直接將清水柜4內的序批處理水經旁通排放管20、排放閥21排至舷外，此方式不通過外置滲透膜組5進行處理，可延長滲透膜組的使用壽命。
粉碎泵、流程泵、排放泵、加藥泵、多只電動閥、多只電磁閥的啟停，以及氣泵的間隙運行由采用PLC程序控制的電氣控制箱自動控制，省去了常規許多時間繼電器和控制器。
權利要求
1.一種船用外置膜法生活污水處理裝置，本體(1)內設置有不同的柜體，本體(1)外設置有污水進水管(15)、排放管(16)、粉碎泵(7)、流程泵(8)、排放泵(9)、氣泵(11)，以及與其相連接的管系、電動閥、電磁閥、電氣控制箱(10)，其特征在于本體(1)內分隔腔室包括緩沖柜(2)、生物接觸氧化柜(3)、清水柜(4)，緩沖柜上連接有污水進水管(15)，緩沖柜經粉碎泵(7)與生物接觸氧化柜相連通，生物接觸氧化柜經流程泵(8)與清水柜相連通，氣泵(11)與緩沖柜、生物接觸氧化柜連接；本體(1)外置有滲透膜組(5)，清水柜經排放泵(9)與滲透膜組的進水匯總管(17)連接，滲透膜組的濃縮液匯總管(19)與緩沖柜(2)連接，滲透膜組的滲透水匯總管(18)與接觸消毒柜(6)連接，臭氧發生器(12)連接于接觸消毒柜上。
2.根據權利要求1所述的一種船用外置膜法生活污水處理裝置，其特征在于滲透膜組(5)由多支滲透膜(23)經串接管并聯成一組，每一支滲透膜上設有一進水口、一滲透水出水口和一濃縮液出水口，每一進水口連接于進水匯總管(17)上，每一滲透水出水口連接于滲透水匯總管(18)上，每一濃縮液出水口連接于濃縮液匯總管(19)上。
3.根據權利要求1所述的船用外置膜法生活污水處理裝置，其特征在于滲透膜組的進水匯總管(17)上旁接有加藥泵(14)。
4.根據權利要求1所述的船用外置膜法生活污水處理裝置，其特征在于生物接觸氧化柜(3)內置有軟性纖維填料(13)。
5.根據權利要求1所述的船用外置膜法生活污水處理裝置，其特征在于排放泵(9)的出水口連接一旁通排放管(2 0)，旁通排放管上設有排放閥(2 1)。
6.根據權利要求1所述的船用外置膜法生活污水處理裝置，其特征在于接觸消毒柜(6)的排放管(16)上設有流量計(22)。
7.根據權利要求1所述的船用外置膜法生活污水處理裝置，其特征在于氣泵、粉碎泵、流程泵、排放泵、加藥泵、電動閥、電磁閥由PLC程序控制。
全文摘要
本發明涉及一種船用外置膜法生活污水處理裝置，該裝置為緩沖柜、生物接觸氧化柜、清水柜、外置滲透膜組、接觸消毒柜于一體的集成化機組，利用序批處理流程將上清液分批泵入清水柜，然后用外置膜法滲透出排放水，再經臭氧消毒可以達標排至舷外，也可再循環使用，能滿足最新的國際防污染公約排放指標要求，以及所有船級社對船用產品的船用要求。該裝置體積小、結構緊湊、安裝維護方便、處理效率高，整個過程采用PLC自動控制，適用船上24小時無人機艙。
文檔編號B63B29/00GK101088940SQ20071002474
公開日2007年12月19日 申請日期2007年6月28日 優先權日2007年6月28日
發明者倪建峰, 金星, 李玉章 申請人:江蘇南極機械有限責任公司