一种大型水上移动式多功能污水处理装置及污水处理方法与流程

本发明涉及水上污水处理，特别涉及一种服务于沿江河，沿海，海上石油平台污水处理需求的大型水上移动式多功能污水处理装置及污水处理方法。

背景技术：

目前我国沿海沿江经济发达地区，土地资源宝贵，沿江沿海兴建的特定工厂、生活区污水往往因排放和处理面临难题，建造陆地污水处理厂(污水储存池和工艺池及污水处理装备)将占用宝贵的陆地地表和陆地空间；海上石油平台的原油开采液的污水处理，也会占用有限的平台空间，造成平台资源的浪费；目前港区船舶的污水排放受严格限制，也面临污水处理问题。另一方面沿江沿海区域建造陆地污水厂，需要经过土地规划审批，基础建设，设备安装，水厂调试等程序，投资建厂流程长见效慢，因此从时间和空间上，为沿海沿江区域，港湾船舶和石油平台服务的污水处理工艺设备占用宝贵的空间资源，建成过程缓慢。

从应急和临时性应用上，沿海沿江河船舶港区，特定工厂，生活区，海水石油平台等污水排放因事故、故障，临时事件乃至应急需要，目前尚没有一种便捷的临时可移动的大型污水服务装置和方法，或者进行暂时污水储存和处理的服务大型装置和方法。

从处理的污水种类上，船舶港区，特定工厂，生活区，海上石油平台污水体内容不同，目前的污水处理厂往往只针对其中一种污水体的处理，不能进行多种污水体处理的兼容，因此需要一种能够对多种污水体兼容处理，可以移动覆盖一定的沿海沿江港湾区域，有一定应急能力，应对多种污水处理的大型装备和方法。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种机动灵活，大容量储存污水，节约陆地土地和空间资源，建成快，有效针对港区船舶，沿海沿河特定工厂、生活区，海水石油平台等服务对象，进行污水接收处理，大型可以水上移动的多功能污水处理装置及污水处理方法。

本发明所采用的技术方案是：一种大型水上移动式多功能污水处理装置，包括主船体，所述主船体内通过舱壁分割有若干个船舱，所述船舱包括机舱、若干个污水储存舱和污水工艺过程舱；所述主船体的主甲板上设置有驳运分配站和若干个并列设置的污水处理工艺装置，所述驳运分配站通过甲板管系与所述污水处理工艺装置相连接，所述驳运分配站通过舱内管线与所述污水储存舱和所述污水工艺过程舱相连接；所述主甲板上、位于船艏位置设置有艏楼和工艺集中控制室，所述工艺集中控制室与所述驳运分配站和所述污水处理工艺装置相连接。

所述主甲板上、位于船艉位置设置有通风系统，每个所述污水储存舱和所述污水工艺过程舱上的排气口均通过通风管连接至所述通风系统，所述通风系统包括透气口和气体处理过滤净化装置。

所述主甲板上、位于船艏和船艉位置均设置有拖带装置和系泊系统。

所述主船体内设置有压载水系统，所述压载水系统包括压载舱。

所述污水储存舱内设置有过滤装置。

所述驳运分配站由若干组并列设置的阀站组成，每组所述阀站包括总管，和设置在所述总管上的若干根进/出工艺装置支管；每组所述阀站的所述进/出工艺装置支管均通过甲板管系与各个所述污水处理工艺装置相连接；每组所述阀站的所述总管的一端均连接大舱进/出管，所述大舱进/出管通过所述舱内管线与若干个所述污水储存舱和所述污水工艺过程舱相连接，其中一组所述阀站的所述总管的另一端为驳运分配站的船体进/排口，所述船体进/排口连接船体进/排管，所述船体进/排口上设置有排出水监测设备；每组所述阀站的所述总管和所述进/出工艺装置支管上均设置有阀门。

所述污水处理工艺装置分别为工业废水装置、生活污水处理装置、含油污水处理装置。

所述工艺集中控制室包括控制系统，所述控制系统与每个所述污水处理工艺装置，以及所述驳运分配站的进/排口上的排出水监测设备相连接。

所述机舱内设置有与污水处理工艺装置相连接的泵站，为污水处理工艺供电的发电设备，以及压缩空气设备。

本发明所采用的另一技术方案是：一种基于上述一种大型水上移动式多功能污水处理装置的污水处理方法，包括以下步骤：

(1)制造并组装上述一种大型水上移动式多功能污水处理装置；

(2)当某一区域有污水处理需要时，主船体通过拖带装置和系泊系统被拖带到该区域，并通过系泊系统停泊在该区域码头；

(3)驳运分配站内的船体进/排口接入船体进水管，开始进行污水接收作业；

(4)外来污水通过船体进水管进入驳运分配站，并通过大舱进/出管及舱内管线进入污水储存舱储存，在污水储存舱内进行过滤并沉淀；

(5)污水储存舱内的污水通过舱内管线进入驳运分配站，并通过驳运分配站的内部阀站的总管、进/出工艺装置支管，以及甲板管系输送至与污水种类相对应的污水处理工艺装置进行污水处理，完成污水的第一级处理；

(6)污水经过污水储存舱沉淀储存以及污水处理工艺装置的第一级处理后，再通过驳运分配站的内部阀站的总管，进入大舱进/出管，并经过分配阀进入污水工艺过程舱；

(7)污水工艺过程舱的污水再次按照步骤(5)通过驳运分配站进入污水工艺过程舱进行下一级处理，处理后的污水按照步骤(6)通过驳运分配站返回到下一级的污水工艺过程舱；

(8)重复步骤(7)，直至水处理合格达到国家排放标准；

(9)水处理合格达到国家排放标准后，通过驳运分配站直接排放至周围水域或输送到岸上。

本发明的有益效果是：

本发明涉及一种大型水上移动式多功能污水处理装置及污水处理方法，水上可自由拖带移动、一次性大容量装载污水体，实现快速反应，应对多种污水处理的净化，达标后能够直接排入周围水域，服务目标广泛，相比较陆地污水处理厂具有不占用陆上用地，投资及建成快，灵活便捷，快速反应机动到位等使用功能优势。

本发明是将有效针对沿海沿江区域排放的含油污水，生活污水和特定工业废水等多种污水体的处理服务，亦可接驳处理海上石油平台来的生产水，可以设定对象为沿海沿江特定工厂，港区船舶，生活区，海上石油平台等单位，以及应对沿江沿海区域的应急污染事件，具备临时性储存污水和污水处理的功能，使上述污水体处理后排放检测达到标准后直接排海排河等周围水域，服务的目标是多种广泛的。

本发明一种大型水上移动式多功能污水处理装置及污水处理方法，是通过模块化的污水处理系统安装于特定船体之上，污水处理工艺模块分布于船舶甲板，船体被分割的舱体分别装载储备污水和工艺过程处理污水，本船可以依靠其他船舶拖带进行水上移动，以系泊方式停靠沿江、沿海码头，海上石油平台等服务区域，船舶有专用对外接口设备(即驳运分配站)接驳引入污水，船上将配备有发电站(或装备接岸电的设备)为处理系统提供电力保障，泵站，压载系统等支持处理系统的技术保障。

本发明综合考虑了沿江川，沿海，港湾营运的环境、船体符合船级社技术规范，污水处理设备按照现有污水处理标准和技术，模块化装备于船舶甲板。

目前国内尚没有应对海水污染突发事件的现场污水处理装置及移动的水上污水处理装置，因此属于创新课题。

附图说明

图1：本发明一种大型水上移动式多功能污水处理装置结构示意图；

图2：本发明一种大型水上移动式多功能污水处理装置的驳运分配站阀站结构示意图；

图3：本发明一种大型水上移动式多功能污水处理装置的驳运分配站连接示意图。

附图标注：1、主船体；2、机舱；3、污水储存舱；4、舱内管线；5、系泊系统；6、污水工艺过程舱；7、污水处理工艺装置；8、通风系统；9、甲板管系；10、驳运分配站；11、工艺集中控制室；12、总管；13、进/出工艺装置支管；14、大舱进/出管；15、船体进/排管；16、压载舱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

如附图1至图3所示，一种大型水上移动式多功能污水处理装置，包括主船体1，所述主船体1采用驳船船型。所述主船体1内通过舱壁分割有若干个船舱，所述船舱包括机舱2、若干个污水储存舱3和污水工艺过程舱6，所述机舱2内设置有与污水处理工艺装置7相连接的泵站，为污水处理工艺供电的发电设备，以及压缩空气设备与压载水系统等公共系统；所述污水储存舱3和污水工艺过程舱6为封闭舱室。所述主船体1的主甲板上设置有驳运分配站10和若干个并列设置的污水处理工艺装置7，所述污水处理工艺装置7根据污水种类分别为工业废水装置、生活污水处理装置、含油污水处理装置。所述驳运分配站10通过甲板管系9与所述污水处理工艺装置7相连接，所述驳运分配站10通过舱内管线4与所述污水储存舱3和所述污水工艺过程舱6相连接，其中，所述驳运分配站10由若干组并列设置的阀站组成，每组所述阀站包括总管12，和设置在所述总管12上的若干根进/出工艺装置支管13；每组所述阀站的所述进/出工艺装置支管13均通过甲板管系与各个所述污水处理工艺装置7相连接；每组所述阀站的所述总管12的一端均连接大舱进/出管14，所述大舱进/出管14通过分配阀连接若干条所述舱内管线，再通过所述舱内管线与若干个所述污水储存舱3和所述污水工艺过程舱6相连接，其中一组所述阀站的所述总管12的另一端为驳运分配站10的船体进/排口，所述船体进/排口连接船体进/排管15，所述船体进/排口上设置有排出水监测设备，其余所述阀站的总管12的另一端为封闭端；每组所述阀站的所述总管12和所述进/出工艺装置支管13上均设置有阀门。所述主甲板上、位于船艏设置有与所述驳运分配站10和所述污水处理工艺装置7相连接的工艺集中控制室11，所述工艺集中控制室11包括控制系统，所述控制系统与每个所述污水处理工艺装置7，以及所述驳运分配站10的进/排口上的排出水监测设备相连接。所述主甲板上、位于船艉位置设置有通风系统8，每个所述污水储存舱3和所述污水工艺过程舱6上的排气口均通过通风管连接至所述通风系统8，所述通风系统8包括透气口和气体处理过滤净化装置。所述主甲板上、位于船艏和船艉位置均设置有拖带装置和系泊系统5。所述主船体1上还设置有调平的压载水系统，所述压载水系统包括由舱壁分割而成的压载舱16。

本发明大型水上移动式多功能污水处理装置，有船体形式结构，船舱设计成若干个污水储存舱3和污水工艺过程舱6，能完成临时性的储存污水和污水处理功能，大型水上移动式多功能污水处理装置可通过船体上的拖带装置被拖带到指定区域，并使用其船体上的系泊系统5停泊在指定码头区域，污水通过驳运分配站10，与污水储存舱3和污水工艺过程舱6相连并布置在船舶甲板上的污水处理工艺装置7进行处理过程，污水处理合格达到国家排放标准后直接排海排河等周围水域。

本发明大型水上移动式多功能污水处理装置，是建立在宽甲板充裕空间的驳船型船体上，船舱被功能性分割成包括机舱2，污水储存舱3，污水工艺过程舱6和压载舱16等。污水储存舱3可以大容量储存污水或临时性的储存污水，污水种类包括特定工业废水、生活污水、含油污水的其中之一种类的污水；污水工艺过程舱6能完成污水处理工艺过程的过程污水储存功能，实现快速应对接收储存和处理污水的作用。

污水处理工艺装置7布置在船体甲板上，并联的污水处理工艺装置7可分别完成不同污水体特别是针对特定工业废水，生活污水，含油污水处理工艺，使用驳运分配站10将指定污水和对应污水处理工艺装置7接入(或旁通)系统中，驳运分配站10是由多组阀站组成，每组阀站由若干阀门、总管12、进/出工艺装置支管13组成，大舱进/出管14和船体进/排管15汇入总管12，进/出工艺装置支管13与总管12相连(如图2和图3所示)，并通过甲板管系9与污水处理工艺装置7相连，舱内管线4与各舱相连，驳运分配站10的总体功能可实现不同污水体处理工艺的转换。

本发明大型水上移动式多功能污水处理装置，设有工艺集中控制室11，工艺集中控制室11内有控制系统分别与各污水处理工艺装置7相连，可以实现对各处理工艺的有效过程控制，驳运分配站10上的船体进/排口的排出水监测设备接入集中控制室，实现最终水处理的有效监测。

本发明大型水上移动式多功能污水处理装置，通过主甲板上的驳运分配站10上的船体进水管接收外来污水，驳运分配站10将污水接入污水处理系统，对处理后的水体经检验合格后也可以通过驳运分配站10的船体进/排口连接船体排水管输送到岸上，也可以连接排出管线排入所在水域。

本发明大型水上移动式多功能污水处理装置，具备有水上船舶形式，可以通过船上的拖带装置和系泊系统5完成水上拖带功能，被拖带到指定位置，通过船体上的拖带装置和系泊系统5停泊系靠在指定码头区域，因此具有快速灵活的布置功能，不占用陆上场地的优势。

污水储存舱3和污水工艺过程舱6是船体的封闭舱室，为防止空气污染具有密闭性，适合封闭返味污水，通过通风系统8(包括透气口和气体处理过滤净化装置)排放到大气。

工艺处理需要的泵站，发电设备，压缩空气设备，集中布置在机舱2，机舱2内发电机满足污水处理工艺需要的最低用电需求，所需电力也可以接岸电装置提供。

基于本发明上述大型水上移动式多功能污水处理装置的污水处理方法，包括以下步骤：

(1)制造并组装上述大型水上移动式多功能污水处理装置；

(2)当某一区域有污水处理需要时，主船体1通过拖带装置和系泊系统被拖带到该区域，并通过系泊系统5停泊在该区域码头；

(3)驳运分配站10内的船体进/排口接入船体进水管，开始进行污水接收作业；

(4)外来污水通过船体进水管进入驳运分配站10，并通过大舱进/出管14及舱内管线4进入污水储存舱3储存，在污水储存舱3内通过过滤装置进行过滤，并在污水储存舱3内进行一定时间的沉淀；

(5)污水储存舱3内经过过滤和沉淀的污水通过舱内管线4进入驳运分配站10，并通过驳运分配站10的内部阀站的总管12、与总管12相连接的进/出工艺装置支管13，以及与进/出工艺装置支管13相连接的甲板管系9输送至与污水属性相对应的污水处理工艺装置7(即，根据污水为工业废水、生活污水或含油污水的某一种，将污水输送至与工业废水、生活污水、含油污水相对应的工业废水装置、生活污水处理装置、含油污水处理装置)进行污水处理，完成污水的第一级处理；

(6)污水经过污水储存舱3沉淀储存以及污水处理工艺装置7的第一级处理后，再通过驳运分配站10的内部阀站的总管12，进入与总管12相连接的大舱进/出管14，并经过分配阀进入污水工艺过程舱6；

(7)污水工艺过程舱6的污水再次按照步骤(5)通过驳运分配站10进入污水工艺过程舱6进行下一级处理，处理后的污水按照步骤(6)通过驳运分配站10返回到下一级的污水工艺过程舱6；污水通过驳运分配站10，甲板管系9，污水处理工艺装置7，以及舱内管线4与各污水工艺过程舱6形成了一个循环多路往返多级处理过程；

(8)重复步骤(7)所示的循环多路往返多级处理过程，直至水处理合格达到国家排放标准；

(9)水处理合格达到国家排放标准后，通过驳运分配站10连接排出管线直接排放至海、河等周围水域，或连接船体排水管输送到岸上。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。