一种海上平台生活污水深度处理方法与流程

文档序号:15842630发布日期:2018-11-07 08:37阅读:222来源:国知局

本申请属于污水处理技术领域,具体地说,涉及一种海上平台生活污水深度处理方法。

背景技术

生活污水处理工艺一般根据生活污水的利用或排放去向并考虑水体的自然净化能力,确定污水的处理程度及相应的处理工艺。处理后的污水,无论用于工业、农业或是回灌补充地下水,都必须符合国家颁发的有关水质标准。而海上平台的生活污水在处理后通常需要注入到大海,这就需要处理后排放的水不对海洋环境产生负担。

现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理工艺。污水一级处理应用物理方法,如筛滤、沉淀等去除污水中不溶解的悬浮固体和漂浮物质。污水二级处理主要是应用生物处理方法,即通过微生物的代谢作用进行物质转化的过程,将污水中的各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。生物处理对污水水质、水温、水中的溶氧量、ph值等有一定的要求。污水三级处理是在一、二级处理的基础上,应用混凝、过滤、离子交换、反渗透等物理、化学方法去除污水中难溶解的杂质。污水中的污染物组成非常复杂,常常需要以上几种方法组合,才能达到处理要求。

三级处理为深度处理,出水水质较好,甚至能达到饮用水质标准,但处理费用高,因此对费用低、自动化高、操作方便的三级水处理设备的研发是非常有必要的。



技术实现要素:

有鉴于此,本申请所要解决的技术问题是提供一种海上平台生活污水深度处理方法,能够实现污水的深度处理,且污水处理的步骤简单,处理彻底。

为了解决上述技术问题,本申请公开了一种海上平台生活污水深度处理方法,并采用以下技术方案来实现。

一种海上平台生活污水深度处理方法,步骤包括:

s1、对所述污水进行物理过滤,实现大颗粒固态杂质和污水的固液分离;

s2、向所述污水中按比例添加nacl;

s3、对所述污水进行电解,电解时电极表面产生的·oh利用自身的氧化能力将所述污水中的有机污染物降解为co2+h2o;所述nacl和h2o在电解过程中生成naclo和h2;

s4、对所述污水进行脱气,将所述h2稀释到安全浓度后排出;

s5、对所述污水进行进一步的氧化、均质化和/或沉淀过滤;

所述s1和所述s2的操作顺序可互换;所述s4和所述s5的操作顺序可互换,亦可同时进行。

进一步的,所述s1具体为利用粉碎泵将所述污水中的固态杂质粉碎后送往过滤装置进行过滤。

更进一步的,所述过滤装置能够过滤掉直径大于1mm的固态杂质。

进一步的,所述s2添加nacl的具体方式为通过喷淋装置将海水加入到所述污水中。

更进一步的,所述s4中通过稀释风机对所述h2进行稀释,且所述稀释风机在电解操作结束后继续运转一段时间。

进一步的,所述s3是在电解槽中对所述污水进行电解,电解开始和停止依据预设的电解槽内的污水液位,当所述污水液位达到启动液位时电解开始,当所述污水液位达到停止液位时电解停止。

更进一步的,所述电解槽内的液位持续3秒以上达到预设的所述污水液位时,电解开始或停止。

进一步的,所述h2被稀释到0.5%以下再排往大气。

与现有技术相比,本申请可以获得包括以下技术效果:污水处理的步骤简单,处理彻底,处理后污水中的物质能够被大海自身的更新降解功能自动降解,对海洋环境不产生负面作用;电解过程中的易燃气体h2被稀释后释放,很安全,避免火灾隐患,h2在雷电等自然环境下会和氧气反应生成水,不对空气和陆地环境产生影响,安全可靠;电解开始和停止的液位3秒判定,能够防止误操作,最大程度节省能源以及使得电解效果持续稳定。

当然,实施本申请的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:

图1是本申请一个实施例的污水处理流程示意图。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式,藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

一种海上平台生活污水深度处理方法,包括物理方法和电化学方法,两者结合完成污水的深度处理。物理方法主要过滤、沉降等,电化学方法主要包括电解。

电化学部分,使用电解装置电解含适量氯离子的生活污水,电解时在电极界面产生极强氧化性的羟基自由基、氧自由基以及产生次氯酸钠稀溶液。在降解对cod产生贡献的有机成分时分为电极界面的直接氧化作用和溶液里的间接氧化作用。

污水消毒杀菌时,利用伴生的次氯酸钠naclo,次氯酸钠naclo本身是一种消毒剂,其可以侵入污水细菌细胞核中将细菌杀死。由于次氯酸钠naclo强大的杀菌性能,电解时nacl被电解生成的次氯酸钠naclo在溶液中可以将生活污水中的细菌100%直接杀灭。

降低悬浮物含量,生活污水中的悬浮固体以纸类纤维为主,伴有少量的其他纤维类难于降解的杂质;在本申请污水处理流程中,该纸类纤维会经系统配备的粉碎泵粉碎并经电解产生的naclo消毒后自动滞留进入装置的收集袋中定期运回陆地处理。

本申请的生活污水电解处理流程,电流通过生活污水时使部分氯化钠nacl转化为次氯酸钠naocl。利用电解时产生的羟基自由基·oh和伴生的次氯酸钠naclo辅助进行污水处理。该流程还包括调节过滤的参数及电解后进行消解过滤的过程。

氯化钠(nacl)转化为次氯酸钠(naocl),反应方程式如下:

本反应伴生的氢气随污水溶液进入气液分离器中,将气体从污水溶液中分离开来。分离出来的气体安全地进入密闭分离器各消泡室中,稀释到0.5%以下后再排往大气。

处理后的污水中剩余的naclo成分在排往大海后除被海水中的污染物、微生物等耗氧物质消耗外,很快被分解及光解为nacl和h2o,本身对海洋环境不产生破坏。

污水处理过程的具体步骤包括:

step1:来自生活区的黑水及经撇油处理的灰水首先进入调节处理单元的缓冲罐中,缓冲罐与主撬的工艺调节罐由管道联通;工艺调节罐配装有液位控制系统,但污水液位达到启动液位高度时,控制单元的plc采集到启动信号,首先启动粉碎泵将来水中杂质污物粉碎后送往系统的过滤装置以滤掉大于1mm的污物杂质。

具体的步骤包括:s101、全部工艺仪表加电上能;s102、检测高液位探头信号是否为on,若为on则启动风机和粉碎泵;s103、稀释风机和粉碎泵自动开始运转,海水喷淋电动阀自动打开。

稀释风机,用于在运行将伴生的h2稀释后排出舷外。在自动运行状态下,风机永远先于其他设备先启动运行,在系统自动停机电解处理时迟后3分钟停止运行,以把脱气室内的残余h2排出。

粉碎泵在自动运行模式下为启动运行程序里第二个自动运转的设备,在电解终了前始终处于运行状态,不停的使调节罐里的水处于扰动并执行过滤,直到电解运行完毕顺序自动停止。

step2:经过滤后的污水由电极供液泵按设定流量输入到待处理污水罐中并按比例掺加一定量的海水后输送到电解槽进行电解处理。在电解前向所述污水中添加适量海水,以保证污水中有适量的nacl来完成电解反应。

电解工作程序:当plc检测到高液位启动探头发出on的信号时,系统按风机、粉碎泵、供液泵、出液泵、电解输出的顺序启动各设备进行污水的电解处理,且风机和粉碎泵运行10s后供液泵、出液泵启动;当设备连续运转中污水处理罐中污水液位不断降低至的低液位探头变为on时,系统进入自动停止电解程序,首先关闭电解输出和出液泵及粉碎泵,之后停止风机和供液泵,系统进入自动待机状态。

电解停止程序:在设备启动过程中或正在电解运转中、电极低液位或泵冷却保护发出on的信号时,设备立刻按各自状态规定的程序关停,退出自动模式并发出报警信号。粉碎泵和出液泵停止工作3分钟后,稀释风机和供液泵停止工作。

为避免探头由于意外液位波动造成的误动作,系统设定开关的动作时间为连续3秒方被锁定,即污水液位持续3秒达到预设的液位时才进行电解的开启和停止。这样可以保证每次电解都具有同样的参数,进而保证电解效果的稳定性。

供液泵为自动程序里第三个投入运转的设备,为电极组块ecm源源不断的输送经过初级过滤后待处理的污水,不论是设备调试还是自动运行,供液泵与电解电源始终处于连锁关系;它永远优先于电解启动并迟后3分钟以将ecm停机工作后里的溶解伴生h2排出至气液分离器中。除污水处理停止等极端情况外,需时刻保持供液泵出口到电极组ecm的管道畅通,供液泵意外停运时报警。

step3:电极表面产生的·oh利用其极强的氧化能力将污水中大部分有机污染物降解为co2+h2o后流入主撬的初级清水罐中进行脱气处理。

step4:经脱气后的清水含有naclo,naclo是一种氧化型消毒剂,来自主撬清水罐的清水通过出液泵输送到消解过滤撬单元各罐体中滞留一段时间后,在此进一步杀菌消毒、均质化并经过滤沉降后外排。

工艺调节罐:主撬的各种仪表、过程流量计、控制阀、外接口等均设置在此调节罐面侧上,上有大气联通管口及污水注入口。海水冷却计量仪、预处理流量计、回流流量计、各泵出口压力表以及海水电动控制阀均设置在此罐面板上。保证系统稳定安全运行的泵冷防护探头、超高液位探头、过滤堵塞探测探头、电极保护探头、电解启动探头、低液位运行电解停止探头从高到低依次设置在罐体边侧,并通过信号传输电缆与控制盘plc连接。

已被消除绝大部分cod成分的水在沉降过滤罐中滞留一段时间进一步得到氧化和改善均质性并使绝大部分细小的丝泥沉淀在此罐底部定期排出。

本申请的有益效果是:污水处理的步骤简单,处理彻底,处理后污水中的物质能够被大海自身的更新降解功能自动降解,对海洋环境不产生负面作用;电解过程中的易燃气体h2被稀释后释放,很安全,避免火灾隐患,h2在雷电等自然环境下会和氧气反应生成水,不对空气和陆地环境产生影响,安全可靠;电解开始和停止的液位3秒判定,能够防止误操作,最大程度节省能源以及使得电解效果持续稳定。

以上对本申请实施例所提供的一种海上平台生活污水深度处理方法,进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解,不同厂商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式,然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的,并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例,但如前所述,应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述申请构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围,则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

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