专利名称：海面、河道水上清污船的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种海面、河道水上清污船。
背景技术：
人类的生存繁衍离不开水，随着经济的日益提高和发展，人们对资源的利用和开发进入到综合和系统的程度，作为大型的运输方式的海运和河运就越来越承担了重要的角色，水资源作为一种环境系统，也面临着固体废弃物和废油等废水的污染，尤其是近几年发生的重大的海上和河道原油泄漏事故，对当地生态环境造成了严重影响，1升石油倾泄在海洋中，到完全淡化大约需要消耗海水中40万升的溶解氧。石油在海面会形成一层油膜，隔绝大气与海水的气流交换，并减弱太阳光透入海水的能量。这种耗氧和隔绝会导致海水严重缺氧，并影响海洋绿色植物的光和作用。海洋石油污染会导致鱼贝藻类死亡，海滨生物结构破坏，海鸟饲饵消失。而海洋生物多样性减少和海洋生物体内致癌物浓缩蓄积给环境和人类带来的损害则更是无法估算。海湾是较封闭的生态环境，水域浅，海水流动缓慢，一旦发生大规模的石油污染事件，将会导致海湾生态平衡失调若干年。专家们认为，波斯湾如果要恢复到污染前的状态，至少需要100年的时间。河道泄漏的废油更因为淡水自身的自净能力差，对河道自身的水资源系统和周边的环境都造成了很难弥补的损失。因此对海上和河道的废油治理就成了眼前一个迫在眉睫的问题。迫切需要一种能清污的设施。
实用新型内容有鉴于此，本发明人提供本实用新型一种海面、河道水上清污船。
本实用新型采用的技术方案是一种海面、河道水上清污船，其特征在于其主要由吸污泵、预处理装置、膜离装置、雾化焚化炉、尾气处理装置及废热利用装置组成；其中，吸污泵和预处理装置连接，预处理装置通过皮带传送装置和雾化焚化炉连接，预处理装置还连接加压泵并通过加压泵和膜离装置连接，储污罐通过除沫器和膜离装置连接，同时，储污罐通过三级泵和雾化焚化炉的雾化器连接，雾化焚化炉通过尾气处理装置连接烟囱，雾化焚化炉的二次燃烧室通过热能回收管和初级膜离系统前的废油、渣预热管连接。
所述的雾化焚化炉包括立式直燃炉、雾化器、二次燃烧室及点火器，立式直燃炉连接雾化器及二次燃烧室，立式直燃炉及二次燃烧室都连接有点火器。
所述的预处理装置包括和上述污水泵连接的格栅和废渣池，废渣池和格栅连接。
上述膜离装置包括和上述油、渣预热管连接的初级膜离和二级膜离，初级膜离和二级膜离连接，初级膜离采用孔径大于0.02μm直到10μm的多孔膜，二级膜离采用孔径为10到200的超过滤膜来过滤。
上述尾气处理装置包括袋式处尘器及活性炭吸附装置，袋式处尘器连接上述的二次燃烧室，活性炭吸附装置和袋式处尘器及烟囱连接。
本实用新型具有的特点1、海面、河道水上清污(油、渣)船增大了处理水上污染的机动性，完全避免了以前需要把污染物收集，然后运输到陆上处理的周期长、费用高、机动性差，且容易造成二次污染的缺点。可及时、快捷、安全、彻底的对水上污染物进行处理。船体结构紧凑，布局合理，易于操作和维修，各项功能设施齐全，适于长时间独立作业。并可根据不同要求设计不同处理量的清污(油、渣)船。
2、采用先进的两级膜离技术，使油水分离更彻底。气动膜离采用微滤技术，可以滤掉水中废渣及部分高分子粘稠废油，处理时间短，不易堵塞。二次膜离采用超滤技术，能完全、彻底的达到油水分离的目的。两级膜离技术的应用可以减轻冲击负荷，并且具有比单级膜离处理完全、不易堵塞、寿命长等特点。而且充分考虑到膜离工艺存在的问题，在对膜的更换和清洗上都实现了简单、方便、快捷。
3、雾化焚化炉的雾化器对废油进行雾化，利于废油燃烧，提高了燃烧效率，废油焚烧后产生的热能经废热利用系统回收利用，实现了对废油能源的安全无害化使用。直燃炉占地面积小，节省燃料，无二次污染。设计负压燃烧，不逆火，操作安全可靠。温控点火助燃，自动化程度高，安全、卫生，操作方便省力。二次室有效容积大，滞留时间长，可对一次室产生的废气进行高温破坏使达到完全燃烧并可去除颗粒较大的粉尘。
4、船舶的动力柴油机一方面提供船舶的驱动力，另一方面通过小型柴油发电机为处理工艺提供电源，完全解决了泵、监测仪等用电设备的电源提供问题。
5、油类水质自动监测仪采用当前先进的红外分光技术，全面、稳定的对进水油的浓度及工艺过程中的油含量进行监测，为系统的正常运行和工艺的控制提供准确的数据依据。
6、焚化炉废热的利用不仅可以避免能源的浪费，而且在充分利用后，还可以加速油水分离，提高处理效率。
7、尾气处理系统可很好的对尾气中SO2、二恶英、粉尘颗粒以及重金属污染物进行吸收，避免了因为焚烧产生的污染物对大气的二次污染，使排放的烟气达到国家的排放标准。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
图1为本实用新型各组成部分平面布置图；图2为本实用新型工艺流程图；图3为本实用新型预处理装置的预处理工艺图；图4为本实用新型膜离技术示意图；图5为本实用新型膜离系统流程图；图6为本实用新型雾化焚化炉工艺流程图；图7为本实用新型尾气处理系统流程图；图8为本实用新型油类水质自动监测仪流程图；图9为工艺设备流程图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型海面、河道水上清污船主要由吸污泵1、预处理装置2、膜离装置3、雾化焚化炉4、尾气处理装置5及废热利用装置组成；其中，吸污泵1和预处理装置2连接，预处理装置2通过皮带传送装置6和雾化焚化炉4连接，预处理装置2还连接加压泵7并通过加压泵7和膜离装置3连接，储污罐8通过除沫器9和膜离装置3连接，同时，储污罐8通过三级泵10和雾化焚化炉4的雾化器41连接，雾化焚化炉4通过尾气处理装置5连接烟囱11，雾化焚化炉4的二次燃烧室42通过热能回收管12和初级膜离系统前的废油、渣预热管13连接。
雾化焚化炉4包括立式直燃炉43、雾化器41、二次燃烧室42及点火器44；立式直燃炉43连接雾化器41及二次燃烧室42，立式直燃炉43及二次燃烧室42都连接有点火器44。
预处理装置2包括和上述污水泵1连接的格栅21和废渣池22，废渣池22和格栅21连接。
膜离装置3包括初级膜离31和二级膜离32，初级膜离31和二级膜离32连接，初级膜离31利用孔径大于0.02μm直到10μm的多孔膜，二级膜离32应用孔径为10到200(1＝10-10m)的超过滤膜来过滤。
雾化焚化炉4燃烧产生的热能由废热锅炉收集，通过管道12输送到初级膜离系统前的废油、渣预热管13。
尾气处理装置5包括袋式处尘器51及活性炭吸附装置52，袋式处尘器51连接上述的二次燃烧室42，活性炭吸附装置52和袋式处尘器51及烟囱连接。
本实用新型的动力系统为船舶动力柴油机提供船舶自身的驱动运转同时，一部分转化为电能，提供油水分离工艺所需的电能。
本实用新型还连接设有油类水质自动监测系统。油类水质自动监测系统包括油类水质自动监测仪61等，打印机63通过计算器62和油类水质自动监测仪61连接。
如图2所示，本实用新型使用时的工艺流程为海面、河道含油、渣废水经吸污泵抽吸后，通过格栅隔离掉水面上的废渣，预处理后的含油废水经加压泵加压后，进入初级膜离系统进行气动膜离，过滤掉一部分废油，过滤的废油会产生大量的泡沫，经过除沫器除沫后输送到废油池，然后进入雾化焚化炉焚化。经气动膜离滤出的废水仍然含有少量废油，须要进行二次膜离，膜离油污同样送到废油池，进入雾化焚化炉焚化，二次膜离后的出水达到排放标准排放。预处理产生的废渣用传输带送入焚化炉焚烧。雾化焚烧炉产生的热能回收利用，尾气经尾气处理装置处理后，达到排放标准排放。由于海面、河道水上污染物的差异，含油废水则直接通过吸污泵加压后，进入初级膜离系统膜离。
如图3所示，预处理装置的预处理工艺过程是采用格栅对水中含有的杂质进行隔离后，通过传送带送入雾化焚化炉固体焚烧口焚烧。吸污泵的吸附口不低于水面以下10cm，如果含油废水中废渣很少，可关闭预处理装置，经气动膜离泵进入膜离系统处理。
如图4所示为膜离技术示意图，图5为膜离系统流程图。
利用特殊的薄膜对液体中的油水混合物进行有选择的透过。考虑到水面的油水混合物其中混有粘稠废油。因此在处理过程中，对混合物质进行了初步微滤过滤，微滤膜是利用孔径大于0.02μm直到10μm的多孔膜来进行过滤的，首先过滤掉全部的水中小体积废渣，一部分的废油也在有压的膜离状态下呈泡沫形式和液体形式分离出来，这样通过除沫器使分离出来的废油和全部的水中废渣混合后送入雾化焚化炉焚烧。
二级膜离应用孔径为10到200(1＝10-10m)的超过滤膜来过滤含有大分子或微细粒子的溶液，使大分子或微细粒子从溶液中分离的过程称之为超滤。与反渗透类似，超滤的推动力也是压差，在溶液侧加压，使溶剂透过膜。
超滤膜由高分子材料和无机材料制备，膜的结构均为非对称的。用于从水溶液中分离高分子化合物和微细粒子，采用具有适当孔径的超滤膜，可以用超滤进行不同分子量和形状的大分子物质的分离。
经过初级过滤的油水混合物，在二级膜离的作用下，使油水达到完全分离，分离后的废油浓水送入雾化焚化炉焚烧，出水通过二级膜离处理后达到国家排放标准。二级膜离采用超滤膜技术，对大分子的油分子进行截留，而盐类和水等分子较小的物质完全透过超滤膜，完成了对油水分离的工艺要求。
图6为雾化焚化炉工艺流程图。
雾化器采用文丘里原理，通过高速喷射，利用独创旋转式内部结构使液态废油作高速旋转运动，从而使其雾化，雾化后的废油燃点明显降低，更易于充分燃烧，也减少了助燃所需的原料损耗。通过雾化器把废液完全雾化，喷入立式直燃炉，由点火燃烧器点燃焚烧，根据燃烧三T原则(温度、时间、涡流)在焚化炉燃烧室经充分氧化、热解、燃烧，温度达到600℃~850℃。焚烧后产生之烟气进入二次燃烧室再经二次燃烧系统高温(850℃~1300℃)氧化焚烧。可对一次室产生的废气进行高温破坏使达到完全燃烧并可去除颗粒较大的粉尘，在二燃室的滞留时间≥2秒，焚烧减容率≥98％。燃烧产生废气被尾气处理系统处理后，达到标准后排放。
图7为尾气处理系统流程图尾气处理系统是由袋式除尘器和活性炭吸附装置组成。布袋式除尘器由排列整齐的过滤布袋组成，高效除尘，除尘效率达99％以上，可去除细微粉尘。采用专用滤布，耐温可达260℃，瞬间可达300℃。进口电磁阀，脉冲式定时吹扫，保持不堵塞，并设有调温阀以保持布袋干燥，不因潮湿而堵塞或水解损坏布袋，增长寿命，与活性炭吸附装置合并使用，有效去除废气中酸性气体以及凝结成细颗粒的重金属及含氯有机化合物(二恶英)。
本实用新型的动力系统为船舶动力柴油机提供船舶自身的驱动运转同时，一部分转化为电能，提供油水分离工艺所需的电能。
本实用新型的废热利用系统燃烧产生的热能由废热锅炉收集，通过管道输送到初级膜离系统前的废油、渣预热管，对污水进行预热，提高膜通量，加快渗透速度。
图8为油类水质自动监测仪流程图，图9为工艺设备流程图；本工艺采用的设备包括卧式化工自动吸污水泵、全自动变频调速恒压水泵、气动膜离泵、除沫器、超滤设备、除油器、大流量双级中开离心泵、雾化焚化炉以及油类水质自动监测仪和红外分光测油仪、废热锅炉、尾气处理设备、柴油发电机。
本实用新型的油类水质自动监测系统仪器采用微电脑和全集成、全数字化设计，自动化程度高、维护周期长，监测系统采用红外分光法，对油类水质进行全面的监测，为工艺运行提供可靠的数据参数，保证工艺的稳定性和持续性。考虑到各种油类污染物的浓度范围比较大，本监测仪采用量程软调，完全通过软件就可实现，并且具有报表打印、状态报警等功能。
权利要求1.一种海面、河道水上清污船，其特征在于其主要由吸污泵、预处理装置、膜离装置、雾化焚化炉、尾气处理装置及废热利用装置组成；其中，吸污泵和预处理装置连接，预处理装置通过皮带传送装置和雾化焚化炉连接，预处理装置还连接加压泵并通过加压泵和膜离装置连接，储污罐通过除沫器和膜离装置连接，同时，储污罐通过三级泵和雾化焚化炉的雾化器连接，雾化焚化炉通过尾气处理装置连接烟囱，雾化焚化炉的二次燃烧室通过热能回收管和初级膜离系统前的废油、渣预热管连接。
2.如权利要求1所述的海面、河道水上清污船，其特征在于所述的雾化焚化炉包括立式直燃炉、雾化器、二次燃烧室及点火器，立式直燃炉连接雾化器及二次燃烧室，立式直燃炉及二次燃烧室都连接有点火器。
3.如权利要求1所述的海面、河道水上清污船，其特征在于所述的预处理装置包括和上述污水泵连接的格栅和废渣池，废渣池和格栅连接。
4.如权利要求1所述的海面、河道水上清污船，其特征在于上述膜离装置包括和上述油、渣预热管连接的初级膜离和二级膜离，初级膜离和二级膜离连接，初级膜离采用孔径大于0.02μm直到10μm的多孔膜，二级膜离采用孔径为10到200的超过滤膜来过滤。
5.如权利要求1所述的海面、河道水上清污船，其特征在于上述尾气处理装置包括袋式处尘器及活性炭吸附装置，袋式处尘器连接上述的二次燃烧室，活性炭吸附装置和袋式处尘器及烟囱连接。
专利摘要一种海面、河道水上清污船，主要由吸污泵、预处理装置、膜离装置、雾化焚化炉、尾气处理装置及废热利用装置组成；其中，吸污泵和预处理装置连接，预处理装置通过皮带传送装置和雾化焚化炉连接，预处理装置还连接加压泵并通过加压泵和膜离装置连接，储污罐通过除沫器和膜离装置连接，同时，储污罐通过三级泵和雾化焚化炉的雾化器连接，雾化焚化炉通过尾气处理装置连接烟囱，雾化焚化炉的二次燃烧室通过热能回收管和初级膜离系统前的废油、渣预热管连接；通过本实用新型很好的解决了海上和河道的清污问题。
文档编号B63B35/32GK2732617SQ20042008889
公开日2005年10月12日 申请日期2004年8月26日 优先权日2004年8月26日
发明者吴桐, 丁锐, 原旭东 申请人:吴桐