一种船舶生活污水处理系统的制作方法

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种船舶生活污水处理系统及一体化设备。

背景技术：

船舶作为内河和海洋航运的重要交通工具，在货物运输周转上担任着重要的角色，近年来，随着航运活动的日益频繁，湖泊环境急剧恶化，而船舶造成的河水富营养化、原油泄漏等现象引起国家关注，减少船舶污水外排，减少对湖泊的污染，越来越受到人们的重视。

船舶生活污水主要是船上人们生活中产生的厨房废水、洗涤污水和卫生间污水等。污水中含有生活杂质、悬浮物等，除cod值和ss值较高外，也同样会含有油污类物质。总的特点是含有氨氮、磷等不易处理的污染物污水；含有一定的阴离子洗涤剂(洗衣粉、沐浴露等)；含有大量有害的病菌等微生物。船舶上的污水排在污水柜不易存放太久，且船体自身处理成本较大，长期以来，船舶偷排至湖泊河道流域已造成较大污染。因此设计了一种船舶生活污水处理系统及一体化设备，在船舶停靠服务区或码头可有效接收并处理船舶生活污水，具有很强的实用性。

技术实现要素：

本本发明的主要目的在于提供一种船舶生活污水处理系统及一体化设备，采用全自动plc控制系统实时监控处理，达到国家生活污水处理直接排放标准。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种船舶生活污水处理系统，主要包括plc控制系统、污水收集单元、隔油调节单元、生化处理单元、污水检测排放单元，所述污水收集单元、隔油调节单元、生化处理单元和污水检测排放单元均由plc控制系统实现自动控制；所述污水收集单元包括分别与船舶污水柜出水接头与污水输送管连接的抽取装置、与管路连接的污水收集柜；所述隔油调节单元包括与污水收集柜出水连接的隔油池、与隔油池出水连接的生化调节池；所述污水收集柜、生化调节池的提升泵均由plc控制系统根据出水及液位变化实现自动控制；生化处理单元包括厌氧/缺氧/耗氧系统，并与之出水相连的mbr膜生物反应系统，厌氧/缺氧/耗氧系统，均含有曝气装置，进行定期曝气防止局部积泥及反应时曝气使用；污水检测排放单元包括在线检测设备，污水经过膜池出水后进入紫外消毒系统，紫外消毒后出水进入产水池，产水在线监测达标后直接排放，所述在线检测设备检测出水不合格后，自动控制系统调节出水管路，使膜出水进入混凝沉淀系统，去除了阴离子表面活性剂、部分悬浮物和总磷，经处理后检测达标后排放。

进一步地，所述厌氧/缺氧/耗氧系统包含厌氧反应区、缺氧反应区、好氧反应区，污水进入厌氧反应区，利用聚磷菌释磷，同时将易降解的cod、vfa转化为phb，部分含氮有机物氨化，处理后的污水进入缺氧反应区，缺氧池主要功能是脱氮，缺氧区出水进入好氧区，好氧池主要将含碳有机物氧化、氨化及氨氮的硝化，在缺氧/好氧系统中，好氧段混合液回流至缺氧段，利用反硝化菌将回流液中的no3-n反硝化转化为氮气或氮的其它气态氧化物，经过好氧区处理的污水自流到mbr膜生物反应系统，去除污水中的悬浮物、有机物，mbr膜池顶部出水管直接连接产水泵进水管，进行超越产水，避免污染。

进一步地，污水经过膜池出水后进入紫外消毒系统，紫外消毒后出水进入产水池，产水在线监测达标后直接排放，所述在线检测设备检测出水不合格后，自动控制系统调节出水管路，使膜出水进入混凝沉淀系统，膜池出水从底部进入pam加药箱，经过重力沉降由上部隔板孔流至pac加药箱，去除了阴离子表面活性剂、部分悬浮物和总磷，混凝沉淀系统采用竖流式沉淀方式，水的流向基本由下向上，且出水口设置在上端，经过液面上升溢流至出水口，经检测达标后排放。

进一步地，所述生化处理单元中厌氧/缺氧/耗氧系统及mbr膜生物反应系统，混凝沉淀系统中的曝气启停和出水控制均由plc自动控制系统控制。

本发明还提供了一种用于船舶生活污水处理的一体化设备，包括如下部分：厌氧池、缺氧池、好氧池、mbr膜池、膜产水泵及产水池、混凝沉淀池、pac和pam加药罐、污泥池、紫外线灯管、罗茨风机、在线监测及云数据传输全自动控制设备，所述厌氧池、缺氧池、好氧池、mbr膜池底部均分布气管，气管上有穿孔，所述好氧池底部布设微孔曝气盘，与总气管相连且不同反应池均设有阀门，总管与罗茨风机相连；所述厌氧池、缺氧池、好氧池中均上下环形缠绕纤维填料，使微生物大量附着，顶部均设置与一侧连接的溢流口，污水经过处理自行溢流至下一反应池，底部均设有排泥口，通过阀门连接汇入总管，流至集水池；各反应池均布设加药管，各部分设有阀门，连至总管与pac和pam加药罐连接，并通过全自动控制设备控制；所述mbr膜池中安装膜组件支架，膜池顶部设置溢流口，连接出水管流至调节池；mbr膜池顶部出水管直接连接产水泵进水管，进水管处安装阀门和反洗泵报警阀，出水管连接液体流量计和压力阀，出水管平行连接阀门及反洗泵；所述混凝沉淀池中间有隔板隔开，分别为pac和pam加药箱，均设有搅拌桨和伸至底部的加药管，加药管各部分设有阀门，连至总管与pac和pam加药罐连接，并通过全自动控制设备控制；pac和pam加药箱两部分由上部开孔连通；mbr膜产水池出水管从pam加药箱上部进入深入底部，pac出水管由底部升至上部出水口，出水口与隔板开口平行；所述在线监测及云数据传输全自动控制设备包含氨氮、总磷、cod的检测设备及整个系统的全自动控制设备；所述污泥池与混凝沉淀池中下部连接，经过混凝沉淀后沉淀进入污泥池，定期回流至集水池；紫外线灯管与产水泵出水管连接，经过紫外线灯管后流入产水池；所述产水池顶部有在线监测抽水泵及连接出水管路至出水池。

本发明的船舶生活污水处理系统具有如下优点：

(1)采用厌氧/缺氧/耗氧与mbr联合生化处理系统，使各部分水力停留时间和污泥停留时间独立控制；

(2)厌氧、缺氧环境的存在有效提高污泥的沉降性能，增加系统处理能力；

(3)混凝沉淀池放在mbr膜池后可在水质达标后直接排放，且避免混凝沉淀系统加药后对膜组件的损伤；

(4)本一体化设备对于分散的服务区或码头具有运输灵活，转移方便，占地空间小等优点，且可“复制式”使用，集成处理效率高。

该系统不仅能够实现船舶生活污水的集成高效处理，在线监测达标自动排放，且方便转移，对于分散型生活污水都可实现集中处置，因此解决了船舶等自身处理成本高的问题，且可实现整个区域规模处理，解决了分散难处理的问题。

附图说明

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

图1是本发明一种船舶生活污水处理系统及一体化设备的系统流程图；

图2是本发明一种船舶生活污水处理系统及一体化设备的一体化设备图示意图；

图3是本发明一种船舶生活污水处理系统及一体化设备的一体化设备结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，本实施例提供的船舶生活污水处理系统，该污水处理系统主要包括：plc控制系统，污水收集单元，隔油调节单元，生化处理单元，污水检测排放单元；污水收集单元包括与船舶污水柜连接的抽取装置、与管路连接的污水收集柜；隔油调节单元包括与污水收集柜出水连接的隔油池、与隔油池出水连接的生化调节池；生化处理单元包括厌氧/缺氧/耗氧系统，并与之出水相连的mbr膜生物反应系统，厌氧/缺氧/耗氧系统，均含有曝气装置，进行定期曝气防止局部积泥及反应时曝气使用；污水经过膜池出水后进入紫外消毒系统，紫外消毒后出水进入产水池，产水在线监测达标后直接排放，所述在线检测设备检测出水不合格后，自动控制系统调节出水管路，使膜出水进入混凝沉淀系统，去除了阴离子表面活性剂、部分悬浮物和总磷，经处理后检测达标后排放。一体化设备包括：(1)厌氧池；(2)缺氧池；(3)好氧池；(4)mbr膜池；(5)膜产水泵及产水池；(6)混凝沉淀池；(7)pac和pam加药罐；(8)污泥池；(9)紫外灯管；(10)罗茨风机；(11)在线监测及云数据传输全自动控制设备；

如图2所示，厌氧池、缺氧池、好氧池、mbr膜池底部均分布气管，气管上有穿孔，好氧池底部布设微孔曝气盘，通过阀门连接总气管与罗茨风机相连；厌氧池、缺氧池、好氧池中均上下环形缠绕纤维填料；顶部均设置与一侧连接的溢流口，污水经过处理自行溢流至下一反应池；底部均设有排泥口，通过阀门连接汇入总管，流至集水池；mbr膜池中安装膜组件支架，膜池顶部设置溢流口，连接出水管流至调节池；mbr膜池顶部出水管直接连接产水泵进水管，进水管处安装阀门和反洗泵报警阀，出水管连接液体流量计和压力阀，出水管平行连接阀门及反洗泵；产水泵出水管连接紫外线灯管，经过紫外线灯管后流入产水池；产水池顶部有在线监测抽水泵及连接出水管路至出水池；混凝沉淀池中间有隔板隔开，分别为pac和pam加药箱，均设有搅拌桨和伸至底部的加药管，两部分由上部开孔连通；mbr膜产水池出水管从pam加药箱上部进入深入底部，pac出水管由底部升至上部出水口，出水口与隔板开口平行；经过混凝沉淀后沉淀进入污泥池，定期回流至集水池；在线监测及云数据传输全自动控制设备包含氨氮、总磷、cod的检测设备及整个系统的全自动控制设备。

上述实施例的具体操作为：船舶上的生活污水经污水柜收集后，通过岸上可伸缩60米长度的水管接入船上污水柜提升泵抽入收集池，plc控制系统根据收集池中低中高液位浮球变化进行自动启停提升泵，使污水进入隔油池，污水隔油处理后自行溢流至集水池，集水池自动进水同样由plc控制系统根据浮球变化自动启停提升泵，集水池的污水经由提升泵打入调节池中，调节池中污水由提升泵打入厌氧池，污水在厌氧池通过微生物处理后由上层溢流口流至缺氧池进行处理，缺氧池处理后进入好氧池进行处理，好氧段混合液也回流至缺氧段，利用反硝化菌将回流液中的no3-n反硝化转化为氮气或氮的其它气态氧化物，好氧池处理的污水进入mbr膜池，经过膜池处理后从顶部出水管进入产水泵，产水泵连接水管接入流量计及压力阀，并根据设置次数膜进行反洗处理，产水泵出水经过紫外灭菌灯后进入产水池，通过产水池顶部的在线监测抽水泵检测合格后进入管路排至至出水池；所检测不合格，则产水池混出水进入混凝沉淀池，混凝沉淀池中间有隔板隔开，分别为pac和pam加药箱，均设有搅拌桨和伸至底部的加药管，两部分由上部开孔连通；mbr膜产水池出水管从pam加药箱上部进入深入底部，pac出水管由底部升至上部出水口，出水口与隔板开口平行，出水经过液面上升溢流至出水口，经检测达标后排放。

以上所述之实施例仅为本发明的优选实施例而已，并不限于本发明，故凡依本发明之原理，结构形状所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

下面结合实施例对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述。

实施例1

将经过前期驯化的厌氧/缺氧/耗氧活性污泥分别加入一体化设备中的厌氧/缺氧/耗氧单元，mbr膜池微生物加入膜反应器中，每天5次平均分时段逐渐进80-100m³污水，每天平均加入一体化设备400m³污水进行活化微生物，间断运行8天后，连续运行5天后测定发现cod和氨氮及总磷均可达到直接排放标准，之后开始正式运行处理船舶生活污水。每天收集100-120只船舶生活污水，船舶停靠服务区，通过收集装置上60米长水管与船舶上污水柜连接，通过污水柜提升泵将生活污水打入总收集管，汇集后流入收集池，污水在不同船舶到港后通过生活污水的汇集，逐渐达到收集柜的中液位浮球，通过自动控制开启提升泵将污水打进隔油调节池，污水经过隔油池后油污分离，分离后的污水自行溢流至集水池，达到集水池中液位浮球时，提升泵将集水池的污水打入调节池中，调节池中液位达到后污水由提升泵打入厌氧池，污水在厌氧池通过微生物处理后由上层溢流口流至缺氧池，污水经过缺氧池处理后溢流至好氧池，好氧池处理后的混合液又回流至缺氧段，利用反硝化菌将回流液中的no3-n反硝化转化为氮气或氮的其它气态氧化物，好氧池处理完的污水溢流进入mbr膜池，mbr膜池设置抽吸泵运行480秒，停止120秒，抽吸泵循环运行9次后开始反洗；设置mbr膜水反洗180秒，水反洗结束等待120秒，水反洗运行5次；mbr膜池设置在不进水或不制水时回流泵间歇运行，运行40分钟停止50分钟，系统制水720分钟，排泥5分钟。污水经过膜池处理后从顶部出水管进入产水泵，产水泵连接水管接入流量计及压力阀，并根据设置次数膜进行反洗处理，产水泵出水经过紫外灭菌灯后进入产水池，设置停止制水6分钟停止紫外线，通过产水池顶部的在线监测抽水泵检测合格后通过管路蝶阀排至出水池；所检测不合格，则产水池出水进入混凝沉淀池，除磷后流入出水池出水经过液面上升溢流至出水口，经检测达标后排放，连续运行15天后，每天在线监测出水cod在30.5-38.5mg/l范围内，氨氮浓度在1.2-2.8mg/l波动，总磷有时从mbr膜池出水不能达标，经过絮凝沉淀后均可达标，排放浓度在0.1-0.32mg/l。系统整体运行稳定，且实时在线检测数据可通过云在线传输传至物联系统，达到实时监控的效果。

应该理解，尽管参考其示例性的实施方案，已经对本发明进行具体地显示和描述，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不背离由权利要求书所定义的本发明的精神和范围的条件下，可以在其中进行各种形式和细节的变化，可以进行各种实施方案的任意组合。