一种适用于海上平台生活污水的超声波法处理装置的制作方法

本实用新型涉及环境工程水处理技术领域，特别是涉及一种适用于海上平台生活污水的超声波法处理装置。

背景技术：

海上采油作业生活污水主要来自生活模块区的冲厕黑水、洗浴灰水、餐厨灰水等，污水中含有大量的有机物、悬浮物、细菌及无机盐类等，如不经过处理就直接排放入海，将会对海洋生物及渔业等造成严重影响。

目前，采油平台原有生活污水处理设备大都仅对冲厕黑水进行处理。随着国家对环境保护的重视及新的《海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值》(GB 4914-2008)的颁布，对海上平台生活污水排放提出了更高要求。为了彻底杜绝海上平台生活污水有可能产生的污染，需要对现有平台生活污水处理装置进行升级更新达标改造工作。

超声波是一种高频机械波，具有波长较短、能量集中、沿直线传播的特点。而超声波技术具有简便、高效、无污染或少污染的特点，是近年来发展的一项新型水处理技术。它集高级氧化、热解、超临界氧化等技术于一体，且降解速度快、能将水体中有害有机物转变成CO2、H2O、无机离子或比原有机物毒性小易降解的有机物，因而在处理难生物降解有机污染物方面具有显著的优越性。

超声波污水处理作用机理：当一定强度的超声波在媒质中传播时，会产生力学、热学、光学、电学和化学等一系列效应。1、机械作用：超声波是机械能量的传播形式，与波动过程有关，会产生线性效变的振动作用。超声波液体中传播时，其同质点位移振幅虽然很小，但超声引起的质点加速度却非常大。若20KHz、1W/cm²的超声波在水中传播，则其产生的声压幅值为173KPa，这意味着声压幅值每秒种内要在正负173KPa之间变化2万次，最大质点的加速度达144万米每二次方秒，大约为重力加速度的1500倍，这样激烈而快速变化的机械运动就是功率超声的机械振动效应。2、空化作用：超声波在液体媒质中传播时，当声强达到一定期强度，液体中声场作用区域形成局部的暂时负压，使液体中的微气泡生长、膨胀至突然破裂，导致气泡周围的液体中产生强烈的激波，形成局部点的高温高压，空化泡崩溃时，在空化泡周围极小空间内产生5000K的瞬态高温和约50MPa的高压，且温度冷却率达10⁹k/s，并伴有强烈冲击波和时速达400Km的射流，就是超声空化效应。3、热作用：超声波在媒质中传播，其振动能量不断被媒质吸收转变为热能而使自身温度升高。声能不间断的吸收可引起媒质中的整体加热，边界外的局部加热和空化形成激波时，波前处的局部加热等，这就是功率超声的热作用。4、超声催化：一是高温高压条件有利于反应物裂解成自由基和二阶炭，形成更为活泼的物种；二是冲击波和微射流对固体表面有吸解和清洗作用；三是冲击波可破坏反应物结构，分散反应物系；四是超声空化导致金属品格的变形和内部应变区的形成，从而提高金属化学反应活性。超声条件下的反应速率比没有超声时增加了100000倍，且反应时间大大缩短。5、超声降解：超声处理可以降解大分子，尤其是处理高分子量聚合物的降解效果更显著。超声降解源于超声的机械效应、空化效应和热效应。

技术实现要素：

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种适用于海上平台生活污水的超声波法处理装置，整个装置污水处理效果好，工艺系统运行稳定，自动化管理，节省劳动力，操作维护简便，运行管理安全可靠。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种适用于海上平台生活污水的超声波法处理装置，包括预处理一池、预处理二池、缓冲池、给水泵、超声波反应池、真空排放泵、管式电解槽和电控箱；所述预处理一池的入口与冲厕水管线连通，预处理一池的出口与缓冲池连通，所述预处理一池外设有用于将预处理一池内的污水混合液从底部抽出并从上部重新注入预处理一池内的外循环粉碎泵；所述预处理二池的入口与餐厨管线连通，预处理二池的出口与缓冲池连通；所述缓冲池的入口与洗浴水管线连通，所述缓冲池的出口与给水泵的进口连通，所述给水泵的出口与超声波反应池底部入口连通；所述超声波反应池内设置超声波发生器、曝气管线和浸没式中空纤维膜过滤器组件，所述曝气管线的进气口与压缩空气管线连通，所述曝气管线位于浸没式中空纤维膜过滤器组件的下方，所述浸没式中空纤维膜过滤器组件的出口与真空排放泵的进口连通，所述真空排放泵的出口与管式电解槽的入口连通，所述管式电解槽的出口与外排水管线连通，所述循环粉碎泵、给水泵、超声波发生器、真空排放泵和管式电解槽均与电控箱电连接。

本实用新型还可以采用如下技术措施：

所述预处理一池、预处理二池和缓冲池为一体化设计。

所述缓冲池和超声波反应池的上部均设置有高位溢流接口，各个高位溢流接口分别与应急开排管线连通。

所述超声波反应池的底部出口与外循环粉碎泵的进口连通。

所述外循环粉碎泵的出口还与应急开排管线连通。

所述缓冲池和超声波反应池内均设有低位液位计，各个低位液位计分别与电控箱电连接。

所述预处理一池和超声波反应池上均设有排气口，各个排气口分别与排气管线连通。

所述管式电解槽的入口管线上设有海水管线接口，海水管线接口与海水管线连通。

所述外排水管线上设置有取样口。

所述洗浴水管线上设有双联过滤器。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

本实用新型通过超声波反应器的设计对难于生物降解的有机污染物进行快速降解，使其转变成CO2、H2O、无机离子或比原有机物毒性小易降解的有机物，处理效果好；在管式电解槽进口前的超声波反应池内设计浸没式中空纤维膜过滤器组件，有效的解决了电解槽因堵塞需要频繁清理的问题；浸没式中空纤维膜过滤器组件的下方设计有压缩空气曝气管线，解决了膜过滤器堵塞导致流量降低的问题，有效的保证了整个处理装置的长周期稳定运行；采用管式电解槽设计，有效的解决了电解槽密封及拆解维护的难题；将预处理一池、预处理二池和缓冲池进行了一体化的设计，有效的解决了操作管理不方便的问题；设计应急开排管道能在遇到紧急情况或者液面水位过高时及时将水排出，以免造成事故或者设备损坏，降低维修成本；本实用新型具有处理效果好，工艺系统运行稳定，自动化管理，节省劳动力，操作维护简便，运行管理安全可靠的特点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1-冲厕水管线；2-餐厨管线；3-洗浴水管线；4-双联过滤器；5-预处理池一；6-循环粉碎泵；7-预处理池二；8-缓冲池；9-给水泵；10-压缩空气管线；11-超声波反应池；12-浸没式中空纤维膜过滤器组件；13-超声波发生器；14-真空排放泵；15-海水管线；16-管式电解槽；17-电控箱；18-取样口；19-外排水管线；20-应急开排管线；21-排气管线；22-曝气管线；23-低位液位计。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，

本实用新型加工了一台适用于海上平台生活污水的超声波法处理装置，设备定员120人，处理能力60.5m³/天。装置尺寸：5.8m×2.65m×2.3m。包括预处理一池5、预处理二池7、缓冲池8、给水泵99、超声波反应池11、真空排放泵14、管式电解槽16和电控箱17；预处理一池5的入口与冲厕水管线1连通，预处理一池5的出口与缓冲池8连通，本实施例中的预处理一池为黑水化粪池，预处理一池5外设有用于将预处理一池内的污水混合液从底部抽出并从上部重新注入预处理一池内的外循环粉碎泵6，形成循环，以便对固化物进行粉碎，防止管道堵塞并确保固化物充分水解；预处理二池7的入口与餐厨管线2连通，预处理二池7的出口与缓冲池8连通，本实施例中的预处理二池为灰水撇油器，以便将灰水中的油脂去除，处理好的污水在进入缓冲池；缓冲池8的入口与洗浴水管线3连通，缓冲池8的出口与给水泵9的进口连通，给水泵9的出口与超声波反应池11底部入口连通，通过给水泵将缓冲池中的污水泵入超声波反应池内；超声波反应池内11设置超声波发生器13、曝气管线22和浸没式中空纤维膜过滤器组件12，超声波发生器13设置在超声波反应池11的底部，曝气管线22的进气口与压缩空气管线10连通，本实施例中的曝气管线22位于浸没式中空纤维膜过滤器组件12的正下方，以便对膜组件形成冲刷作用，缓解膜污染，可以减少污泥沉积的发生，避免膜组件堵塞导致流量降低。浸没式中空纤维膜过滤器组件12采用浸没式中空纤维膜帘式过滤器组件，浸没式中空纤维膜过滤器组件12的出口与真空排放泵14的进口连通，真空排放泵14的出口与管式电解槽16的入口连通，管式电解槽16的出口与外排水管线19连通，循环粉碎泵6、给水泵9、超声波发生器13、真空排放泵14和管式电解槽16均与电控箱17电连接。

作为进一步优选的实施例，为使操作管理更加方便，预处理一池5、预处理二池7和缓冲池8采用一体化设计。

作为进一步优选的实施例，缓冲池8和超声波反应池11的上部均设置有高位溢流接口，各个高位溢流接口分别与应急开排管线20连通，外循环粉碎泵6的出口还与应急开排管线20连通。使得液面水位过高或者出现紧急情况时能及时将水排出，以免造成事故或者设备损坏，降低维修成本。

作为进一步优选的实施例，为保证定期将超声波反应池底部的污泥排出，超声波反应池11的底部出口与外循环粉碎泵6的进口连通。

作为进一步优选的实施例，为保证整个装置的安全稳定运行，缓冲池8和超声波反应池11内均设有低位液位计23，各个低位液位计23分别与电控箱17电连接。

作为进一步优选的实施例，为保证整个装置压力处于合理范围，预处理一池5和超声波反应池11上均设有排气口，各个排气口分别与排气管线21连通。

作为进一步优选的实施例，管式电解槽16的入口管线上设有海水管线接口，海水管线接口与海水管线15连通，以便为管式电解槽提供导电电解质。

作为进一步优选的实施例，外排水管线19上设置有取样口18，可对排出的水进行取样检测，确保排出的水符合排放要求。

作为进一步优选的实施例，洗浴水管线3上设有双联过滤器4，可将排入缓冲池的洗浴水进行进一步过滤。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。