本實用新型涉及一種船用生活污水處理裝置。

背景技術(shù)：

2012年10月3日MEPC 64次會議上頒布了MEPC 227(64)決議，增加了生活污水處理系統(tǒng)中總氮和總磷的排放標(biāo)準(zhǔn)，自2016年1月1日起實施。

隨著科技水平的發(fā)展，各種污水處理技術(shù)和設(shè)備也在不斷發(fā)展，處理方法多種多樣，主要有活性污泥法、生物膜法、膜生物反應(yīng)器、物化法等，在各種船舶上均已得到了廣泛的應(yīng)用。

活性污泥法：傳統(tǒng)活性污泥法是生物水處理中最為成熟的工藝，由于船舶生活污水中最主要的污染物為有機(jī)物，因此活性污泥法成為了首選技術(shù)加以運用，整個系統(tǒng)包括曝氣池、沉淀池、殺菌室、鼓風(fēng)裝置和污泥回流裝置。但目前傳統(tǒng)活性污泥法應(yīng)用在船舶生活污水處理上仍具有一定的缺陷：傳統(tǒng)活性污泥法需連續(xù)不斷地向曝氣池中曝氣，所需曝氣池體積較大，在船上占用很大空間，而船上可利用空間是十分有限和寶貴的；船舶生活污水原水產(chǎn)生量存在波動，在停泊和夜間時間污水產(chǎn)生量少，而在中午和晚間時間污水產(chǎn)量會增大，由于傳統(tǒng)活性污泥法由于裝置尺寸已定，除了減少運行系列之外，沒有辦法適應(yīng)來水負(fù)荷的高低變化；目前新條例中增加了對營養(yǎng)鹽氮磷指標(biāo)的要求，但在活性污泥法中脫氮和除磷是相互影響的，同步脫氮除磷的難度較大，目前活性污泥法為達(dá)到好的脫氮除磷效果通常辦法是增加好氧和厭氧交替變化的反應(yīng)單元，而這對于船舶生活污水處理而言難以實現(xiàn)。

生物膜法：生物膜法與活性污泥法的主要不同是活性污泥法依靠曝氣池中懸浮流動著地活性污泥來分解有機(jī)物的，而生物膜則主要依靠固著于載體表面的微生物膜來凈化有機(jī)物。目前在船上主要利用的是生物膜接觸氧化法，該方法兼有活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點。與活性污泥法相比，生物膜法特別是生物接觸氧化法具有生物量大、處理能力強(qiáng)、占地省的優(yōu)點，對沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)性，剩余污泥的產(chǎn)量少。但其存在的缺點是反應(yīng)器內(nèi)沒有明顯的好氧和厭氧交替變化環(huán)境，脫氮除磷效果普遍不高；由于填料的存在，反應(yīng)器內(nèi)的布?xì)夂筒妓嬖诓痪鶆颥F(xiàn)象，填料存在堵塞的風(fēng)險需要安裝反沖洗裝置。

膜生物反應(yīng)器：簡稱MBR，是在生物水處理法后面加一組膜組件，一般使用超濾膜，將生物處理與膜分離有機(jī)地結(jié)合起來，能夠更好地克服出水懸浮物濃度高的問題。需要指出的是，長期以來膜組件使用成本較高，膜污染、膜組件清洗等問題研究進(jìn)展緩慢，成為了制約MBR裝置在船舶生活污水處理領(lǐng)域市場化的瓶頸。

物化法：與生物法不同，物化法是通過絮凝、沉淀、吸附、過濾等過程消除水中的固體物質(zhì)，使之與可溶性有機(jī)物相脫離，剩余的污水經(jīng)消毒，最后排出舷外。這種裝置比生物法處理少一個細(xì)菌培養(yǎng)期，因此能隨時啟動。此外，由于污水在裝置內(nèi)停留時間短，僅僅是化學(xué)劑反映的時間，所以體積小，使用靈活，對沖擊負(fù)荷適應(yīng)能力強(qiáng)。最為重要的是物化法基本能克服出水懸浮物濃度高的難題。物化法的不足在于，通常需要添加絮凝劑或是使用吸附材料，由于船舶生活污水處理的對象是全污水，包括“黑水”和“灰水”，因此污染物負(fù)荷較高，所需藥劑使用量大，運行成本高；并且物化法沒有相應(yīng)的生化反應(yīng)，污水中的有機(jī)物和氮素很難徹底去除。

但是目前還沒有一種令人滿意的船舶生活污水處理方法，因此，為了滿足國際海事組織新標(biāo)準(zhǔn)要求，研究開發(fā)一種或多種新型船舶生活污水處理技術(shù)就顯得特別重要，可以說是迫在眉睫。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型其目的就在于提供一種船用生活污水處理裝置，CAST工藝保持了典型的完全混合特性，具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力；CASS設(shè)置生物選擇器，促進(jìn)絮凝型細(xì)菌的生長和繁殖，從而抑制了污泥膨脹的發(fā)生，高效地進(jìn)行硝化反硝化，脫氮除磷效果顯著，結(jié)合光催化氧化滅菌，高效、環(huán)保，使最終的排放水滿足相關(guān)公約指標(biāo)要求。

實現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案，包括調(diào)節(jié)池，所述調(diào)節(jié)池經(jīng)B1粉碎泵連接CAST反應(yīng)池，CAST反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū)，選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩區(qū)域底部連通，并在選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)有攪拌器，所述主反應(yīng)區(qū)底部設(shè)有微孔曝氣器，微孔曝氣器連接氣泵，CAST反應(yīng)池底部經(jīng)B2污泥泵連接選擇區(qū)和污泥池，污泥池上端經(jīng)溢流管連接調(diào)節(jié)池，所述主反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)有潷水裝置，潷水裝置輸出端連接清水池，清水池底部經(jīng)B3排除泵連接光催化滅菌器。

有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型具有以下優(yōu)點。

1、可以適應(yīng)船舶生活污水排放不穩(wěn)定，時變化系數(shù)大的特點；

2、運行時按進(jìn)水-曝氣、沉淀、撇水、進(jìn)水-閑置完成一個周期，使泥水混合液通過CAST反應(yīng)池主反應(yīng)區(qū)，順序經(jīng)過缺氧-好氧-厭氧環(huán)境，成功將廢水中的含碳有機(jī)物和包括氮、磷的污染物去除；

3、后續(xù)處理采用光催化氧化殺滅微生物，滅菌效果更徹底，過程中不添加任何化學(xué)物質(zhì)，不會產(chǎn)生二次污染；

4、系統(tǒng)采用在主反應(yīng)區(qū)投加聚合硫酸鐵藥劑提高除磷效果，保證除磷指標(biāo)滿足公約要求。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳述。

圖1為本裝置結(jié)構(gòu)流程示意圖。

具體實施方式

本裝置包括調(diào)節(jié)池1，如圖1所示，所述調(diào)節(jié)池1經(jīng)B1粉碎泵連接CAST反應(yīng)池2，CAST反應(yīng)池2內(nèi)設(shè)有選擇區(qū)6和主反應(yīng)區(qū)7，選擇區(qū)6和主反應(yīng)區(qū)7兩區(qū)域底部連通，并在選擇區(qū)6和主反應(yīng)區(qū)7內(nèi)設(shè)有攪拌器，所述主反應(yīng)區(qū)7底部設(shè)有微孔曝氣器，微孔曝氣器連接氣泵，CAST反應(yīng)池2底部經(jīng)B2污泥泵連接選擇區(qū)6和污泥池4，污泥池4上端經(jīng)溢流管連接調(diào)節(jié)池1，所述主反應(yīng)區(qū)7內(nèi)設(shè)有潷水裝置，潷水裝置輸出端連接清水池3，清水池3底部經(jīng)B3排除泵連接光催化滅菌器5。

所述調(diào)節(jié)池1內(nèi)設(shè)有液位計，主反應(yīng)區(qū)7內(nèi)設(shè)有液位計，清水池3內(nèi)設(shè)有液位計。

所述潷水裝置為漏斗結(jié)構(gòu)形式，潷水裝置輸出端設(shè)有M3電動閥，B2污泥泵連接選擇區(qū)6和污泥池4的輸出端設(shè)有M2電動閥和M1電動閥。

所述調(diào)節(jié)池1和污泥池4內(nèi)設(shè)有微孔曝氣器，微孔曝氣器連接氣泵。

所述污泥池4底部設(shè)有排出口, 排出口經(jīng)閥門連接B1粉碎泵。

本裝置采用了循環(huán)式活性污泥法（CAST）+光催化氧化法的聯(lián)合處理工藝來處理船用生活污水。該系統(tǒng)主要由調(diào)節(jié)池1、CAST反應(yīng)池2、清水池3、污泥池4和光催化滅菌器5組成。系統(tǒng)設(shè)置調(diào)節(jié)池用于收集船上生活污水，可以適應(yīng)船上生活污水排放不穩(wěn)定，時變化系數(shù)大的情況。CAST反應(yīng)池包括選擇區(qū)6和主反應(yīng)區(qū)7，兩區(qū)域底部連通，并在兩區(qū)域設(shè)置攪拌裝置，同時在主反應(yīng)區(qū)設(shè)置曝氣裝置。CAST反應(yīng)池和清水池間設(shè)置潷水裝置，用于將處理后干凈的清液收集到清水池中。運行時按進(jìn)水-曝氣、沉淀、撇水、進(jìn)水-閑置完成一個周期，CAST的成功運行可將廢水中的含碳有機(jī)物和包括氮、磷的污染物去除。為防止生化方法除磷效果不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，考慮在生化池中預(yù)留化學(xué)除磷措施，通過投加聚合硫酸鐵藥劑提高除磷效果，在主反應(yīng)區(qū)頂部預(yù)留投藥口。系統(tǒng)設(shè)置污泥池，用于收集系統(tǒng)運行中CAST反應(yīng)池產(chǎn)生的污泥，并定期外排。為保證處理后排放水中微生物指標(biāo)滿足公約，系統(tǒng)選用殺滅徹底、沒有二次污染的光催化氧化法作為后序工藝。

1）調(diào)節(jié)池和清水池中均設(shè)有液位開關(guān)，當(dāng)水位降至低液位時，停止水泵（B1、B3）工作；

3）B1粉碎泵往CAST反應(yīng)池中注水的時候，當(dāng)CAST反應(yīng)器液位上升至高液位時，關(guān)閉B1粉碎泵，停止進(jìn)水；

4）貯泥池中的液位上升至1.8m以上，通過溢流管流回調(diào)節(jié)池。反應(yīng)器每10天左右，需要外排CASS反應(yīng)器中貯泥池中的剩余污泥；

5）主反應(yīng)池頂部預(yù)留除磷藥劑投加管，在生物除磷效果不佳時開啟化學(xué)除磷模式。

CAST一個運行過程控制程序：

1、0～0.5h：B1粉碎泵開啟，將調(diào)節(jié)池中污水提升進(jìn)入CAST反應(yīng)池的選擇區(qū)；同步開啟B2污泥泵、M2電動閥，將回流污泥從主反應(yīng)區(qū)回流至選擇區(qū)；并啟動選擇區(qū)6和主反應(yīng)區(qū)7內(nèi)的攪拌器，在選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū)進(jìn)行厭氧釋磷和缺氧反硝化反應(yīng)。

2、0.5～1h 50分：關(guān)閉主反應(yīng)區(qū)7內(nèi)的攪拌器，開啟氣泵，向主反應(yīng)區(qū)提供氧氣，發(fā)生去除有機(jī)物、好氧硝化、吸磷等作用。

3、1小時50分～1小時55分：開啟加藥泵，向生化池主反應(yīng)區(qū)中投加聚合硫酸鐵藥液，提高化學(xué)除磷效果。

4、2～3h：關(guān)閉B1粉碎、B2污泥泵、M2電動閥、選擇區(qū)的攪拌器、氣泵、加藥泵，反應(yīng)池進(jìn)行沉淀；

5、3～4h：開啟M3電動閥，開始排水，當(dāng)反應(yīng)池液位降至低液位時，關(guān)閉M3電動閥，排水停止；開啟B2污泥泵、M1電動閥，工作15分鐘（可調(diào)）后關(guān)閉B2污泥泵、M1電動閥（或者水位下降0.03m后關(guān)閉B2污泥泵、M1電動閥）；

6、5～7h：即下一批次的（1~3h），開啟B3排除泵，將處理后水輸送至光催化滅菌器，消毒后外排。