一种船用生活污水真空收集处理装置的制作方法

1.本实用新型属于船舶污染设备和水处理技术领域，尤其涉及一种船用生活污水真空收集处理装置，适用于船舶上产生的生活污水和灰水的处理，处理后的水可直接排放至船舷外，能够极大程度地缓解船舶污水对水体环境的不良影响。


背景技术：

2.据了解，船舶生活污水是指任何形式的厕所和小便池的排出物以及其他废弃物；医务室（药房、病房等）洗手池、洗澡盆和上述所有排水孔的排出物；装有活动物处所的排出物；或混有上述定义排出物的其它废水。“灰水”是指排出的洗涤水、厨房水槽水、淋浴水、洗衣水、洗澡水以及洗脸水等。船用生活污水处理技术是为了防止由船舶和海洋平台产生的生活污水对航行水域造成污染而设置的防污染设备，对保护海洋环境和维持海洋生态平衡至关重要。
3.无论国外还是国内，随着人们对水环境的保护意识日渐提升，从而船舶生活污水的排放控制的要求也日益提高。随着防污染法规的发展以及“绿色船舶”的发展要求，对船舶上灰水处理的呼声也越来越高。我国现有船舶的生活污水处理技术还存在一些问题，例如对船舶灰水处理效能低，现有的船舶生活灰水处理装置体积大，耐冲击负荷能力差，处理效果不稳定，配套件寿命短。经检索发现，公开号为cn210394091u的中国专利公开了一种新型船用生活污水处理装置，该装置以较小的占地面积，解决了上述问题，但是在实际使用过程中发现，由于船用生活污水处理系统中污水和灰水收集管路遍布整个船体，且远离调节池等处理系统，导致污水流动速度较为缓慢，且易发生堵塞。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种高效可靠的船用生活污水真空收集处理装置，该装置适用于全部货船、非特殊海域客船及非国内内河客船，可以处理船舶生活污水和灰水，出水指标满足要求。
5.为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种船用生活污水真空收集处理装置，包括依次连通的调节池、好氧mbr池和清水池，所述调节池、好氧mbr池的进气口均与曝气系统相连，所述调节池的污水进口与真空收集系统相连，所述调节池的污水出口与好氧mbr池的污水进口之间通过污水提升系统相连，在所述好氧mbr池内设置有浸没式平板膜组件，所述浸没式平板膜组件的出水口与清水池的清水进口之间通过清水抽吸系统相连，所述浸没式平板膜组件具有膜清洗口，该膜清洗口与膜组件在线清洗系统相连，所述清水池的清水出口与清水排放系统相连，所述真空收集系统、污水提升系统、清水抽吸系统、清水排放系统、曝气系统均与电气控制系统相连。
6.本实用新型的装置采用真空方式进行污水收集，污水处理采用一体化膜生物反应器技术，通过生物处理去除污水中的有机物，并通过膜分离技术截留耐热大肠杆菌和悬浮物，能同时收集处理船舶产生的生活污水和灰水，使出水指标满足法规要求。
7.进一步的，所述真空收集系统包括真空泵、真空压力容器，所述真空泵的进口与真空压力容器相连，所述真空泵的出口通过管路与调节池的污水进口相连。
8.进一步的，在所述真空压力容器与真空泵之间的连接管路上设置有真空压力开关、真空压力表。
9.进一步的，所述真空收集系统包括两个并联设置的第一真空泵和第二真空泵，所述第一真空泵的进口通过第一球阀与真空压力容器的出口相连，出口通过第三球阀与调节池的污水进口相连，所述第二真空泵的进口通过第二球阀与真空压力容器的出口相连，出口通过第四球阀与调节池的污水进口相连。
10.进一步的，在所述第一球阀与真空压力容器之间的管路上设置有第一真空压力开关，在所述第二球阀与真空压力容器之间的管路上设置有第二真空压力开关，并且所述第一球阀与真空压力容器之间的管路以及所述第二球阀与真空压力容器之间的管路均连接真空压力表。
11.上述结构中，在真空压力泵前后均设置阀件和挠性接头，不仅检修维护方便，还具有减震功能。
12.进一步的，所述调节池还具有灰水进口；所述调节池、好氧mbr池的底部均设置有冲洗水口；所述调节池、好氧mbr池的顶部均与透气口相连通；在所述好氧mbr池、清水池的上部均设置有溢流口；所述调节池内设置有不锈钢格栅，可有效截留直径大于3mm的固体颗粒物，有效组织大颗粒固体物质对膜组件的影响。
13.进一步的，所述污水提升系统包括提升泵，所述提升泵的进口通过管路与调节池的污水出口相连，出口通过管路与好氧mbr池的污水进口相连，在所述调节池与提升泵之间的管路上设置有第五球阀，在所述提升泵与好氧mbr池之间的管路上设置有第一流量计和第六球阀。
14.这样，调节池的底部通过提升管路与好氧mbr池相连通，在提升管路上设有提升泵和流量计，通过提升泵可将调节池底部的污水输入好氧mbr池，操作方便快捷。
15.进一步的，所述清水抽吸系统包括自吸泵，所述自吸泵的进口通过管路与好氧mbr池内的浸没式平板膜组件的出水口相连，出口通过管路与清水池相连，在所述浸没式平板膜组件与自吸泵之间的管路上设置有第七球阀，在所述自吸泵与清水池之间的管路上设置有第八球阀和第二流量计。
16.上述结构中，好氧mbr池内浸没式平板膜组件的出水口通过管路与清水池的清水进口相连通，该管路上设置自吸泵和流量计，通过自吸泵将膜组件处理后的清水输送至清水池，操作方便快捷。
17.进一步的，所述曝气系统包括旋涡气泵，所述旋涡气泵的出风口通过曝气管路与设置于调节池或好氧mbr池内的曝气装置相连，在所述曝气管路上设置有截止阀、止回阀和压力表等阀附件。
18.上述结构中，曝气装置有两台，一台设置于调节池内，另一台设置于好氧mbr池内。这就导致曝气系统为调节池和好氧mbr池提供气源，曝气通入调节池内起到均质搅拌的作用，而通入好氧mbr池的曝气为好氧生物反应供氧，同时曝气装置的曝气孔朝向浸没式平板膜组件的表面布置，以便于冲刷膜表面。
19.进一步的，所述清水排放系统包括清水排放管路以及设置在清水排放管路上的排
放泵。
20.另外，在调节池、好氧mbr池和清水池内设置有至少一个浮球开关。
21.本实用新型的优点是采用便捷的自动化真空收集系统，配合船用污水处理系统一起使用，可以增加污水的流动性，减少管道堵塞，进而减少维修成本，同时能够同时收集处理船舶产生的生活污水和灰水，可有效去除污水中的有机物、大肠杆菌及悬浮物等污染物，使得出水指标满足最新国际和国内法规要求，对水环境的保护起到积极作用。同时，黑水的真空收集方式可有效减少装置的处理水量和船舶管路的通径，为船舶节省了大量空间。本实用新型的装置占地面积小，可靠性高，系统排泥量少，能源消耗量低，操作维护方便。
附图说明
22.图1为本实用新型的系统流程示意图。
23.图中：1. 本实用新型的结构示意图。
24.图中：1.第一真空压力开关，2.第二真空压力开关，3.真空压力表，4.第一球阀，5.第二球阀，6.第三球阀，7.第四球阀，8.调节池超高位浮球开关，9.调节池高位浮球开关，10.调节池低位浮球开关，11.第一闸阀，12.第一截止止回阀，13.第五球阀，14.第二闸阀，15.第一流量计，16.第六球阀，17.第一截止阀，18.第二截止阀，19.压力表，20.第一止回阀，21.第三截止阀，22.第四截止阀，23.好氧mbr池超高位浮球开关，24.好氧mbr池高位浮球开关，25.好氧mbr池低位浮球开关，26.活性污泥取样考克，27.电接点真空压力表，28.第五截止阀，29.第七球阀，30.第八球阀，31.第二流量计，32.清水池超高位浮球开关，33.清水池高位浮球开关，34. 清水池低位浮球开关，35.出水取样考克，36.第九球阀，37.第二截止止回阀，38.调节池取样考克；a.真空压力容器，b.第一真空泵，c.第二真空泵，d.调节池，e.好氧mbr池，f.提升泵，g.旋涡气泵，h.电控箱，i.自吸泵，j.清水池，k.排放泵，l.第一曝气装置，m.第二曝气装置，n，浸没式平板膜组件。
具体实施方式
25.实施例1
26.本实施例提供的一种船用生活污水真空收集处理装置，如图1所示，包括依次连通的真空收集系统、调节池d、污水提升系统、好氧mbr池e、清水抽吸系统、清水池j、清水排放系统，其中调节池d、好氧mbr池e的进气口均与曝气系统相连，真空收集系统的出口与调节池d的污水进口相连，调节池d的污水出口与好氧mbr池e的污水进口通过污水提升系统相连，在好氧mbr池e内设置有浸没式平板膜组件n，浸没式平板膜组件n的出水口与清水池j的清水进口通过清水抽吸系统相连，浸没式平板膜组件n具有膜清洗口，该膜清洗口与膜组件在线清洗系统相连，清水池j的清水出口与清水排放系统相连，真空收集系统、污水提升系统、清水抽吸系统、清水排放系统、曝气系统均与电气控制系统（即电控箱h）相连。调节池d下部设有调节池取样考克38，好氧mbr池e的下部设有活性污泥取样考克26。
27.其中，真空收集系统有两条并联设置的真空管路，包括真空压力容器a、第一真空泵b、第二真空泵c、第一真空压力开关1、第二真空压力开关2、真空压力表3、第一球阀4、第二球阀5、第三球阀6、第四球阀7。第一真空泵b、第二真空泵c的进口分别通过管路与真空压力容器a相连，出口分别通过管路与调节池d的污水进口相连，在真空压力容器a与第一真空
泵b之间的管路上设置有第一真空压力开关1、第一球阀4，在真空压力容器a与第二真空泵c之间的管路上设置有第二真空压力开关2和第二球阀5，并且第一球阀4与真空压力容器a之间的管路以及第二球阀5与真空压力容器a之间的管路均连接真空压力表3，第一真空泵b与调节池d之间的管路上设置有第三球阀6，第二真空泵c与调节池d之间的管路上设置有第四球阀7。
28.曝气系统包括旋涡气泵g、曝气管路、阀附件和第一曝气装置l以及第二曝气装置m，旋涡气泵g经第二截止阀18连接至第一止回阀20的进口，第一止回阀20的出口带压力表19（压力表购自江苏远望仪器有限公司）的曝气管路连接经曝气支管分别连接第一曝气装置l和第二曝气装置m，连接第一曝气装置l的曝气支管上设有第四截止阀22，连接第二曝气装置m的曝气支管上设有第三截止阀21，第一曝气装置l设置于调节池d内，第二曝气装置m设置于好氧mbr池e内。
29.膜组件在线清洗系统包括漏斗、加药管路和阀附件，漏斗设置于膜清洗口，膜清洗口通过加药管路连接浸没式平板膜组件n的膜腔内部，加药管路上设置有第五截止阀28。清水抽吸系统包括自吸泵i、第二流量计31、管路及阀附件，浸没式平板膜组件n的出水口连接排水管路，排水管路连接至清水池j，排水管路上设有第七球阀29、第八球阀30和第二流量计31（流量计购自南京耀唐自动化科技有限公司）、自吸泵i、电接点真空压力表27（电接点真空压力表购红旗仪表有限公司）。
30.另外，调节池d的顶部具有带第一闸阀11的灰水进口；调节池d、好氧mbr池e的顶部均通过管路连通透气口；在好氧mbr池e和清水池j的上部设有溢流口。在调节池d内设置有两套不锈钢格栅。在调节池d内由上至下依次设有三个浮球开关，分别为调节池超高位浮球开关8，调节池高位浮球开关9和调节池低位浮球开关10，好氧mbr池e内由上至下依次设有三个浮球开关，分别为好氧mbr池超高位浮球开关23，好氧mbr池高位浮球开关24和好氧mbr池低位浮球开关25，清水池j内由上至下依次设有三个浮球开关，分别为清水池超高位浮球开关32，清水池高位浮球开关33和清水池低位浮球开关34。
31.污水提升系统包括提升泵f、第一流量计15、提升管路及阀组件，调节池d的底部通过提升管路与好氧mbr池e相连通，提升管路上依次设有第五球阀13、提升泵f和第六球阀16，在提升泵f与好氧mbr池e之间的提升管路上设置有第一流量计15。装有第二闸阀14的好氧mbr池e排泥管路同时兼做好氧mbr池e的冲洗管路。装有第一截止止回阀12的冲洗水进口管路可通过阀件操作与调节池d和好氧mbr池e相连通。调节池d和好氧mbr池e内的污泥排放可通过应急排放管路实现，应急排放管路设有第一截止阀17。
32.清水排放系统包括清水排放管路以及设置在清水排放管路上的排放泵k。清水池j的底部设有清水排放管路，该管路上依次设有出水取样考克35、第九球阀36、排放泵k和第二截止止回阀37。
33.正常运行状态下，第一截止止回阀12、第二闸阀14、第一截止阀17、第五截止阀28、调节池取样考克38、活性污泥取样考克26、出水取样考克35常闭，其他阀件常开。旋涡气泵g一直处于运行状态，第一和第二真空泵b和c根据第一真空压力开关1设定的真空压力自动启动和停止，提升泵f根据调节池d的水位情况自动启动和停止，自吸泵i运行8分钟停2分钟，排放泵k根据清水池j的水位情况自动启动和停止。旋涡气泵为调节池d均匀水质和好氧mbr池e生物好氧处理及膜片表面冲刷提供气源；提升泵f定量将污水泵送至好氧mbr池e；自
吸泵从浸没式平板膜组件n内部抽吸处理后的清水并泵送至清水池j；排放泵泵k将清水池中的水排放至舷外。
34.该装置的运行包括如下步骤：
35.s1、第一真空泵b和第二真空泵c根据系统真空压力情况启动和停止，按第一真空压力开关1设定的低真空压力值启动，高真空压力值停止。真空压力容器a是为了增加管路真空容积，增加了可以同时使用的真空马桶数量，同时防止真空泵频繁启停。真空收集系统设有低真空压力报警，当真空压力低于第二真空压力开关2设定值时，报警启动。
36.s2、黑水通过真空收集的方式进入调节池d，灰水通过重力收集方式进入调节池d。通过调节池内设的浮球开关控制，当调节池d的液位至高位浮球开关9时，提升泵f启动，通过操作提升泵出口第六球阀16实现定量将污水由调节池d泵至好氧mbr池e；当调节池d的液位降至低位浮球开关10时，提升泵f停止。调节池d设有超高液位报警，当液位上升到浮球开关8时，报警启动。
37.s2、污水进入好氧mbr池e后，通过浸没式平板膜组件n进行过滤，同时通过好氧mbr池e内设的浮球开关控制，当池内液位达高位浮球开关24时，自吸泵i启动，按运行8分钟、停2分钟的模式运行，从膜组件的膜腔中抽取净化过的水泵送至清水池j；当液位低于低位浮球开关25时，自吸泵停止。好氧mbr池e设有超高液位报警，当液位上升到浮球开关23时，报警启动。
38.s3、处理后的水进入清水池j后，当池内液位达高位浮球开关33时，排放泵k启动，当液位低于低位浮球开关34时，排放泵停止。清水池j设有超高液位报警，当液位上升到浮球开关32时，报警启动。
39.步骤s1中，调节池d内设格栅，并通过向调节池d通入曝气，使得调节池d可有效调节进入装置的污水，并有效阻隔大颗粒固体污染物。
40.步骤s2中，向好氧mbr池e通入曝气为好氧生物反应供氧，同时第二曝气装置的曝气孔朝向浸没式平板膜组件n的表面布置，以便于冲刷其膜表面。
41.另外，当需要对设备进行开箱维护清洗时，打开第一截止止回阀12，从船上压力水柜过来的海（淡）水进入各箱体以及管路，进行冲洗，以去除其上粘附的污泥，然后分别打开打开第二闸阀14和第一截止阀17，关闭第六球阀16，打开提升泵f，清洗后的水从应急排放口排出。
42.另外，当好氧mbr池e内的污泥较多时需进行排泥操作。排泥操作时，首先关闭第一真空泵b、第二真空泵c旋涡气泵g、自吸泵i、提升泵f；静止沉淀半小时后，打开第二闸阀14和第一截止阀17，关闭第六球阀16，打开提升泵f进行排泥操作，将好氧mbr池e内的污泥经泄放口排出。
43.膜组件在线清洗系统一般每隔3个月启动，清洗一次浸没式平板膜组件n。膜组件在线清洗操作时，先将整个装置关闭，关闭第七球阀29，再打开第五截止阀28，然后将配置好的清洗药剂通过膜清洗口注入浸没式平板膜组件n的膜腔内部，浸泡2～5小时后，关闭第五截止阀28，打开第七球阀29，整个装置可恢复正常运行。
44.本实用新型采用真空收集技术、生化、和膜分离技术，能够收集处理船舶上产生的生活污水水和灰水，适用于各类客船、货船以及海洋平台。经装置处理后的排放水满足国际海事组织mepc.227（64）决议(除4.2节)和gb3552-2018《船舶水污染物排放控制标准》(除
5.2.3条)要求，可直接排放。本实用新型的装置结构紧凑、占地面积小、自动化程度高、处理效率高、稳定性好、故障率低、操作维护方便。
45.除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。