船用生活污水处理装置介绍综述.ppt

船舶防污染设备检查 技能专题讲座 江阴海事局主办 CCS江阴办事处 江苏南极机械有限责任公司 协办 船用生活污水处理装置 产品介绍 江苏南极机械有限责任公司 二Ｏ一三年五月 产品介绍大纲 一、国际公约的演变 二、船舶生活污水的处理工艺 三、WCMBR型船用膜法生活污水处理装置 国际公约的演变 联合国国际海事组织（IMO）于1973年起通过防污染公约《 MARPOL73/78》，其中附则IV是关于防止船舶生活污水污染 的规则1976年由海洋环境保护委员会颁布MEPC 2（VI） 决议规定了其性能试验准则和排放标准；至2006年又颁布 MEPC 159（55）决议，将排放标准严格了近一倍此决议 2010年1月1日起实施2012年10月3日MEPC 64次会议上又 颁布了MEPC 227（64）决议，增加了总氮和总磷的排放指 标，2016年1月1日起实施我们把1976年的装置称为第一 代的话，2006年的称为第二代，2016年的则可称为第三代 新型生活污水处理装置明显的国际上对船舶引起的海洋 污染的关注日益加剧，同时也给造船行业带来挑战 国际公约的演变 以前，一般认为水体的污染主要是由有机碳污染引起的， 因此称为有机污染，因而对排放水的BOD、COD的要求比较 严格。

现在进一步发现氮磷的污染也不容忽视，海洋赤潮 和浮苔的频现是由氮磷的富营养造成的从2008年起由美 国等提案开始讨论，至2012年通过增加氮磷的最新要求， 提案开始只是要求氮磷不大于10mg/L最终颁布的决议是 总氮不大于20（Qi/Qe）mg/L还要求总磷不大于1.0（ Qi/Qe）mg/L，或者以去除率来考核，氮和磷相应为70%和 80% 国际公约的演变 虽然目前三代生活污水处理装置的排放要求都还没有包括 灰水，但是新型生活污水处理装置应考虑灰水的处理，因 为各港口国已提出灰水的要求生活污水（sewage，黑水 ）的定义是以厕所粪便污水为主的，其它洗涤水、厨房污 水等在船上称为灰水，更广义的加入如冷却水又称废水 如果废水也加入生活污水处理装置，它的排放标准就要乘 以Qi/Qe（黑水/黑水+废水），明显严格多了 目前氮磷的去除要求仅限于客轮（例如阿拉斯加公约的范 畴）要到2014年10月再开会决定，是否扩大？国际公约 还有不确定性，所以跟踪和研究国际公约有一定的必要性 各主要排放标准汇总表 排放标标准 MEPC. 2(VI) MEPC. 159(55) MEPC. 227(64) USCG* 33CFR Alaska 阿拉斯加公约约 TSS(mg/L)503535(Qi/Qe)15030 BOD5(mg/L)502525(Qi/Qe)无要求30 COD(mg/L)无要求125125(Qi/Qe)无要求无要求 大肠菌群数 (个/100ml) 250100100(Qi/Qe)20020 PH6～96～8.56～8.5无要求6～9 余氯(mg/L)尽可能低＜0.5--无要求0.01 氨氮(mg/L)无要求无要求--无要求10 总氮(mg/L)----20(Qi/Qe)---- 总磷(mg/L)----1.0(Qi/Qe)---- *美国海岸警卫队现已向IMO靠拢 1、生化法 利用生物化学的传统活性污泥法成了主宰，目前90%左 右的装船产品为生化法。

英国名牌产品至今已有6000 台生化法产品装在航行于全世界的船上；中国的名牌 WCB型生化法产品也约4000台产品装船，同时引领“风 向”25年基本原理是利用活性污泥菌胶团在酶的作 用下将有机污染物消解成二氧化碳和水这种二氧化 碳的排放在“碳排放公约”中不属于碳指标范畴内， 从长远的目光看，其他化学品的制备都会计算碳指标 2、传统问题 然而陆上产生的污泥膨胀的问题在船上也同样出现传统 推流式不停气好氧工艺会滋长丝状菌、抑制正常菌胶团的 发育，时不时会发生污泥膨胀，影响出水水质，称为活性 污泥法的“癌症”对付过度好氧的措施是增加厌氧段工 艺，又称A/O 系统，在厌氧段，丝状菌得到抑制，菌胶团 得到正常的发育，同时，硝化反硝化的出现，解决了“脱 氮除磷”的目标 流程1，A/O 系统： 进水 → A → O → A → O → C →排水  厌氧 好氧 厌氧 好氧 沉淀 流程2，传统推流式不停气好氧系统： 进水 → O → O →C → 排水 好氧 好氧 沉淀 流程3，传统的推流式活性污泥法 流程4，序批式处理工艺示意： 3、SBR新工艺 近20年来，陆上重现“序批式”SBR处理工艺，“方兴未艾”，其显著 优点是省去沉淀池，在一个池内实现进水-曝气-沉淀-撇水-休闲五个 功能。

污水是一批一批处理的，不是推流式，在高峰负荷时，推流式 会失控，而序批式由PLC控制大大节约了尺寸，从这一点看，序批式 处理工艺在船上的推广使用比陆上更为有意义同时，其曝气是断续 的，不是连续的，所以又称“间隙式曝气”处理工艺，犹如A/O 系统 ，不同的是由PLC控制不让其达到厌氧状态，而仅是“缺氧”状态，在 同一池内呈现“同步硝化反硝化反应”，达到“脱氮除磷”的目标 同时，看到序批式中没有“污泥返送”这一动作经到船上调查发现 ，船员不大可能随时去看管污水处理装置和去观察沉淀柜玻璃观察窗 ，见到有污泥，就开一下返送空气阀；见不到污泥，就关住返送空气 阀如常年不开返送空气阀，则污泥堆积，满出至清水柜，污泥流失 ，水质变坏如常年开着返送空气阀，则，污泥提送完后就返送沉淀 水，前后混流，沉淀柜也起不到作用 序批式工艺，毋须“气提”，无此弊病，还减少了空气量 4、膜法工艺 高分子聚合物加上“挥发剂”像发泡沫海绵那样的工 艺可以生产出微米级的渗透膜控制发泡剂可以控制 膜的孔径，分为：微滤、超滤、纳滤、反渗透RO, 分 别约为0.1、0.01、0.001、0.0001μm级, 纳滤孔径是 0.001μm=1nm(纳米)，纳滤因此而得名。

物质到了纳 米分子级，其性能发生意想不到的变化RO膜已不能 称为滤膜了，只有在一定渗透压下让分子量为18的H2O 水分子迁移，大于此分子量的NaCl，分子量40.5，溶 解性盐也透不过孔径太小必然对水的预处理要求非 常苛刻，所以，RO和纳滤都不适用于原污水处理工艺 ，超滤是比较合适的选择 5、MBR 在生活污水处理中，膜不仅仅是清浊分离，还参与生 化反应, 因此有了生物反应器的工艺（MBR）超滤 材料有PP、PVDF、PSF、PAN等，其传质机理没有根 本的不同 6、膜的清洗 膜的浓度极化，原水被萃取后浓度增加经过长时间运行，金属氧化 物（Fe，Mn）、钙镁盐类（CaCO3、MgSO4）、胶体、细菌、阳离子性 聚合物（洗涤剂）会在膜表面沉淀，其浓度达到无法清洗回复到原来 的膜通量时，称浓度极化现象因此，在船上使用此新技术时必须考 虑膜的使用条件，浓缩液的回流，清洗等措施是必不可少的 流程5，膜法MBR工艺：  污水入口 曝气 接触氧化 沉淀 膜法 消毒 排放 回流 回流 7、SBR+MBR成为最佳组合 SBR具有紧凑、高效和能为MBR创造优越的条件，利用上清液供 给膜又被称为“干净的MBR”, 极适用于船上。

污水入口→缓冲柜→序批柜→清水柜→膜组→消毒→排放 回流 n 概述 WCMBR型膜法生活污水处理装置是采用“序批+外置膜法” 工艺，序批式更能适应变负荷的污水量，也是近年来陆上 的最先进技术；外置膜法是本公司的专利技术，处理后的 排放水指标可达到世界上海洋船舶污水排放的最高标准 经处理过的排放水应指标满足IMO.MEPC 159（55）决议的 要求： TSS≯35mg/l BOD5≯25 mg/l COD≯125 mg/l 大肠菌≯100个/100ml PH 6～8.5 余氯≯0.5 mg/l n WCMBR型船用生活污水处理装置明细表 型 号 WCMBR- 20(U ) 30(U)40(U)50(U)60(U) 80 (U) 90 (U) 100 (U) 120 (U) 150 (U) 200 (U) 250 (U) 300 (U) 400 (U) 500 (U) 550 (U) 额定使 用人数 20304050608090100120150200250300400500550 水力负 荷 (m3/d) 1.542.313.083.784.486.026.587.709.1011.2014.7018.2023.1030.8035.038.5 有机负 荷 (Kg/d) 0.771.1551.541.892.243.013.293.854.555.67.359.1011.5515.419.2521.175 原污水悬浮固体(SS)≥500 mg/L 处理后 水质 总悬 浮固体(TSS):≤35毫克/升 五日生化需氧量(BOD5)≤25毫克/升 化学需氧量(COD) ≤125毫克/升 热敏性大肠菌群数≤100个/100毫升 PH：6～8.5 工作条 件 环境相对湿度：≤90％ 处理水温度：8℃～，处理水盐度：≤35000ppm 倾斜角度：≤22.5° n WCMBR(U)型膜法生活污水处理装置 系统原理 装置主要由缓冲柜、序批柜、（清水柜）、气泵、粉碎泵、（流程泵 ）、排放泵、电控箱、紫外线消毒装置、电动阀、膜组、加药泵等组 成。

采用SBR+MBR处理工艺消解有机污染物质，其处理流程为： 污水入口→ 缓冲柜 → 序批柜 → 清水柜→ 膜组→消毒→排放→  ↑  回流 厕所污水首先进入缓冲柜，以适应生化处理，当柜内液位达到启动液 位后，转驳至置有软性填料的序批柜，进行序批式生物接触氧化处理 ，处理后的上清液进入清水柜内，当清水柜内达到一定液位后，泵入 膜组进行处理，排放水经紫外线消毒后排出舷外，排放水质达到IMO MEPC.159（55）规范的要求清水柜内水也可不经膜而直接排至舷外 ，但这种操作仅适用于公海或非规则海区虽然排放水不能达到新标 准要求，但比直接排放污水要好得多，这种操作对节约膜的使用寿命 大有脾益 n WCMBR型船用生活污水处理装置系统流程图 n 产品特点 u 采用序批式处理方式 相对以前推流式处理工艺，序批式（SBR）处理工艺不是连续的，而是间歇的，周期性的，污水一批 一批地顺序经过“进水期”、“曝气期”、“沉淀期”、“排水期”、“休闲期”，然后又周而复 始，在同一柜内进行，它具有如下优点： ⑴ 可以克服被称为“活性污泥法癌症”的污泥膨胀问题，污泥膨胀主要是由于稳定的连续曝气产生 大量的丝状菌所致，而序批式工艺利用基质浓度在时间和空间上的变化，选择性的控制丝状菌的生 长，缺氧、厌氧、好氧状态交替运行，能抑制专性好氧丝状菌的过量繁殖，而对多数菌胶团细菌不 会产生不利的影响。

⑵ 脱氮除磷，序批式程序中有厌氧阶段，符合A/O系统脱氮的原则，传统陆上推流式工艺有的会设 置厌氧段，好氧段，A/O、A/O交替进行，序批式就类似有这样一种功能，污水中形成的氨-氮（NH3- N），经过硝化和反硝化的反应，转化成氮和水，可以看到传统推流式活性污泥法，出水色度呈黄色 ，序批式的出水色度明显较白 ⑶ 序批式的活性污泥浓度高，去除有机污染物的效率也就高，而且排泥量极少由于无“气提”污 泥返送过程，耗气量少，理论计算和试验数据表明，气泵规格比常规的连续曝气装置省三分之一左 右又由于有了供气“停歇”时间，也有利于克服以往“冒泡”现象 u 采用外置式MBR的方式 MBR处理工艺大体上可分为两种：一是内置式MBR，就是将 膜组置于柜体内部，通过抽吸泵将水抽出，这种方式膜容 易污染，清洗、更换不便；二是外置式MBR，将膜组置于柜 体外，通过泵将水压入膜组内进行过滤处理，此种方式可 灵活使用压缩空气、反冲洗水、化学清洗液多种方式对膜 进行清洗，延长了膜的使用寿命，特别是对于船用条件， 更换非常方便。