船舶生活污水處理技術(shù)-資料下載頁(yè)
2025-05-31 23:32本頁(yè)面
【正文】 物去除能力是常規(guī)污水處理系統(tǒng)的5~7倍。隨著過(guò)濾對(duì)象污泥濃度值的提高，膜的水通量逐漸小幅下降，但出水水質(zhì)則更好一些。其原因是大量活性污泥絮體、游離細(xì)菌等被膜表面截流，使孔徑因阻塞而變小，在原來(lái)的膜表面形成一層動(dòng)態(tài)膜，減小了膜的有效孔徑，導(dǎo)致膜的實(shí)際截流分子量降低。根據(jù)膜過(guò)濾凝膠極化模型，污泥濃度的提高會(huì)隨著過(guò)濾過(guò)程達(dá)到穩(wěn)定，膜界面污泥濃度達(dá)到臨界值而不再變化。當(dāng)然，膜生物反應(yīng)器內(nèi)的活性污泥濃度也不能無(wú)限制地升高，因?yàn)闈舛冗^(guò)高，液體的特性會(huì)發(fā)生突變，粘度會(huì)呈指數(shù)性升高，膜表面的濃度極化現(xiàn)象會(huì)異常嚴(yán)重，造成膜的水通量顯著降低，甚至出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。 剩余污泥 微生物的新陳代謝必然會(huì)產(chǎn)生代謝產(chǎn)物—剩余污泥，船舶污水的有機(jī)物含量高，應(yīng)用常規(guī)污水處理裝置處理后產(chǎn)生的剩余污泥量很大。由于剩余污泥不能直接排放，因此需要相當(dāng)?shù)目臻g貯存污泥。而膜生物反應(yīng)器的活性污泥濃度高，內(nèi)源呼吸自身氧化率比常規(guī)值（約為 ~）高。所以有研究者認(rèn)為，膜生物反應(yīng)器內(nèi)的高濃度活性污泥可以通過(guò)微生物自身的內(nèi)源呼吸消化， 保持污泥量的恒定，無(wú)剩余污泥產(chǎn)生，達(dá)到“零排放”。 但實(shí)際處理過(guò)程中，為了維持微生物活性的角度出發(fā)，必須定期排泥。 船舶污水中的NH3N含量是相當(dāng)高的， 除供生物進(jìn)行新陳代謝外， 還會(huì)有多余的NH3N存在于水體中。常規(guī)污水處理裝置在氧化有機(jī)物中碳的同時(shí)，NH3N 也被硝化(NH3N+O2→NO3—+H2O)。而當(dāng)NO3—進(jìn)入沉淀柜后會(huì)發(fā)生反硝化 (NO3—+H+→N2+H2O)，產(chǎn)生的氮?dú)鈺?huì)吸附沉淀柜中已經(jīng)沉淀的污泥，從而使出水帶泥，SS嚴(yán)重超標(biāo)。膜生物反應(yīng)器利用膜進(jìn)行固液分離，不存在上述問(wèn)題。而且，膜生物反應(yīng)器高濃度的MLVSS為反硝化提供了內(nèi)部的厭氧條件，總氮的去除率可以達(dá)到50%~60%，由于維持較長(zhǎng)的泥齡和膜的攔截作用，NH3N的去除率可以達(dá)到90%以上。 圖3 PSK膜組件與重力沉淀固體去除率比較根據(jù)上圖可以很容易看出膜分離比重力沉淀固液分離有更高的固體去除率。 生物處理的主要微生物是細(xì)菌和原生動(dòng)物，有時(shí)還有真菌和少數(shù)后生動(dòng)物，它們一方面作為消除污染的主要力量，另一方面形成絮體。由于這些微生物主要來(lái)源于船員的排泄物，不可避免的帶有某些致病菌。為消除這些致病菌，傳統(tǒng)的污水處理裝置用氧化性質(zhì)的化學(xué)品進(jìn)行消毒滅菌，但同時(shí)也帶來(lái)了化學(xué)品對(duì)水體的二次污染。膜生物反應(yīng)器利用膜進(jìn)行固液分離，常用膜的孔徑一般為零點(diǎn)幾到十幾微米，而常見(jiàn)細(xì)菌的dmax為10~100微米。因此細(xì)菌幾乎不能通過(guò)膜而排出，膜生物反應(yīng)器不需要使用消毒劑及附屬裝置。 一艘主機(jī)功率為7500 kW 左右柴油機(jī)推進(jìn)的船舶,其造水機(jī)可生產(chǎn)淡水 20～25 m3/ d ,以此類推將船舶生活污水中的液體部分蒸發(fā)成水蒸汽(不含污染物)直接排出 ,也能達(dá)到這個(gè)能力。而船舶生活污水量,每人每天產(chǎn)生的糞便污水量約為14 L。國(guó)外資料的一些統(tǒng)計(jì) ,柴油機(jī)船舶的生活污水量每人每天平均數(shù)如表5所列。表5 柴油機(jī)船舶生活用水量船員按 25 人計(jì)算 ,黑水量應(yīng)在 300～750 L/（人?d）之間 ,如果加上灰水量后的總生活污水量是4750 L左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于VDT處理裝置的處理能力。如果按客船或郵船計(jì)算 ,在船人數(shù)很多 ,這種情況則應(yīng)將黑水和灰水分開(kāi)處理 ,黑水用 VDT技術(shù)來(lái)處理、灰水用MBR技術(shù)來(lái)處理。這樣分開(kāi)處理既能減小VDT裝置的負(fù)擔(dān),又能充分利用現(xiàn)有的MBR技術(shù)。另外當(dāng)采用真空收集黑水時(shí) ,黑水量更少 ,每人每天產(chǎn)生的糞便污水量不超過(guò)10 L。這樣分開(kāi)處理 ,結(jié)果應(yīng)該非常令人滿意 ,因?yàn)榧瘸浞职l(fā)揮了兩者的優(yōu)勢(shì),又充分減輕了VDT裝置和 MBR 裝置的負(fù)荷 ,處理效果更好 ,運(yùn)行管理也不復(fù)雜。將VDT處理黑水裝置與MBR處理灰水裝置結(jié)合起來(lái) ,同時(shí)在船使用 ,如前所述的客輪或郵輪上的設(shè)計(jì)方案。MBR技術(shù)處理過(guò)程中是無(wú)需暫停的,在VDT處理裝置停止進(jìn)水的時(shí)間內(nèi),將黑水通入MBR處理裝置中。這對(duì)MBR處理裝置來(lái)說(shuō)完全沒(méi)有問(wèn)題 ,因?yàn)?MBR 處理裝置本身也能處理黑水的。這種設(shè)計(jì)與設(shè)兩套VDT處理裝置相比，初投資成本和占據(jù)空間要大一些 ,更適合大型船舶。第6章 結(jié)束語(yǔ)通過(guò)對(duì)船舶生活污水特性的分析及處理技術(shù)研究進(jìn)展的探討，船用膜生物反應(yīng)器(MBR),由于其利用了膜分離的選擇透過(guò)性與高效性 ,又利用了生物處理的有效性和徹底性 ,所以在處理船舶灰水中具有明顯的優(yōu)越性。而黑水的混入,勢(shì)必會(huì)增加膜生物反應(yīng)器的處理負(fù)荷 ,降低膜生物反應(yīng)器的處理能力。如果把船舶灰水和黑水分開(kāi)處理,讓MBR和VDT發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì) ,兩者結(jié)合起來(lái)共同處理船舶生活污水 ,效果必然是最好的。此外 ,目前普遍認(rèn)為對(duì)巡航在阿拉斯加海域郵輪黑水、灰水處理的法規(guī)要求，將很快會(huì)延伸到世界其它海域的郵船及貨船。為此，許多運(yùn)營(yíng)的船舶，必須進(jìn)行改造以符合法律 ,法規(guī)的要求。毫無(wú)疑問(wèn),在船舶生活污水處理技術(shù)上占明顯優(yōu)勢(shì)的膜生物反應(yīng)器MBR灰水處理技術(shù)和真空收集蒸餾處理的 VDT黑水處理技術(shù)的合二為一定能在船舶污水處理方面發(fā)揮其獨(dú)特作用。 致 謝經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。完成后才知道為什么大學(xué)畢業(yè)必須要做畢業(yè)設(shè)計(jì)，這不只是一篇畢業(yè)設(shè)計(jì)，它是對(duì)我們?nèi)陙?lái)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)總結(jié)，在完成過(guò)程中我才發(fā)現(xiàn)一篇畢業(yè)設(shè)計(jì)幾乎把我兩年所學(xué)的課本重新學(xué)了一遍。真的是受益匪淺呀。在這兩個(gè)月里我的輔導(dǎo)老師劉淑琴老師也給了我很多指導(dǎo)和幫助，我要非常的感謝劉老師對(duì)我的幫助。謝謝您在我遇到困難時(shí)給我的幫助。也感謝學(xué)校對(duì)我的培養(yǎng)，給我這么好的學(xué)習(xí)環(huán)境讓我順利的完成我的大學(xué)。 參考文獻(xiàn)【1】(55)決議的MARPOL附則Ⅳ生效后的船舶檢驗(yàn)及發(fā)證要求,中國(guó)船級(jí)社通函,2006（10）【2】殷佩海，,2000(9)：117—118【3】董 良飛，蔡慧萍，王經(jīng)宇，[A].建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào)2005(6):91—93【4】：27—16【5】葛志祥,王小海,范洪艷. 真空收集蒸餾處理船舶生活污水技術(shù)—VDT[J], (4):77—80【6】[J ] . (3) :38—40【7】，1982：43—4523
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