处理船上废水的方法和装置.pdf

一种用以下步骤处理船上废水的方法：利用表面过滤法预处理废水；将处理的废水收集到第一容器中，该容器起混合桶的作用，并可以选择性地加大氧的含量；将废水连续地从第一桶输送到三级生物反应器，在这些反应器中，在第二桶中进行废水的好氧生物处理；然后将废水分批从第二桶输送到第三密封桶，在此密封桶中进行脱氮和固体物体的沉降；然后将第三桶中的水输送到第四桶，该第四桶起沉降桶的作用；将污泥的最大部分分批从第三桶循环到第一桶；在消毒后，使第四桶中的水进行精过滤。

1.  一种用于处理船上废水的方法，该方法具有以下的操作步骤：
用表面过滤法预处理废水；
将预处理过的废水收集到起混合桶作用的第一容器，并选择性地使其富含氧；
将废水连续地从第一桶输送到生物反应器；
在第二桶中，进行废水的需氧生物处理；
使废水从第二桶分批进入第三桶，在该桶中进行脱氮处理，然后将第三桶中的水输送到起沉降容器作用的第四桶；
将第三桶中的污泥以定期间隔分批再循环到第一桶；
在消毒后，将来自第四桶中的水进行精过滤。

2.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，在第三桶中，测量水的不透明度，第三桶中沉降的最大部分污泥再循环到第一桶中，只需通过控制浊度计，便可将清亮水送入第四桶。

3.  如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，分批送入第三桶中的量大约相当于每小时送入第二桶中污水量的3倍。

4.  如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在进入第四桶之前，在废水中计量加入絮凝剂。

5.  如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，精过滤是膜过滤。

6.  如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，低于处理体积流量5％的量以过量污泥的方式被抛弃。

7.  一种处理船上废水的装置，具体是用于执行如权利要求1-6中任一项所述方法的装置，其特征在于以下部件：
用于废水表面过滤的过滤装置；
用于接收该过滤装置中废水的第一桶，该桶具有充气和/或者混合废水的装置；
第二桶，第一桶中的废水用泵抽入到第二桶中，该第二桶包括充气装置；
密封的第三桶，该桶经第二泵连接于第二桶，以便将废水从第二桶分批送入第三桶；
再循环管路，包括污泥泵，该泵将污泥从第三桶输送到第一桶；
沉降桶，通过溢流装置或者供应管道连接于第三桶；
精细过滤装置。

8.  如权利要求7所述的装置，其特征在于，第三桶包括漏斗形的底部和漏斗形的盖子。

9.  如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，沉降桶包括漏斗形的底部和漏斗形的盖子。

处理船上废水的方法和装置
本发明涉及处理船上废水的方法。
在现在船上产生的废水不经处理便排放到海中的事情仍然是很平常的。然而还已知用生物澄清方法处理废水。这种情况的缺点是，很难使这种澄清处理适合于所产生的废水量，因为船上废水通常由各种不同的废水流组成，这些废水流一般具有变化很大的复合物。另外，在这种澄清方法中硝酸盐的分解是不充分的。因此使澄清的水排入海水中其硝酸盐和氮化物的量是不合格的。
从DE 19749699A1已知一种小型废水生物澄清装置。处理废水的装置包括在一个单一容器中的初级澄清阶段、生物澄清阶段和最后澄清阶段。初级澄清桶本身由三个桶构成。水进入第一桶，从该桶废水再流入位于第一桶下面的另一初级澄清桶，废水再从该处流入位于第二初级澄清桶附近的第三初级澄清桶，在第三初级澄清桶中配置一个转动体，在此桶中，可以用该转动体进行一部分废水的耗氧生物净化。
从DE 3145797A1中已知一种废水生物净化装置，在这种装置中，为了进行净化，利用由循环水泵驱动的液体喷射泵，用真空抽吸法抽入废水。废水首先进入的连接于液体喷射泵抽吸侧的缓冲桶这样配置，使得在缓冲桶中没有真空缓冲气垫。以这种方式，可以抽吸公用的厕所和/或者废水收集点的废水，同时可以确保污物的好氧生物充分分解。
从DE 29517891U1已知一种可移动的小型澄清装置，该装置装在一个焊接结构的钢容器中。该装置包括两级生物反应器。在充气处理中操作的生物反应器通过中间澄清级连接于低负载反应器，该反应器包括梯流强迫充气固定床。过量污泥从后澄清桶排入到高负载桶，该高负载桶串联于生物反应器。过量污泥从中间澄清级和高负载桶之间的中间污泥管道排入到充气的污泥稳定桶/污泥收集桶中。
在DE 4207077C2中公开一种具有污泥循环部件的小型澄清装置。长方形的桶分成为预澄清桶、具有浸入充气装置的充气桶和后澄清桶。在充气桶和后澄清桶之间配置至少一种液体溢流装置。在距水平循环槽口一定距离的充气桶的底部，导流部件彼此倾斜偏置，并沿桶的宽度分开一定距离。导流部件位于充气桶和后澄清桶之间隔壁的下端，槽口上面，该部件沿桶的宽度水平延伸，并向下倾斜，伸到充气桶中。
从DE 4221867C2中已知一种以脱氮为目标的废水生物净化的方法和装置。用机械的细胞壁分裂方法将过量污泥分裂成分裂产物，然后处理成内部用的碳氢化合物源，并特别对脱碳进行测量，然后取出活性污泥。所有废水的可以生物分解的有机碳均可用连续循环法转换成气相。
从EP 0501355A1已知一种用于废水厌氧生物处理的方法，特别用于饮水中硝酸盐的微生物降解。待处理的原料水通过两个串联的液化床反应器，流入到操作状态，然后同按生物量过分生长的支持体材料一起从相应级反应器传送到以下级的反应器，该支持体材材料随同离开最后反应器的水流进入单独的装置，从该装置，分离的支持体材料循环进入第一反应器级。取决于各级反应器中的压力降，待处理的水可以经高度错开的各级反应器级流过。
本发明的目的是提供一种处理船上废水的方法，在这种方法中进行生物澄清处理，并从已澄清的废水中，同时除去硝酸盐，使得最大可能地应用船上可用空间。另外显著减少了必须进行另外的处理或者抛弃沉降污泥的量。
利用权利要求1的特征可以达到此目的。
在本发明的方法中，采用表面过滤预处理废水。预处理的方法是例如使加压的废水通过过滤屏、过滤织物等，由此去掉大的固体颗粒物例如头发、纤维、塑料颗粒和粗的固体。然后以适当方法除去过滤饼，例如用恢化方式处理。执行这种操作的方法是已知的。然后使预处理后的废水流入起缓冲作用的第一桶。该桶的体积最好可以接收每小时流入废水最大量约4倍水量。因此废水可以从船的各个部分输送到该桶中。已经发现，此桶中是船上各种废水地混合水，特别是“灰水”和“黑水”的混合水，“灰水”可以理解为是例如从厨房、洗涤区和住舱区来的全部废水(不包括厕所废水)。“黑水”是厕所和病人舱室来的废水。最好在第一桶中进行充气，供氧，同时进行涡流混合。
然后使废水从第一桶连续流到生物反应器。该生物反应器包括第二桶，在此桶中进行废水的好氧生物处理。这种处理可以理解为借助于微机构和微生物(充气的污泥)，利用有机复合物的好氧降解降低废水的脏物量，目的在于显著降低耗氧复合物。利用在降解过程中产生的有机物可以形成二氧化碳、水、硝酸盐和硫酸盐，同化有机物。为了进行废水的好氧生物处理，例如可以配置表面充氧装置，体积充氧装置和其它的强迫充氧装置。
在下一步骤中，用第二桶中的废水分批充满第三桶。该第三桶是封闭的，用于脱氮处理。脱氮处理可以理解为在厌氧条件下减小废水中的硝酸盐和氮化物。可以在固体沉降的同时，进行脱碳，该脱碳过程可以一直进行到废水具有相当大的透明度。按照本发明的实施例可以配置浊度计，该浊度计可以测定该不透明性达到最小程度的时间。
然后将沉降物或者污泥从第三桶排入到第一桶。第三桶中各批的量最好等于3倍于每小时流入第二桶的量。最好在第二桶中配置水位测量装置，以便测量水位。通过使富含脱氮细菌的沉降污泥循环到第三桶，第一桶被“消毒”。然而相当高的氧含量使得在几个小时内厌氧细菌(脱氮剂)显著降低。仅仅通过定期重复的第一桶的“消毒”，便可以产生混合的细菌总群，这种总群在下一步操作中可以产生好氧细菌的快速生长(使有机成份彻底分解)，而且还产生充分密度厌氧细菌(脱氮剂)。
将第三桶中的相当清亮的水转入到沉降桶，在该沉降桶中，例如用化学方法消毒之后，再进行一次精过滤，然后将其排入海水中。
本发明的方法是一种简单的处理废水的方法，该方法可以范围除去有机物和氮的化合物，由此满足净水的要求。
按照本发明的实施例，可以在水进入沉降容器之前，将一种絮凝剂定量加入到水中。由此产生的沉降物(过量污泥)一般相当于水体积的5％，并可以用本身已知的方式处理。
执行本发明的装置可以局部用船上现有容器。这种容器特别指用于混合和用于废水好氧生物处理的容器。其余的容器必须另外配备在船上。为了尽量减小脱氮过程中容器中不用的表面和达到完全充满以及最佳的沉降，容器的底部和盖子最好是漏斗形的。
精过滤最好是膜过滤，也可以利用本身是已知的装置进行这种过滤。本发明的特殊优点是精过滤系统只有很少量的颗粒物滤出物，这样便导致过滤装置可以长期使用，并降低了维护成本。另外，本发明要求的总的桶容量仅相当于每天(24小时)有规律的废水体积，可以铺设连续输送到处理装置的输送管，但不需要大的缓冲容器或者收集桶，如现在船上一般用的那样。因此本发明装置的尺寸很小，这符合船上有限的空间。
执行本发明方法的实施例可以在方法程序图中重复。
本说明唯一的图示意示出执行本发明方法的装置，TSS、CSB和硝酸盐含量的数据(分别以mg/l为单位)是2003.09.16-2003.09.19测量期间的长期测量值的平均值。在这种情况下，TSS是总的浮悬颗粒物，而CSB是化学需氧量。在示意图中，示出工艺的操作步骤，不需要作另外的解释。