海上平臺生活污水電催化氧化處理方法及處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種海上平臺生活污水電催化氧化處理方法及處理系統(tǒng)。本發(fā)明的處理方法包括：分別對廚房灰水、洗浴灰水進行預(yù)處理以除油、除毛發(fā)，出水與沖廁黑水進入緩沖罐，并投加污泥調(diào)理劑，混勻粉粹后打入離心機進行固液分離處理，得到泥餅和上清液，泥餅運回陸地處理，上清液進入自清洗濾器處理得到SS≤35mg/L出水，進入電催化反應(yīng)器進行COD降解處理，出水經(jīng)過氣液分離處理后一部分回流噴淋至緩沖罐和污泥罐中消毒除臭，另一部分加入除氯劑處理后達標(biāo)排放。處理系統(tǒng)包括毛發(fā)過濾器、撇油器、緩沖罐、污泥調(diào)理劑加藥裝置、粉碎泵、離心機、污泥罐、自清洗濾器、電催化氧化裝置、氣液分離裝置。本發(fā)明方法處理效果好，處理系統(tǒng)占地面積小且運行穩(wěn)定。
【專利說明】海上平臺生活污水電催化氧化處理方法及處理系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海洋污水處理方法，尤其涉及一種處理海上平臺生活污水電催化氧化處理方法及處理系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著海洋石油的開發(fā)，海上平臺生活污水對海洋環(huán)境的污染越來越受到重視。國際海事組織(IMO)在1973年制定的《國際防止船舶污染公約》對防止生活污水造成的污染做了嚴(yán)格的規(guī)定。我國在1983年制定了《船舶污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，1986年制定了《海船防污結(jié)構(gòu)與設(shè)備規(guī)范》，對船舶生活污水的處理與設(shè)備進行了規(guī)范。20世紀(jì)70年代初，國外開始進行船用生活污水處理裝置的研究與開發(fā)，目前已經(jīng)達到商品應(yīng)用階段。常用生活污水處理方法主要分為三類:物理化學(xué)法、生物法和電解法。
[0003](I)物理化學(xué)法
[0004]物理化學(xué)法的工作原理是將粉碎泵粉碎后的污水加入消毒藥劑，污水消毒后經(jīng)過分離，處理為澄清水和污泥，將澄清水排出，污泥定期排走。該方法需要有一定的空間儲存消毒藥劑，而消毒藥劑長時間儲存后其消毒能力下降是其短板。
[0005](2)生化法
[0006]生化法是一種利用微生物來處理污水的方法。生化法處理海上平臺生活污水的影響因素主要有溶解氧、水體溫度、營養(yǎng)物質(zhì)、PH值和有機負(fù)荷率等，平臺上采用生化法處理生活污水主要存在以下幾方面的問題:1)生化法中的活性污泥易受污水中油污或化學(xué)藥劑的影響而死亡；2)以渤海海域為例，當(dāng)冬季氣溫低時微生物降解有機物的能力大幅下降；3)當(dāng)系統(tǒng)停止運行一段時間后也容易造成微生物群因為沒有養(yǎng)料而死亡；4)平臺上污水產(chǎn)生量的不均勻性使進入污水處理裝置的污水具有一定的沖擊性，對微生物活動有一定的影響；5)曝氣罐中污水處理需要較長的時間，需要有較大的空間；6)由于部分平臺采用海水沖廁，因此污水中鹽含量高,而高鹽環(huán)境下微生物的種群簡單、耐沖擊性更差、處理效果不理想。
[0007](3)電解法
[0008]電解法是通過電化學(xué)過程產(chǎn)生消毒劑(C10_)來對生活污水進行氧化和消毒。其原理是將混有海水和生活污水，流經(jīng)電解槽，產(chǎn)生c1_來對生活污水進行消毒和氧化，電解法不需要額外使用藥劑，占地面積小，操作維修簡單，其缺點是對進水水質(zhì)要求較高，容易造成設(shè)備的不穩(wěn)定運行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種適用于海上平臺生活污水處理方法，該方法主要采用“離心固液分離與電催化氧化處理組合工藝”，使得海上平臺生活污水實現(xiàn)穩(wěn)定處理并達標(biāo)排放。
[0010]本發(fā)明提供了一種海上平臺生活污水電催化氧化處理方法，包括如下步驟:海上平臺生活污水分為廚房灰水、洗浴灰水和沖廁黑水三類收集，分別對廚房灰水、洗浴灰水進行預(yù)處理以除油、除毛發(fā)，預(yù)處理后出水與沖廁黑水一同進入帶攪拌裝置的緩沖罐，并同步向緩沖罐中投加污泥調(diào)理劑，攪拌混勻后經(jīng)粉碎至粒徑< 5_的小顆粒固體后打入離心機進行固液分離處理，經(jīng)過離心處理后得到含水率80%泥餅和SS ( 100mg/L上清液，泥餅定期運回陸地處理，上清液進入自清洗過濾器處理后，得到SS ( 35mg/L出水，進入電催化反應(yīng)器進行COD降解處理，出水經(jīng)過氣液分離處理后一部分通過回流管道噴淋至緩沖罐和存放泥餅的污泥罐，對預(yù)處理后進水及泥餅消毒除臭，另一部分加入除氯劑將余氯降低至0.5mg/L后排放；其中氣液分離后回流的水量占?xì)庖悍蛛x后總水量的體積百分比為1_3%。
[0011]本發(fā)明所述的處理方法中，所述污泥調(diào)理劑是由陰離子聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵調(diào)配而成，污泥調(diào)理劑的投加量為500-2000ppm，加強黑灰混合液的離心分離效果O
[0012]本發(fā)明所述的處理方法中，所述的離心機轉(zhuǎn)速為1300r/min-5000r/min,分離因數(shù)為 2000-2800，處理量為 0.5-5m3/h。
[0013]本發(fā)明所述的處理方法中，所述自清洗過濾器的濾網(wǎng)采用時間控制自清洗頻率，清洗周期設(shè)定為5-10h，清洗時間為l-3min。
[0014]本發(fā)明所述的處理方法中，所述除氯劑的投加量為1000-3000ppm。
[0015]本發(fā)明還提供了一種海上平臺生活污水電催化氧化處理系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括與洗浴灰水進水連接的毛發(fā)收集器，與廚房灰水連接的撇油器，以及與所述毛發(fā)收集器、撇油器的出水口、沖廁黑水進水管道連接的緩沖罐，其中緩沖罐上設(shè)置有污泥調(diào)理劑加藥裝置和粉碎泵，所述粉碎泵的另一端連接有離心機，使緩沖罐出水經(jīng)粉碎泵提升至離心機進行固液分離；所述離心機的底部與污泥罐相連，頂部通過高壓泵與自清洗過濾器相連，所述自清洗過濾器出水口與電催化氧化裝置底部的進水口相連，電催化氧化裝置上部的排水口通過管道連接有氣液分離裝置，所述氣液分離裝置頂部的進氣口和鼓風(fēng)機進氣管道連接，頂部的排氣口安裝有阻火器和除霧器，并通過排氣管道高空排放，底部排水口連接的排水管道分為兩路，一路與緩沖罐和污泥罐相連，一路與清水罐相連，所述清水罐上設(shè)置有除氯加藥裝置，所述清水灌連接排海管道。
[0016]本發(fā)明所述的處理系統(tǒng)中，所述粉碎泵的處理能力為0.5_5m3/h，所述粉碎泵的粉碎粒徑彡5mm ;所述的自清洗過濾器的濾網(wǎng)為過濾精度10 μ m-1000 μ m的耐海水腐蝕的鈦網(wǎng)。
[0017]本發(fā)明所述的處理系統(tǒng)中，所述電催化氧化裝置內(nèi)部設(shè)置若干組陰陽極板，陰陽極板間距為0.5-2cm,陰陽極板均采用網(wǎng)孔狀DSA復(fù)合極板，所述DSA復(fù)合極板為采用鈦基材表面固載貴金屬物質(zhì)制備而成，貴金屬物質(zhì)優(yōu)選采用鉬、釕、銥、銣和鋯氧化物中的一種或多種物質(zhì)構(gòu)成；極板底部為進水布水板，進水布水板下設(shè)置有若干根進水管，進水管上密布出水小孔。
[0018]本發(fā)明海上平臺生活污水電催化氧化處理方法及處理系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0019]1、本發(fā)明的處理方法采用離心固液分離+電催化氧化處理海上平臺生活污水組合工藝，和物化法相比較，不用額外使用消毒藥劑，處理效果好，運行穩(wěn)定；
[0020]2、本發(fā)明的處理裝置占地面積小，能夠有效避免生化法耐沖擊負(fù)荷差等缺點，可以長時間穩(wěn)定運行。
[0021]3、本發(fā)明處理方法能夠解決電解法對于進水水質(zhì)要求，并且本發(fā)明處理系統(tǒng)在設(shè)備運行過程中產(chǎn)生的泥餅會定期運回陸地處理，不會向海洋環(huán)境中排入任何固體廢棄物，達到零污染的處理效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]附圖1是本發(fā)明海上平臺生活污水電催化氧化處理方法一種具體實施例的流程示意圖。
[0023]圖中，I污泥調(diào)理劑加藥裝置；2毛發(fā)收集器，3撇油器，4緩沖罐，5粉碎泵，6離心機，7污泥罐，8高壓泵，9自清洗過濾器，10電催化氧化反應(yīng)器，11除氯劑加藥裝置，12直流電源，13氣液分離裝置，14阻火器，15除霧器，16清水罐，17鼓風(fēng)機，18排海泵。

【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖及具體應(yīng)用實施例對本發(fā)明作進一步描述，具體實施例不對本發(fā)明的技術(shù)方案構(gòu)成限定。
[0025]如附圖1所示，一種針對處理海上平臺生活污水的電催化氧化處理系統(tǒng)，包括:與洗浴灰水進水連接的毛發(fā)收集器2，與廚房灰水進水連接的撇油器3，以及與所述毛發(fā)收集器2、撇油器3的出水口、沖廁黑水進水管道連接的緩沖罐4，其中緩沖罐4上設(shè)置有污泥調(diào)理劑加藥裝置I和粉碎泵5，所述粉碎泵5的另一端連接有離心機6，使緩沖罐出水經(jīng)粉碎泵5提升至離心機6進行固液分離；所述離心機6的底部與污泥罐7相連，頂部通過高壓泵8與自清洗過濾器9相連，所述自清洗過濾器9出水口與電催化氧化裝置10底部的進水口相連，電催化氧化裝置10還連接有直流電源12，電催化氧化裝置10上部的排水口通過管道連接有氣液分離裝置13，所述氣液分離裝置13頂部的進氣口和鼓風(fēng)機17進氣管道連接，頂部的排氣口安裝有阻火器14和除霧器15，并通過排氣管道高空排放，底部排水口連接的排水管道分為兩路，一路與緩沖罐4和污泥罐7相連，一路與清水罐16相連，所述清水罐16上設(shè)置有除氯加藥裝置11，所述清水灌16連接排海泵18和排海管道。
[0026]下面詳細(xì)描述系統(tǒng)中采用的部分裝置及其作用:
[0027](I)撇油器3:其作用是將廚房灰水中所含有的油分進行分離處理。
[0028](2)毛發(fā)收集器4:其作用是將洗浴灰水中所含有的人體毛發(fā)進行分離處理。
[0029](3)污泥調(diào)理劑加藥裝置I
[0030]該污泥調(diào)理劑加藥裝置作用是向經(jīng)過撇油器和毛發(fā)收集器處理后的黑灰混合液中加入500-2000ppm污泥調(diào)理劑，污泥調(diào)理劑主要是由陰離子聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵等藥劑配比而成，目的是加強黑灰混合液的離心分離效果。
[0031](4)離心機 6
[0032]離心機的作用是將黑灰混合液進行固液分離處理，產(chǎn)生的含水率80%以下的泥餅儲存在污泥罐中并定期運回陸地處理，SSS 100mg/L上清液進入下一步處理。其作用原理是當(dāng)黑灰混合液由離心機中部的進料管進入全速運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，由于離心力場的作用，使懸浮液中密度較大的沉渣(重相)沉積在轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)壁上，而密度較小的沉清液(輕相)則處于沉積層的內(nèi)側(cè)。沉渣由螺旋輸送向轉(zhuǎn)鼓的錐段通過沉渣排出口排出，沉清液則通過螺旋的葉片所形成的螺旋形通道流向轉(zhuǎn)鼓的柱段由溢流口溢出，從而實現(xiàn)密度相差的液一固兩相的分離。所選離心機轉(zhuǎn)速為1300r/min-5000r/min，分離因數(shù)為2000-2800。
[0033](5)自清洗過濾器9
[0034]自清洗過濾器的作用是進一步去除離心機處理后上清液中的懸浮物，使最終出水SS含量< 35mg/L，達到電催化反應(yīng)器的進水標(biāo)準(zhǔn)。自清洗過濾器所使用濾網(wǎng)為耐海水腐蝕的鈦網(wǎng)，其過濾精度為10 μ m-1000 μ m,依靠時間設(shè)定控制清洗周期，根據(jù)離心機處理出水的懸浮物含量，一般確定清洗周期為5-10h，清洗時間為l-3min。
[0035](6)電催化氧化反應(yīng)器10
[0036]所述電催化氧化裝置外形為密閉性長方體狀，外殼采用硬質(zhì)PVC、PPR等耐腐蝕性材料，并以不銹鋼板包裹，增加設(shè)備耐壓性，電催化氧化反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置若干組陰陽極板，極板為長方形，陰陽極板間距為0.5-2cm，本實施例間距為1cm，陰陽極板均采用網(wǎng)孔狀DSA復(fù)合極板，以利于增加有效極板面積，DSA極板為采用鈦基材表面固載貴金屬物質(zhì)制備而成，貴金屬物質(zhì)優(yōu)選采用鉬、釕、銥、銣和鋯氧化物中的一種或多種物質(zhì)構(gòu)成。極板底部為進水布水板,布水板有以下作用:1)使進水均勻，避免進水流速過快所造成的水質(zhì)不均；2)承托陰陽極板。進水布水板以下為進水管，進水管分為三根，為使進水管出水均勻，進水管上密布出水小孔。經(jīng)過電催化氧化處理后出水從上部排水口流入至氣液分離裝置。
[0037](7)氣液分離裝置13
[0038]所述氣液分離裝置作用是將電催化氧化反應(yīng)器產(chǎn)水進行氣水分離處理。氣液分離裝置外形為圓柱形，體積為處理水量的0.3% -0.8%，圓形底部直徑=氣液分離裝置高度X0.3-0.5。在其頂部有進水口、進氣口和排氣口，底部有排水口，其中進水口通過進水管道和電催化氧化反應(yīng)器出水口相連接，進氣口通過進氣管道和鼓風(fēng)機相連接，排氣口處安裝阻火器和除霧器，其中除霧器作用為消除來水中的泡沫，并通過和排氣管道連接后連通大氣，排水口通過排水管和清水罐、緩沖罐以及污泥罐相連接，其作用是通過一部分富含活性氯的產(chǎn)水回流，通過噴淋裝置噴淋在緩沖罐和污泥罐中，能夠起到除臭消毒、殺滅蠅蟲的作用。
[0039](8)鼓風(fēng)機 17
[0040]所述鼓風(fēng)機作用是向氣液分離裝置中鼓入空氣，稀釋氣液分離裝置中電催化產(chǎn)生的混合氣體濃度< I %。
[0041](9)除氯劑加藥裝置11
[0042]所述除氯劑加藥裝置作用是通過向清水罐中的出水加入100ppm-300ppm劑量除氯劑，將清水罐中出水余氯含量降低至< 0.5mg/Lo
[0043]如圖1所示，該系統(tǒng)依次采用撇油器除油處理、毛發(fā)收集處理、粉碎泵粉碎處理、離心機固液分離處理、自清洗過濾器過濾處理和電催化氧化處理以及氣液分離處理等單元。其具體工作流程如下所示:
[0044](I)廚房灰水通過單獨的管道流入撇油器3中，經(jīng)過撇油處理后流入緩沖罐4 ;洗浴灰水通過單獨管道流入毛發(fā)收集器2中，經(jīng)過毛發(fā)收集處理后流入緩沖罐4 ;沖廁黑水通過單獨管道直接流入緩沖罐中。
[0045](2)向緩沖罐4中注入500-2000ppm污泥調(diào)理劑，攪拌均勻后經(jīng)過粉碎泵5粉碎處理，能夠?qū)⒑诨一旌弦褐写箢w粒固體磨碎至粒徑< 5_的小顆粒固體，然后將黑灰混合液提升至離心機6。
[0046](3)離心機6將加入藥劑后的黑灰混合液進行離心固液分離處理，將固體物質(zhì)分離，得到80%以下含水率泥餅和SS ( 100mg/L上清液，其中80%含水率以下泥餅儲存在污泥罐7中并定期運回陸地處理。上清液進入下一步處理。
[0047](4)經(jīng)過離心機6分離處理后的上清液經(jīng)過高壓泵8打入自清洗過濾器9進一步脫除懸浮物含量，經(jīng)過自清洗過濾器9處理后的分離液中SS ( 35mg/L,達到了電催化氧化反應(yīng)器10的進水要求，此時出水能夠直接進入電催化反應(yīng)器10進行深度處理。
[0048](5)經(jīng)過自清洗過濾器9深度過濾處理后的出水打入電催化氧化反應(yīng)器10中進行降解COD的深度處理，出水經(jīng)過氣液分離裝置13進行氣液分離操作，廢氣通過鼓風(fēng)機17鼓氣稀釋后高空排放，處理后的出水COD < 125mg/L，并且富含活性氯，一部分出水通過排水管進入清水罐16，一部分通過回流管回流至可作為消毒劑通過噴淋頭回用到緩沖罐4和污泥罐7中，能夠起到除臭消毒和殺滅蠅蟲的作用。
[0049](6)清水罐16中出水加入100ppm-300ppm劑量除氯劑消除水體中活性氯，經(jīng)過除氯處理后的出水中余氯彡0.5mg/L，COD ( 125mg/L，BOD ( 25mg/L，pH在7左右，達到了IM0.MEPC159 (55)排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0050]具體實例一:
[0051]渤海某新建海上鉆井平臺生活污水處理系統(tǒng)采用離心分離+電催化氧化處理系統(tǒng)，處理后的生活污水 COD ( 125mg/L，余氯彡 0.5mg/L, SS ( 35mg/L,B0D ( 25mg/L，pH =7，達到了 IM0.MEPC159(55)排放標(biāo)準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種海上平臺生活污水處理方法，其特征在于，包括以下步驟:將海上平臺生活污水分為廚房灰水、洗浴灰水和沖廁黑水三類收集，分別對廚房灰水、洗浴灰水進行預(yù)處理以除油、除毛發(fā)，預(yù)處理后出水與沖廁黑水一同進入帶攪拌裝置的緩沖罐，并同步向緩沖罐中投加污泥調(diào)理劑，攪拌混勻后經(jīng)粉碎至粒徑< 5_的小顆粒固體后打入離心機進行固液分離處理，經(jīng)過離心處理后得到含水率80%泥餅和SS ( 100mg/L上清液，泥餅定期運回陸地處理，上清液進入自清洗濾器處理后，得到SS ( 35mg/L出水，進入電催化反應(yīng)器進行COD降解處理，出水經(jīng)過氣液分離處理后一部分通過回流管道噴淋至緩沖罐和存放泥餅的污泥罐，對預(yù)處理后進水及泥餅消毒除臭，另一部分加入除氯劑將余氯降低至0.5mg/L后排放；其中氣液分離后回流的水量占?xì)庖悍蛛x后總水量的體積百分比為1_3%。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述污泥調(diào)理劑是由陰離子聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵調(diào)配而成，污泥調(diào)理劑的投加量為500-2000ppm。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的離心機轉(zhuǎn)速為1300r/min-5000r/min，分離因數(shù)為2000-2800，處理量為0.5_5m3/h。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述自清洗濾器的濾網(wǎng)采用時間控制自清洗頻率，清洗周期設(shè)定為5-10h，清洗時間為l-3min。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述除氯劑的投加量為1000-3000ppm。
6.一種海上平臺生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括與洗浴灰水進水連接的毛發(fā)過濾器，與廚房灰水連接的撇油器，以及與所述毛發(fā)過濾器、撇油器的出水口、沖廁黑水進水管道連接的緩沖罐，其中緩沖罐上設(shè)置有污泥調(diào)理劑加藥裝置和粉碎泵，所述粉碎泵的另一端連接有離心機，使緩沖罐出水經(jīng)粉碎泵提升至離心機進行固液分離；所述離心機的底部與污泥罐相連，頂部通過高壓泵與自清洗濾器相連，所述自清洗濾器出水口與電催化氧化裝置底部的進水口相連，電催化氧化裝置上部的排水口通過管道連接有氣液分離裝置，所述氣液分離裝置頂部的進氣口和鼓風(fēng)機進氣管道連接，頂部的排氣口安裝有阻火器和除霧器，并通過排氣管道高空排放，底部排水口連接的排水管道分為兩路，一路與緩沖罐和污泥罐相連，一路與清水罐相連，所述清水罐上設(shè)置有除氯加藥裝置，所述清水灌連接排海管道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的海上平臺生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述粉碎泵的處理能力為0.5-5m3/h，所述粉碎泵的粉碎粒徑為< 5mm;所述的自清洗濾器的濾網(wǎng)為過濾精度10 μ m-1000 μ m的耐海水腐蝕的鈦網(wǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的海上平臺生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述電催化氧化裝置內(nèi)部設(shè)置若干組陰陽極板，陰陽極板間距為0.5-2cm,陰陽極板均采用網(wǎng)孔狀DSA復(fù)合極板，所述DSA復(fù)合極板為采用鈦基材表面固載貴金屬物質(zhì)制備而成，貴金屬物質(zhì)優(yōu)選采用鉬、釕、銥、銣和鋯氧化物中的一種或多種物質(zhì)構(gòu)成；極板底部為進水布水板，進水布水板下設(shè)置有若干根進水管，進水管上密布出水小孔。
【文檔編號】C02F9/06GK104291503SQ201410479640
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】滕厚開, 謝陳鑫, 張重德, 張艷芳, 秦微, 趙慧, 閻肅, 李肖琳, 鄭書忠, 王震, 王釗, 國健 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油天津化工研究設(shè)計院, 中海油能源發(fā)展股份有限公司, 中海油節(jié)能環(huán)保服務(wù)有限公司