船用生活污水处理装置介绍共34页文档
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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
一、国际公约的演变
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2019年又颁布 MEPC 159（55）决议，将排放标准严格了近一倍。此决议 2019年1月1日起实施。2019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，2019年1月1日起实施。我们把1976年的装置称为第一 代的话，2019年的称为第二代，2019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2019年起由美 国等提案开始讨论，至2019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%。
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。
50 无要求
250 6～9
余氯(mg/L)
尽可能低
氨氮(mg/L)
无要求
总氮(mg/L)
--
总磷(mg/L)
--
*美国海岸警卫队现已向IMO靠拢
MEPC. 159(55)
35 25 125
100
6～8.5 ＜0.5 无要求
---
MEPC. 227(64) 35(Qi/Qe) 25(Qi/Qe) 125பைடு நூலகம்Qi/Qe)
100(Qi/Qe)
6～8.5 ---
20(Qi/Qe) 1.0(Qi/Qe)
USCG* 33CFR
150 无要求 无要求
200
无要求 无要求 无要求
---
Alaska 阿拉斯加公约
30 30 无要求
20
6～9 0.01
10 ---
二、船舶生活污水的处理工艺
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。
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。
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。
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2019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
排放标准 TSS(mg/L)
MEPC. 2(VI)
50
BOD5(mg/L)
COD(mg/L) 大肠菌群数 (个/100ml) PH
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。
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。
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
一、国际公约的演变
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2019年又颁布 MEPC 159（55）决议，将排放标准严格了近一倍。此决议 2019年1月1日起实施。2019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，2019年1月1日起实施。我们把1976年的装置称为第一 代的话，2019年的称为第二代，2019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2019年起由美 国等提案开始讨论，至2019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%。
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。
50 无要求
250 6～9
余氯(mg/L)
尽可能低
氨氮(mg/L)
无要求
总氮(mg/L)
--
总磷(mg/L)
--
*美国海岸警卫队现已向IMO靠拢
MEPC. 159(55)
35 25 125
100
6～8.5 ＜0.5 无要求
---
MEPC. 227(64) 35(Qi/Qe) 25(Qi/Qe) 125பைடு நூலகம்Qi/Qe)
100(Qi/Qe)
6～8.5 ---
20(Qi/Qe) 1.0(Qi/Qe)
USCG* 33CFR
150 无要求 无要求
200
无要求 无要求 无要求
---
Alaska 阿拉斯加公约
30 30 无要求
20
6～9 0.01
10 ---
二、船舶生活污水的处理工艺
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。
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。
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。
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2019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
排放标准 TSS(mg/L)
MEPC. 2(VI)
50
BOD5(mg/L)
COD(mg/L) 大肠菌群数 (个/100ml) PH
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。
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。