真空式生活污水處理系統在船舶上的應用

2013-04-29 09:53:21劉純源洪軍

廣東造船 2013年5期

劉純源洪軍

摘要：生活污水系統按排放形式可分為：重力式和真空式。真空式生活污水系統不同于傳統的重力式生活污水系統，由于其管徑小、占用的空間小、沖洗水量少，整個系統重量輕，因此適用于大型客船、渡船以及有特殊要求的貨船等。

關鍵詞：真空式；生活污水；客船；密封；污水處理裝置；收集柜

A Vacuum Sanitation System used in the Ship

Liu chunyuan， Hong jun

（ Guangxin Shipbuilding & Heavy Industry CO. LTD. Zhongshan 528437 ）

Abstract： The Vacuum Sanitation System is different from gravity sanitation system. The pipes in the system use little room， and have a little weight， and use little water. So， many ships want to use this system.

Key words： vacuum； sewage water； passenger ship； airproof； sewage treatment

1 概述

生活污水系統由生活污水排放管路及其附件、污水儲存艙柜、生活污水處理裝置及其控制設備等組成。生活污水系統分為糞便污水排放管（黑水管）和洗滌廢水排放管（灰水管）。生活污水主要包括：

（1）任何型式的廁所、小便池以及廁所排水孔的排放物和其它廢棄物；

（2）醫務室（藥房、病床等）的面盆、洗澡盆和這些處所排水孔的排出物；

（3）裝于動物處所的排出物，或混有上述排出物的其它廢水。

2 真空式生活污水處理系統

2.1 管路原理

真空式生活污水處理系統主要包括：真空式便器、膜片閥、真空壓力開關、真空裝置、污水處理裝置、粉碎排放泵、舷旁閥及通岸接頭等。

真空式生活污水處理系統通常設有兩套真空裝置，互相備用。當系統內真空度達到-0.035 MPa時裝置自動啟動，當真空度達到-0.050 MPa時裝置自動停止，真空度達到-0.02 Mpa時，裝置自動報警。

根據處理方法不同，污水處理裝置可分為物理/化學法（物化法）和生物/化學（生化法）。各廠家生產的生活污水處理裝置均以標準的生活污水生成量進行設計，故在選用時僅需以船上的乘員數予以選用即可。

生化法生活污水處理裝置的原理圖，如圖1所示。

圖1 生化法污水處理裝置原理圖

2.2 處理流程（圖2）

圖2 生化法處理流程

在一級曝氣室內以好氧菌為主的活性污泥菌團形成象棉絮狀帶有粘性的絮體吸附有機物，在充氧的條件下消解有機物質變成有機污染物質減少時細菌饑餓狀態以致死亡，死亡的細菌就成為附著在活性污泥中的原生物和后生動物的實物所吞噬，糞便污水中95%以上是易消解的有機物質，完全氧化。

在二級接觸氧化室內懸掛有軟性生物膜填料，具有吸附消解有機物功能的生物膜在水中自由挪動，大部分原生動物寄生纖維生物膜內，同樣由于充氧的作用，有機物資進一步與生物膜接觸氧化分解。污水在進入沉淀柜時其中污泥量已很少，在沉淀柜內積累的活性污泥沉淀物再被返送到一級曝氣室內為菌種繁殖。如果停機一段時間再啟動的話，由于生物膜中尚有細菌的孢存活，因此比常規曝氣法啟動時間要快得多。

經過沉請的處理過的污水最后進入消毒柜用含氯藥品殺菌，然后由排放泵排至舷外。而污泥排放周期視污水性質和負荷而定，一般3個月左右排放一次多余的污泥是適當的。

2.3 管子材料及尺寸

依靠真空裝置抽吸生活污水可使沖洗水量大大減少，每次沖洗僅為重力式大便器水量的1/10（1～1.9L/次），沖洗水接頭為DN15，水壓為0.25～0.35MPa。真空式生活污水管路及糞便柜的尺寸比常規式小得多，真空便器的排污管的接管口徑常用DN50，當真空便器的使用數量達到100以上時，總管才用DN65。而常規便器的排污接管為DN80或DN100，總管通常要達到DN150。由于管路較細，所以整個系統的重量比常規式要輕得多，用于對重量有專門要求的船舶或廁所特別多的客船上有較大優勢。

管子的選擇有兩種：一種是塑料管，包括PVC、ABS、HDPE，各自最小壓力均為PN10；另一種是鋼管，包括碳鋼（一般為鍍鋅管）和不銹鋼，各自最小壓力也均為PN10。

2.4 布置要領

（1）為保持系統的真空度，真空便器的排污管配置有止回閥；

（2）管路幾乎可以與甲板平行敷設，不必考慮傾斜度（但水平向的管子應避免為向上傾斜），從真空便器引出的管路還可以直接垂直向上敷設（最好布置為直管），但管路的垂直總高度不超過3 m，如圖3所示；

圖3

（3）支管與主管之間的連接需選用45o三通，并與主管的流向相匹配；

（4）當上層甲板的真空便器為下出式，而下層真空便器為上出式時，不得設置在同一干管上，而應分別引至垂直的總管上以防倒灌，如圖4所示；

圖4

（5）垂直向上的管路中不得出現放大的異徑接頭；

（6）當水平走向的管路過長時，可以采用分級延伸的方法，在管路上增加一些存水彎，以防止倒流現象。但干管上的高位不得超出垂直向上支管的頂部；

（7）為維修方便，在各支管上應加設截止閥，必要時可將需維修管路予以隔離；

（8）管路中的90o彎頭，當選用鋼管時應選用3D彎頭，對于塑料管則可選用2D彎頭或者用兩個45o彎頭自制彎頭。