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基本信息

項目名稱：
新型船用污泥減量環(huán)流MBR裝置
小類：
能源化工
簡介：
目前國際上船舶污水處理中運行能耗和膜污染問題成為限制MBR廣泛應(yīng)用主要瓶頸。為此，我們設(shè)計制作出這套全新的高效，低能，低成本，且又能滿足IMO處理要求的船舶污水處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)選用良好的新材料和一體化的集成設(shè)計，降低了設(shè)備的占有空間（僅為現(xiàn)有設(shè)備1/3）。與同等規(guī)模的設(shè)備相比，該設(shè)備處理生活污水成本僅為1.5元/噸，遠(yuǎn)低于現(xiàn)有設(shè)備，日處理量可滿足30人船上生活用水。
詳細(xì)介紹：
隨著現(xiàn)代航運事業(yè)的發(fā)展和船舶的數(shù)量的突增，船舶生活污水對海洋的污染日益嚴(yán)重。目前國際上采用膜處理技術(shù)和微生物處理技術(shù)相結(jié)合的一種新型膜生物處理技術(shù)，但運行能耗和膜污染問題成為限制MBR廣泛應(yīng)用主要瓶頸。為此，我們設(shè)計制作出這套全新的高效率，低能耗，低成本，污泥濃度低、活性高且又能滿足IMO處理要求（生化需氧量為25mg/L,固體懸浮顆粒為35mg/L,大腸桿菌為100個/100ml，化學(xué)需氧量為125mg/L，PH要求為6-8.5，余氯要求2.5mg/L）的船舶污水處理系統(tǒng)。基本思路：采用多級環(huán)流-蠕蟲床-膜生物復(fù)合式處理方法：船舶生活污水 預(yù)處理池 主反應(yīng)器和蠕蟲床處理裝置 消毒池 直接排放。船舶生活污水首先經(jīng)過氣升式多級環(huán)流膜生物反應(yīng)器，多余的污泥進入下部的蠕蟲床反應(yīng)器，經(jīng)消毒池的消毒后最終達到國際海事組織（IMO）的最新標(biāo)準(zhǔn)。創(chuàng)新點：創(chuàng)新點：1、與以往裝置相比，本裝置放棄了多級氧化和沉淀的傳統(tǒng)方法，而采用了氣升式環(huán)流反應(yīng)器，內(nèi)置膜與好氧曝氣技術(shù)，蠕蟲床，對船舶生活污水進行“三位一體”的處理，在達到IMO新標(biāo)準(zhǔn)的同時，既縮小了裝置的體積，減少了占地面積，又降低了成本；2、將蠕蟲床引用到了處理過程中，充分利用了蠕蟲床對污泥減量作用，解決了污泥活性低、濃度高的問題并可降低成本，提高效率。2、采用了氣升式多級環(huán)流結(jié)構(gòu)。使得固體顆粒在反應(yīng)器內(nèi)分布均勻，可避免局部沉淀。熱傳遞效率高，流體與反應(yīng)器壁熱交換速率高。解決了傳統(tǒng)的內(nèi)環(huán)流反應(yīng)器環(huán)隙氣含率低且沿軸向分布不均勻的問題，提高反應(yīng)器的總體效率。 本裝置利用最新的膜技術(shù)和好氧曝氣技術(shù)與船舶污水處理設(shè)備結(jié)合，有效地增加了設(shè)備的處理能力和抗沖擊能力，選用良好的新材料和一體化的集成設(shè)計，降低了設(shè)備的占有空間（9000×600×1500mm3）.日處理污水可達96升。按每人每天產(chǎn)生200升廢水計算，僅現(xiàn)規(guī)模的設(shè)備就可處理2人一天產(chǎn)生的廢水，很好地滿足了船舶生活污水的處理需求。在提倡環(huán)保的今天，本項目積極地響應(yīng)了保護環(huán)境和節(jié)能降耗號召，同時達到了國際海事組織IMO對污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，使我國船舶運輸業(yè)在國際上具有更強的競爭力。

作品圖片

  • 新型船用污泥減量環(huán)流MBR裝置
  • 新型船用污泥減量環(huán)流MBR裝置
  • 新型船用污泥減量環(huán)流MBR裝置
  • 新型船用污泥減量環(huán)流MBR裝置

作品專業(yè)信息

設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

隨著現(xiàn)代航運事業(yè)的發(fā)展和船舶的數(shù)量的突增，船舶生活污水對海洋的污染日益嚴(yán)重。為此，我們設(shè)計制作出這套全新的高效率，低能耗，低成本，污泥濃度低、活性高且又能滿足IMO處理要求的船舶污水處理系統(tǒng)。 基本思路：采用多級環(huán)流-蠕蟲床-膜生物復(fù)合式處理方法：船舶生活污水---預(yù)處理池---主反應(yīng)器和蠕蟲床處理裝置---消毒池---達標(biāo)排放。 創(chuàng)新點：1、與以往裝置相比，本裝置放棄了多級氧化和沉淀的傳統(tǒng)方法，而采用了氣升式環(huán)流反應(yīng)器，內(nèi)置膜與好氧曝氣技術(shù)，蠕蟲床，對船舶生活污水進行“三位一體”的處理，在達到IMO新標(biāo)準(zhǔn)的同時，既縮小了裝置的體積，減少了占地面積，又降低了成本；2、將蠕蟲床引用到了處理過程中，充分利用了蠕蟲床對污泥減量作用，解決了污泥活性低、濃度高的問題并可降低成本，提高效率。2、采用了氣升式多級環(huán)流結(jié)構(gòu)。使得固體顆粒在反應(yīng)器內(nèi)分布均勻，可避免局部沉淀。熱傳遞效率高，流體與反應(yīng)器壁熱交換速率高。解決節(jié)傳統(tǒng)的內(nèi)環(huán)流反應(yīng)器環(huán)隙氣含率低且沿軸向分布不均勻的問題，提高反應(yīng)器的總體效率。 技術(shù)關(guān)鍵：（1）氣升式多級環(huán)流膜生物反應(yīng)器的設(shè)計（2）蠕蟲床處理裝置的設(shè)計（3）附屬結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)的設(shè)計 技術(shù)指標(biāo)：實現(xiàn)系統(tǒng)自動控制、實現(xiàn)系統(tǒng)連續(xù)正常運行、通過實驗得到系統(tǒng)最佳運行參數(shù)、實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)聯(lián)機顯示。達到IMO最新標(biāo)準(zhǔn)。

科學(xué)性、先進性

現(xiàn)有船舶污水處理技術(shù)主要沿用岸上ST型、WCB型及CSWA系列等理技術(shù)，使得船舶污水不能得到及時處理，同時造成大量的空間與能源的浪費。 本裝置具有以下優(yōu)勢：（1）采用了氣升式多級環(huán)流結(jié)構(gòu)。對氣液固三相反應(yīng)體系，固體顆粒在反應(yīng)器內(nèi)分布均勻，不會發(fā)生局部積累或沉淀。熱傳遞效率高，流體與反應(yīng)器的器壁熱交換速率高，反應(yīng)體系內(nèi)溫度分布均勻，不同區(qū)域的溫差非常小，可廣泛用于氧化反應(yīng)過程；（2）充分利用了蠕蟲床對污泥減量作用解決了膜生物反應(yīng)器污泥活性低、濃度高的問題；（3）與現(xiàn)有的能夠達到IMO新標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備相比，該裝置為氣升式環(huán)流反應(yīng)器，內(nèi)置膜，蠕蟲床一體化船舶生活污水處理設(shè)備，使得其占地面積僅為現(xiàn)有設(shè)備的1/3，這不但使得該裝置的成本遠(yuǎn)低于現(xiàn)有設(shè)備，同時節(jié)約了船上空間，提高了運輸效益。 與同等規(guī)模的設(shè)備相比，該設(shè)備處理生活污水成本僅為1.5元/噸，遠(yuǎn)低于現(xiàn)有設(shè)備，日處理量可滿足30人船上生活用水。

獲獎情況及鑒定結(jié)果

無

作品所處階段

實驗室階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

無

作品可展示的形式

實物、視頻及現(xiàn)場演示

使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測

高效地處理船舶污水可以降低船舶運行成本、減少船舶行駛時污染物的排放。本裝置采用了氣升式多級環(huán)流處理技術(shù)、好氧曝氣技術(shù)、膜處理技術(shù)以及蠕蟲床處理技術(shù)運行反應(yīng)器，可以提高設(shè)備的抗沖擊能力同時解決處理系統(tǒng)體積大等問題。該裝置可降低了污水處理成本，提高了污水處理效率。在提倡環(huán)保的今天，本項目積極地響應(yīng)了保護環(huán)境和節(jié)能降耗號召，同時達到了國際海事組織IMO對污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，使我國船舶運輸業(yè)在國際上具有更強的競爭力。 (1）利用最新的膜技術(shù)和好氧曝氣技術(shù)與船舶污水處理設(shè)備結(jié)合，有效地增加了設(shè)備的處理能力和抗沖擊能力，選用良好的新材料和一體化的集成設(shè)計，降低了設(shè)備的占有空間（僅為現(xiàn)有設(shè)備1/3）(2)與同等規(guī)模的設(shè)備相比，該設(shè)備處理生活污水成本僅為1.5元/噸，遠(yuǎn)低于現(xiàn)有設(shè)備，日處理量可滿足30人船上生活用水。

同類課題研究水平概述

目前國際上出現(xiàn)了許多利用膜處理技術(shù)和微生物處理技術(shù)相結(jié)合的一種新型膜生物處理技術(shù)。膜生物反應(yīng)器(Membrane Bioreactor，MBR)是一種新型高效的污水處理工藝，它用膜組件代替?zhèn)鹘y(tǒng)活性污泥法(conventional Activated Sludge，CAS)中的二沉池，大大提高了系統(tǒng)固液分離的能力，從而使系統(tǒng)出水水質(zhì)和容積負(fù)荷都得到大幅度提高[4]。因微生物的代謝形式不同，生物處理方法主要可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類型。此外，按照處理系統(tǒng)的運行方式可分為連續(xù)式和間歇式。按照主體設(shè)備中水流狀態(tài)，可分為推流式和完全混合式等類型。目前船舶生活污水處理裝置中多采用好氧生物處理法中的活性污泥法和生物膜法[5]。 目前比較流行的處理裝置所采用的工藝主要有生物法(活性污泥法、生物膜法和膜生物法)、物化法(混凝沉淀及吸附過濾等)、電化學(xué)法等。盡管從船舶生活污水的水質(zhì)特性來看，解決這一問題似乎不存在技術(shù)上的難度，但到目前為止仍沒有一種公認(rèn)的理想工藝。 國內(nèi)針對船舶生活污水處理裝置的研制開始于20世紀(jì)70年代末期，以上海船舶設(shè)備研究所為代表，生活污水處理技術(shù)主要包括(1)以WCB、WCV型裝置為代表的污水生物耗氧氧化一重力沉淀工藝技術(shù)，如南京綠洲公司從英國哈姆沃西公司引進的以生化處理技術(shù)為原理的ST型裝置)和重慶大晃康達環(huán)保公司的SBT系列(從日本大晃機械工業(yè)株式會社引進)；(2)以WCH、WCX型裝置為代表的污水貯存、粉碎消毒等物化工藝技術(shù)；(3)電解污水處理技術(shù)。 2004年，趙德成通過對我國內(nèi)河造船業(yè)的分析，得出生化法和物化法的生活污水處理裝置，無論從裝置體積、處理污水種類和使用性能方面，均存在著不足，電解法較好地解決了傳統(tǒng)生化法與物化法操作復(fù)雜、運行不穩(wěn)定、操作條件惡劣等缺點，但價格高，初次投資費用大，并且污水中必須維持一定的鹽水濃度，以保證電解質(zhì)正常工作，不太適合內(nèi)河和湖泊航運的船舶。
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