真空式生活污水处理系统在船舶上的应用

2013-04-29刘纯源洪军

广东造船 2013年5期

关键词：生活污水客船密封

刘纯源洪军

摘要：生活污水系统按排放形式可分为：重力式和真空式。真空式生活污水系统不同于传统的重力式生活污水系统，由于其管径小、占用的空间小、冲洗水量少，整个系统重量轻，因此适用于大型客船、渡船以及有特殊要求的货船等。

关键词：真空式；生活污水；客船；密封；污水处理装置；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

生活污水系统由生活污水排放管路及其附件、污水储存舱柜、生活污水处理装置及其控制设备等组成。生活污水系统分为粪便污水排放管（黑水管）和洗涤废水排放管（灰水管）。生活污水主要包括：

（1）任何型式的厕所、小便池以及厕所排水孔的排放物和其它废弃物；

（2）医务室（药房、病床等）的面盆、洗澡盆和这些处所排水孔的排出物；

（3）装于动物处所的排出物，或混有上述排出物的其它废水。

2 真空式生活污水处理系统

2.1 管路原理

真空式生活污水处理系统主要包括：真空式便器、膜片阀、真空压力开关、真空装置、污水处理装置、粉碎排放泵、舷旁阀及通岸接头等。

真空式生活污水处理系统通常设有两套真空装置，互相备用。当系统内真空度达到-0.035 MPa时装置自动启动，当真空度达到-0.050 MPa时装置自动停止，真空度达到-0.02 Mpa时，装置自动报警。

根据处理方法不同，污水处理装置可分为物理/化学法（物化法）和生物/化学（生化法）。各厂家生产的生活污水处理装置均以标准的生活污水生成量进行设计，故在选用时仅需以船上的乘员数予以选用即可。

生化法生活污水处理装置的原理图，如图1所示。

图1 生化法污水处理装置原理图

2.2 处理流程（图2）

图2 生化法处理流程

在一级曝气室内以好氧菌为主的活性污泥菌团形成象棉絮状带有粘性的絮体吸附有机物，在充氧的条件下消解有机物质变成有机污染物质减少时细菌饥饿状态以致死亡，死亡的细菌就成为附着在活性污泥中的原生物和后生动物的实物所吞噬，粪便污水中95%以上是易消解的有机物质，完全氧化。

在二级接触氧化室内悬挂有软性生物膜填料，具有吸附消解有机物功能的生物膜在水中自由挪动，大部分原生动物寄生纤维生物膜内，同样由于充氧的作用，有机物资进一步与生物膜接触氧化分解。污水在进入沉淀柜时其中污泥量已很少，在沉淀柜内积累的活性污泥沉淀物再被返送到一级曝气室内为菌种繁殖。如果停机一段时间再启动的话，由于生物膜中尚有细菌的孢存活，因此比常规曝气法启动时间要快得多。

经过沉请的处理过的污水最后进入消毒柜用含氯药品杀菌，然后由排放泵排至舷外。而污泥排放周期视污水性质和负荷而定，一般3个月左右排放一次多余的污泥是适当的。

2.3 管子材料及尺寸

依靠真空装置抽吸生活污水可使冲洗水量大大减少，每次冲洗仅为重力式大便器水量的1/10（1～1.9L/次），冲洗水接头为DN15，水压为0.25～0.35MPa。真空式生活污水管路及粪便柜的尺寸比常规式小得多，真空便器的排污管的接管口径常用DN50，当真空便器的使用数量达到100以上时，总管才用DN65。而常规便器的排污接管为DN80或DN100，总管通常要达到DN150。由于管路较细，所以整个系统的重量比常规式要轻得多，用于对重量有专门要求的船舶或厕所特别多的客船上有较大优势。

管子的选择有两种：一种是塑料管，包括PVC、ABS、HDPE，各自最小压力均为PN10；另一种是钢管，包括碳钢（一般为镀锌管）和不锈钢，各自最小压力也均为PN10。

2.4 布置要领

（1）为保持系统的真空度，真空便器的排污管配置有止回阀；

（2）管路几乎可以与甲板平行敷设，不必考虑倾斜度（但水平向的管子应避免为向上倾斜），从真空便器引出的管路还可以直接垂直向上敷设（最好布置为直管），但管路的垂直总高度不超过3 m，如图3所示；

图3

（3）支管与主管之间的连接需选用45o三通，并与主管的流向相匹配；

（4）当上层甲板的真空便器为下出式，而下层真空便器为上出式时，不得设置在同一干管上，而应分别引至垂直的总管上以防倒灌，如图4所示；

图4

（5）垂直向上的管路中不得出现放大的异径接头；

（6）当水平走向的管路过长时，可以采用分级延伸的方法，在管路上增加一些存水弯，以防止倒流现象。但干管上的高位不得超出垂直向上支管的顶部；

（7）为维修方便，在各支管上应加设截止阀，必要时可将需维修管路予以隔离；

（8）管路中的90o弯头，当选用钢管时应选用3D弯头，对于塑料管则可选用2D弯头或者用两个45o弯头自制弯头。