某船舶污水处理装置工艺初步设计开题报告

 2021-11-29 09:11

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1 目的及意义

随着人们对环境资源的开发利用,环境保护也逐渐受到重视。近年来航运业发展越来越好,其环境问题也逐渐暴露出来。船舶生活污水处理问题得到社会广泛关注。船舶生活污水若没经过处理直接排放到水体中,会对水域环境造成严重影响。

近年来为了适应高速发展的经济需要,航运业得到了空前的发展。然而伴随着航运的发展,海洋环境正急剧恶化,船舶污水直接排放造成的海水污染、原油泄漏等现象屡见不鲜。为了创造绿色的海洋环境,相关国际组织及世界各国都制订了更严格的船舶污水排放法规,以降低及消除船舶污水对海洋环境造成的危害。如国际海事组织(imo)2004年,通过了mepc107.(49)公约取代了旧的mepc60.(33)公约,在新的执行标准中增加了对含乳化油“c”液的试验要求,进一步推动了船舶油污水处理装置进行技术升级和产品更新的步伐。船舶产生的污水主要为生活污水(也称黑水)、灰水以及船舶油污水。生活污水主要指船上人员排出的粪便污水和混有粪便污水的其他废水;而灰水是指除黑水以外的船上产生的其他污水,包括淋浴水、洗涤水、厨房废水等。船舶油污水主要包括船舶正常操作过程中产生的含油压载水、含油洗舱水和机舱水,典型的污染物包括燃料、油类、液压机液体、清洁剂和含水膜、发泡剂(afff)、油漆和溶剂等。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 设计内容

本设计要求完成某船舶污水处理工艺初步设计,提交的初步设计方案中包括设计方案的比较与选择(或方案论证),设计计算,结构设计,设备选型等。有设计说明书,进行相关概预算、用AUTOCAD 画出平面布置图、管线布置图、工艺流程图、重点工艺设施工艺图等。

进水水质调研后确定。设计出水水质结合《船舶水污染物排放控制标准》(GB 3552-2018)和《污水综合排放标准》(GB8978-1996)如表1所示。

表1 设计出水水质要求

指标

BOD5(mg/L)

CODcr(mg/L)

SS

(mg/L)

NH3-N

(mg/L)

TN

(mg/L)

TP

(mg/L)

石油类

(mg/L)

出水水质

20

60

20

15

20

1

15

2.2 方案比选

近年来,随着成品油质量标准不断提高,油品中添加剂的种类不断增多,处理船舶含油污水所用的进水水质日趋复杂,传统的含油污水处理工艺已不能满足复杂水质的处理需求,各项出水指标已不能达到相关废水排放标准的要求,需采用其他工艺对该工艺进行优化,以确保含油污水治理达到标准的要求。

(1)方案一:破乳 气浮

加药

含油污水混凝反应装置气浮装置厌氧好氧生化深度氧化和膜处理工艺

图1 方案一工艺流程图

破乳+气浮工艺是船舶含油污水处理最主要的工艺,处理流程简单(见上图)。含油污水首先流入混凝反应装置内,通过加药泵加入混凝药剂,使其与含油污水混合和絮凝(常用的混凝剂包括碱式氯化铝PAC和聚丙烯酰胺PAM等);经过一定时间的混凝反应之后完成破乳+混凝,在含油污水中形成可吸附细小油珠的絮体;随后经过气浮装置,利用气浮设备产生的微小气泡完成油、絮体和污水的分离。该工艺具有操作简单、维修方便和运行成本低等特点。

(2)方案二:重力分离 过滤

含油污水分离池过滤器厌氧好氧生化深度氧化和膜处理工艺

图2 方案二工艺流程图

重力分离+过滤是另一种常用的船舶含油污水处理工艺,其流程见图2。常用的含油污水重力分离工艺多采用沉淀池作为重力分离的主要单元,但其装置的占地面积往往比较大。在此情况下,研发出在重力分离装置内添加斜板元件的工艺,采用斜板分离处理的方式。利用斜板沉淀理论不仅能有效减小处理装置的尺寸,而且能提高去除效率。污水经过重力分离去除大部分浮油之后进入过滤器,通过过滤器对水中的乳化油和细小浮油进行过滤处理。该工艺虽然具有设备少、投资少和操作维修方便等优点,但去除效率较低。

综上结合各种因素选择方案一隔油、混凝气浮、厌氧好氧生化、深度氧化和膜处理工艺处理船舶含油废水。处理效果较好,出水水质能稳定地达到排放标准的要求,满足当前船舶含油污水的处理需求;同时,选用的工艺兼顾了高效与成本适中的原则。

3. 研究计划与安排

(1)2020年1月进行项目初步情况分析了解,通过查阅相关文献资料、规范和调研,明确研究内容,完成文献翻译;

(2)2020年2-3月针对性搜集数据,进行分析,并进行调查与实践,完成开题报告;

(3)2020年4月针对性分析与研究,撰写初步设计说明书初稿,绘制工艺图初步设计图纸;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]龚帆, 刘霞, 顾人吉. 一种组合工艺的船舶油污水处理技术[j]. 上海船舶运输科学研究所学报, 2019(3).

[2]蔡军, 陈勇. 船舶污水一体式处理系统的研究[j]. 舰船科学技术, 2018, v.40(13):154-157 161.

[3]孟峥嵘, 王春明. 船舶生活污水处理技术现状及发展趋势[j]. 交通企业管理, 2011(12):56-57.

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