[发明专利]船舶生活污水脱氮处理方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于船舶生活污水技术领域，尤其涉及船舶生活污水脱氮的处理方法和系统。

背景技术

随着航海业的发展，未经处理的船舶生活废水直接排放到海水中，是造成海洋污染的一个重要原因。由海运而带来的海洋污染问题也逐渐引起了人们的关注与重视。最新修订的《2012 年生活污水处理装置排出物标准和性能试验实施导则》则将氮、磷也列入到了控制指标，但是目前的船舶生活废水处理工艺对于氮和磷的去除效果是有很大局限性的。

目前，现有的常用的船舶污水处理工艺主要有生化法、膜法、电化学法等。

生化法处理陆地生活废水技术已经非常成熟，但是船舶上的环境条件要比陆地恶劣很多，船舶不停的航行，船体温度差异大，船舶生活废水中盐分含量也要高于陆地生活废水，这对于微生物自身的要求是很高的，很难有一种微生物能完全适应这种条件，污水处理后出水效果不稳定。并且生化法处理船舶生活废水占地面积大，管理较复杂，但是船舶上可用空间有限，生化法处理船舶生活废水局限性很高。

微滤、纳滤、反渗透等膜法也是船舶生活污水处理的一种常用方法，膜法处理船舶生活废水只是将污染物进行物理分离的过程，不能从根本上降解掉污染物。膜法处理船舶生活废水虽然对水质要求比较低，但工艺运行成本高，在运行过程中，进水侧水中杂质在膜面积累黏结形成膜污染，从而影响其运行稳定性和出水水质，需要经常进行膜的清洗。

电化学法是目前广泛采用并极具发展潜力的船舶生活污水预处理方法之一。但是传统的电化学法将电氧化电极和电解制氯电极融合成一体，当电流密度过低时，电氧化电极氧化性能不高，当电流密度过高时，则对电解制氯电极产生不可逆的损失，使其使用寿命大打折扣，并且能耗过高，将电能转化为了热能，使水温升高明显，运行成本高，氧化和制氯一体化电极对总氮的去除效果微乎其微。

综合上述分析，现有技术存在结构复杂、运行费用高、操作不方便、处理效果不达标等诸多问题需要解决。

发明内容

为了解决目前船舶生活污水脱氮处理工艺复杂，生化法中需要多级串联工艺，占地面积大，并且对微生物的活性和环境耐受性高，脱氮效果波动大，电解法中吨水处理耗电大，电极寿命短，能耗高等问题，本发明旨在提供一种船舶生活污水脱氮处理方法。

本发明的技术方案是：一种船舶生活污水脱氮处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）预处理：以聚合氯化铝作为絮凝剂，沉淀后，上层清液进入下步工艺，下层污泥进行脱水处理，污泥滤出液流与原水汇合重复预处理；

（2）电解：经过预絮凝后的污水引入一部分的海水进行电解，电解电解处理包括两种：一种为氧化电解，主要用于将溶解性有机物氧化为无机物，将溶解性有机氮氧化为氨氮；另一种为制氯电解，主要用于将海水电解产生次氯酸钠，将氨氮氧化为气态氮，从而达到去除水体中总氮的效果，剩余的次氯酸钠则主要杀死病原微生物；

（3）中和脱氯：在电解处理后的污水中加入一定量的还原剂硫代硫酸钠进行脱除余氯，中和后的污水排放到船体外。

所述的步骤（1）中：在线检测原水的TSS值，絮凝剂聚合氯化铝的投加量以Al³⁺计算，是进水TSS检测值的1.5倍；投入絮凝剂后，快速搅拌10-30s，然后慢速搅拌2-4min，沉淀5-20min，经过预处理后，总磷的去除率可以达到90%以上；上层清液进入到电解步骤，下层污泥经过污泥回收系统，进行脱水处理，干燥后的污泥收集后加以利用，污泥滤出液则流回到预处理系统。

所述的。

所述的步骤（2）中：需要引入海水体积与污水的体积比为1:3；所述的氧化电解采用电解氧化电极，所述的制氯电解采用电解制氯电极，电解氧化电极与电解制氯电极的数量比为2:1，电解时间为10-30s，经过该工艺后，总磷去除效果可以达到98%，总氮去除效果可以达到90%以上，COD、BOD5、耐热大肠杆菌等指标均符合《2012 年生活污水处理装置排出物标准和性能试验实施导则》规定。

所述的步骤（3）中：采用余氯测定仪测定电解后污水中的余氯浓度，还原剂硫代硫酸钠的投加浓度为余氯的1.5倍。

一种实施所述的船舶生活污水脱氮处理方法的系统，其特征在于，包括通过管线依次连接的预处理单元、电解单元和中和脱氯单元。