申請(qǐng)日2016.06.12

　　公開(kāi)(公告)日2016.08.24

　　IPC分類(lèi)號(hào)C02F9/08; C02F103/08

　　摘要

　　本發(fā)明公開(kāi)一種三效一體化的船舶污水處理裝置及方法，包括過(guò)濾器和光催化氧化反應(yīng)器，光催化氧化反應(yīng)器包括與過(guò)濾器出水端連接的筒狀反應(yīng)器本體、一端與反應(yīng)器本體連接且另一端延伸至海水內(nèi)的水泵、沿反應(yīng)器本體長(zhǎng)度方向布置于反應(yīng)器本體內(nèi)的燈管、及設(shè)于反應(yīng)器本體內(nèi)壁的超聲波發(fā)生器。本發(fā)明一方面設(shè)置過(guò)濾器出去污泥中較大顆粒雜質(zhì)，降低污水濁度，有利于后續(xù)的光照穿透性，另一方面設(shè)置超聲波發(fā)生器，利用超聲波的機(jī)械作用使污水和污水中的污泥發(fā)生振動(dòng)，避免污泥結(jié)塊，同時(shí)利用超聲波的空化作用形成氣泡，促進(jìn)污泥顆粒分散，同時(shí)利用海水與污水在光催化作用發(fā)生氧化反應(yīng)，減少了資源消耗，降低了污水處理成本。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種三效一體化的船舶污水處理裝置，其特征在于，包括過(guò)濾器和光催化氧化反應(yīng)器，所述光催化氧化反應(yīng)器包括與所述過(guò)濾器出水端連接的筒狀反應(yīng)器本體、一端與所述反應(yīng)器本體連接且另一端延伸至海水內(nèi)的水泵、沿所述反應(yīng)器本體長(zhǎng)度方向布置于所述反應(yīng)器本體內(nèi)的燈管、及設(shè)于所述反應(yīng)器本體內(nèi)壁的超聲波發(fā)生器。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶污水處理裝置，其特征在于，所述過(guò)濾器和所述光催化氧化反應(yīng)器通過(guò)一三通閥連接，所述三通閥一出水端口與一循環(huán)管道連接，所述循環(huán)管道與所述過(guò)濾器的進(jìn)水端連接。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船舶污水處理裝置，其特征在于，所述一體化光催化氧化污水處理裝置包括一濁度控制部件，所述濁度控制部件包括配合設(shè)置于所述過(guò)濾器內(nèi)壁的發(fā)光體和光強(qiáng)度傳感器、及一處理器，所述處理器包括信號(hào)采集電路、比較電路、三通閥驅(qū)動(dòng)電路，所述信號(hào)采集電路用于采集所述光強(qiáng)度傳感器感應(yīng)所述發(fā)光體照射的光強(qiáng)度產(chǎn)生的電信號(hào)，所述比較電路用于判斷所述電信號(hào)是否大于設(shè)定閾值，若大于設(shè)定閾值則啟動(dòng)三通閥驅(qū)動(dòng)電路，所述三通閥驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)三通閥使所述過(guò)濾器和所述光催化氧化反應(yīng)器連通。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的船舶污水處理裝置，其特征在于，所述反應(yīng)器本體包括沿污水運(yùn)動(dòng)方向依次設(shè)置的第一分段和第二分段，所述水泵連接于所述第一分段，所述燈管內(nèi)置于所述第二分段。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船舶污水處理裝置，其特征在于，所述燈管為紫外燈管，且其同軸布置于所述第二分段內(nèi)。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的船舶污水處理裝置，其特征在于，所述超聲波發(fā)生器包括分別布置于所述第一分段和第二分段內(nèi)的第一超聲波發(fā)生器和第二超聲波發(fā)生器，所述第二超聲波發(fā)生器包括沿所述第二分段長(zhǎng)度方向布置的多個(gè)超聲波發(fā)生組件，每個(gè)所述超聲波發(fā)生組件均包括沿所述第二分段內(nèi)壁呈環(huán)狀布置的多個(gè)超聲波發(fā)生部。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船舶污水處理裝置，其特征在于，所述第二分段內(nèi)壁設(shè)置有用于檢測(cè)所述紫外燈管的發(fā)光強(qiáng)度的在線光強(qiáng)度計(jì)。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的船舶污水處理裝置，其特征在于，所述水泵進(jìn)水端延伸至海水內(nèi)并與一海洋生物防護(hù)組件連接。

　　9.一種三效一體化的船舶污水處理方法，其特征在于，包括如下步驟，

　　(1)將污水經(jīng)過(guò)過(guò)濾器循環(huán)過(guò)濾，至污水濁度不高于10mg/L;

　　(2)向過(guò)濾后的污水中加入海水作為氧化劑，在紫外光下進(jìn)行催化氧化;

　　(3)在光催化氧化過(guò)程中對(duì)污水進(jìn)行超聲波處理。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的船舶污水處理方法，其特征在于，所述步驟(2)還包括對(duì)加入海水后的污水進(jìn)行超聲波預(yù)處理;所述步驟(3)包括對(duì)發(fā)射紫外光的紫外燈管外的污水進(jìn)行超聲波處理。

　　說(shuō)明書(shū)

　　三效一體化的船舶污水處理裝置及方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及船舶污水處理技術(shù)，尤其是涉及一種三效一體化的船舶污水處理裝置及方法。

　　背景技術(shù)

　　進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，光催化氧化污水處理方法成為環(huán)�？茖W(xué)工作者研究的方向。而且，大量的研究證明，烴類(lèi)和多環(huán)芳烴、鹵化芳烴化合物、染料、表面活性劑、農(nóng)藥、油類(lèi)、氰化物等都能有效地進(jìn)行光催化反應(yīng)，脫色、去毒、礦化為無(wú)毒無(wú)機(jī)小分子物質(zhì)，從而消除對(duì)環(huán)境的污染。

　　光催化氧化還原機(jī)理主要是催化劑受光照射，吸收光能，發(fā)生電子躍遷，生成“電子-空穴”對(duì)，對(duì)吸附于表面的污染物，直接進(jìn)行氧化還原，或氧化表面吸附的羥基OH-，生成強(qiáng)氧化性的羥基自由基OH-將污染物氧化。

　　船舶在運(yùn)輸過(guò)程中需要排出大量的污水，為了避免其排出的污水污染海洋，必須對(duì)這些污水進(jìn)行處理，現(xiàn)有的船舶污水處理均采用常規(guī)活性污泥法，其不利于提高污水處理效率和降低污水處理過(guò)程中能源消耗。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提出一種三效一體化的船舶污水處理裝置及方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)有船舶污水處理中處理效率低下、能耗大的技術(shù)問(wèn)題。

　　為達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案一方面提供一種三效一體化的船舶污水處理裝置，包括過(guò)濾器和光催化氧化反應(yīng)器，所述光催化氧化反應(yīng)器包括與所述過(guò)濾器出水端連接的筒狀反應(yīng)器本體、一端與所述反應(yīng)器本體連接且另一端延伸至海水內(nèi)的水泵、沿所述反應(yīng)器本體長(zhǎng)度方向布置于所述反應(yīng)器本體內(nèi)的燈管、及設(shè)于所述反應(yīng)器本體內(nèi)壁的超聲波發(fā)生器。

　　優(yōu)選的，所述過(guò)濾器和所述光催化氧化反應(yīng)器通過(guò)一三通閥連接，所述三通閥一出水端口與一循環(huán)管道連接，所述循環(huán)管道與所述過(guò)濾器的進(jìn)水端連接。

　　優(yōu)選的，所述一體化光催化氧化污水處理裝置包括一濁度控制部件，所述濁度控制部件包括配合設(shè)置于所述過(guò)濾器內(nèi)壁的發(fā)光體和光強(qiáng)度傳感器、及一處理器，所述處理器包括信號(hào)采集電路、比較電路、三通閥驅(qū)動(dòng)電路，所述信號(hào)采集電路用于采集所述光強(qiáng)度傳感器感應(yīng)所述發(fā)光體照射的光強(qiáng)度產(chǎn)生的電信號(hào)，所述比較電路用于判斷所述電信號(hào)是否大于設(shè)定閾值，若大于設(shè)定閾值則啟動(dòng)三通閥驅(qū)動(dòng)電路，所述三通閥驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)三通閥使所述過(guò)濾器和所述光催化氧化反應(yīng)器連通。

　　優(yōu)選的，所述反應(yīng)器本體包括沿污水運(yùn)動(dòng)方向依次設(shè)置的第一分段和第二分段，所述水泵連接于所述第一分段，所述燈管內(nèi)置于所述第二分段。

　　優(yōu)選的，所述燈管為紫外燈管，且其同軸布置于所述第二分段內(nèi)。

　　優(yōu)選的，所述超聲波發(fā)生器包括分別布置于所述第一分段和第二分段內(nèi)的第一超聲波發(fā)生器和第二超聲波發(fā)生器，所述第二超聲波發(fā)生器包括沿所述第二分段長(zhǎng)度方向布置的多個(gè)超聲波發(fā)生組件，每個(gè)所述超聲波發(fā)生組件均包括沿所述第二分段內(nèi)壁呈環(huán)狀布置的多個(gè)超聲波發(fā)生部。

　　優(yōu)選的，所述第二分段內(nèi)壁設(shè)置有用于檢測(cè)所述紫外燈管的發(fā)光強(qiáng)度的在線光強(qiáng)度計(jì)。

　　優(yōu)選的，所述水泵進(jìn)水端延伸至海水內(nèi)并與一海洋生物防護(hù)組件連接。

　　本發(fā)明另一方面還提供一種三效一體化的船舶污水處理方法，包括如下步驟，

　　(1)將污水經(jīng)過(guò)過(guò)濾器循環(huán)過(guò)濾，至污水濁度不高于10mg/L;

　　(2)向過(guò)濾后的污水中加入氧化劑，在紫外光下進(jìn)行催化氧化;

　　(3)在光催化氧化過(guò)程中對(duì)污水進(jìn)行超聲波處理。

　　優(yōu)選的，所述步驟(2)還包括對(duì)加入海水后的污水進(jìn)行超聲波預(yù)處理;所述步驟(3)包括對(duì)發(fā)射紫外光的紫外燈管外的污水進(jìn)行超聲波處理。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一方面設(shè)置過(guò)濾器出去污泥中較大顆粒雜質(zhì)，降低污水濁度，有利于后續(xù)的光照穿透性，另一方面設(shè)置超聲波發(fā)生器，利用超聲波的機(jī)械作用使污水和污水中的污泥發(fā)生振動(dòng)，避免污泥結(jié)塊，同時(shí)利用超聲波的空化作用形成氣泡，促進(jìn)污泥顆粒分散，同時(shí)利用海水與污水在光催化作用發(fā)生氧化反應(yīng)，減少了資源消耗，降低了污水處理成本。