面向21担纪的美国海船生活污水处理技术,吴始栋4物好=据21世纪海洋环保的要求,正在开发研究两种膜生=器生蹄水处理通过实验室和码头岸上的试验评定生知水处理的要尤其是适合未来长期离港或短局港连续航行步解决处理系统的电磁干扰,防振和耐冲击,降噪,防腐,防火以及防烟问。
舰船生活污水是指舰船人员日常生活活动中产生的粪便污水又名黑水和洗脸,沐浴,厨房用具清洗水又名灰水等。根据国际防止船舶污染公约肘017378的要求,这些生活污水经过不同形式的处理,达到环保要求后才能进行排放。,前,陆用生活污水处理技术和设备已经成熟并得到推广使用,但这些装置大多数体积庞大,且舰船的振动,摇摆等问需要考虑,所以,限制了陆用污水处理装置在舰船上的应用。美国海军根据21世纪海洋环保要求,正在研制离岸3至12海里和特定海区航行30多天以及近海连续航行40天的舰船的膜生物反应器处理生活污水系统。该系统利用过滤生物降解和紫外线消毒污水污染物,减少储存体积,降低岸上排放成本等优点。
备的两种膜生物反应器处理系统结构及其作用,实验室和码头岸上试,果。今后应解决的问。
薄膜技术1977年,美国海军曾研究用薄膜过滤法和活化污泥法处理舰船原生黑水,试验结果明,经处理的黑水达到美国联邦政府规定的排放水质要求,即丁33和,0均符合规定的指标。但是,研究报告中也指出过滤薄膜材料基本上是纤维材料在使用过程中易产生开裂和泄漏现象,这是因为所用材料经不住为保持膜过滤性能而承受严酷的冲洗过程。
利用薄膜可直接将流人的污水进行分离与浓缩,使其废物浓缩度达到98,因而减小了舰上储存污水的容积并大大地缩短储存污水的时间。薄膜过滤系统比蒸发处理系统具有占空间小耗电少等优点,同时还可利用船上机械系统公用部件。
岸蓍备队对灰水处理的*低要求水质1数指标生化霜1量总悬浮固体量粪便大肠菌,4,9菌落形成4船舶与设备为此,在过去15年内,对膜材料及其制造技术进行了不断开发和研究。目前,大多数工业用薄膜是由聚合物,陶瓷,金属或经液态或类似明胶浸渍可以设计成不同空隙尺寸及分布状态,让定大小的分子,离子和颗粒通过,并按此加以分类。对过滤污水施加定压力正压或负爪以控制过滤量。时过滤量随滤膜上污损速率增加而降低。膜般在室温下使用。
膜生物反应器膜生物反应器18幻是种将过滤膜与生物反应器相结合有分离污水中生物和无机物固体原生污水跟含有微生物的悬浮固体相混合,将有机物降解溶解,转变成纤维素和0,2,然后把,气体从处理系统通风口排出。经,只处理的污水可以直接排放或根据要求作进步处理,它与传统活化污泥法很相似,但是由于将污泥进行了长期的时效处理,所以产生的污泥较少,这对污泥沉积装置的正常运行是十分有利的。由于微生物与膜的综合作用,大大提闻了8尺系统单位容积处理污水的效率,故只需较小的污水储存容积。
舰上生活污水处理系统开发曝气过滤膜处理系统在入3开发之前,美国海军曾对中间规模作了评定并进行了小塑课探索性试验研究,目船装备添8尺提供科学依据,以证明,只处理放要求并且可稳定地运行。
月,美国污水处理设备制造厂为美国,0奶评0卡德罗克室生产了套污水处理系统,它由内置空气扩散器的室生物处理柜的滑动底板管式2.5超滤膜过滤系统活性碳粒吸收剂和水流紫外线消毒系统等部分组成。整个系统液压保持时间8幻至少为24小时,灰水由美国海军科学院提供工作时产生的污水。整个实验室试验进行了大约650小时,试验结果明,处理后的水质满足了排放要求。但是,对于4900升则需要更长才能达到排放要求。同时为防止过滤膜系统再循环泵的堵塞,必须采用过滤筛或者沉淀工业纯水设备等预处理措施。
小型课探索性研究是在美国海军研究署主持下进行的。研究结果明,用小型,3尺系统处理是十分有效的,可在数小时内迅速地将灰水降解,而且运行稳定。已取得下列研究成果肘8只系统在10天内比1为3小时条件下,处理的水质800指标可达到规定的301的要求;旦生物反应器开始运转,其生物量随时间延长呈线性增长;生物反应器中生物含量比连续流动的无生物再循环大约高50倍;进入生物反应器的全部有机碳实际上完全被微生物群体氧化而生成,2气体,合成生物时消耗碳的量是相当少的;5,只系统可运行长达74天,而且在生物反应器内不会形成大量固体;周围环境因素,诸如24小时内不充气,停止输人基质15小时,加入2体积的次氯酸溶液等对生物反应器只有短时影响。
根据上述研究成果0,识,龆ǘ灾屑涔婺E蟊系统进行改进,在1995年7月拆除了该系统的碳粒吸收层和紫外线消毒系统,将储存柜内的管状滤膜改成中空纤维膜1.61湖模块,膜夕面涂分子±下限为20万的聚合物作过滤材料。将聚氯乙烯管与膜模块底部连接以便让空气进人膜内,用空气冲洗膜而使膜保持高的流黾。对真空栗与封头连接处的膜施加必要的渗透压力以保证相应的渗透量。
随后,在1995年月至1996年4月间,该系统,很1分别进行!18小时下400小时,财6小时下1800小时灰水曝气处埋评试验。试验结果为了缩短灰水处理时间,美国在马里兰州西贝塞斯达市的新卡德罗克室的新环境质量实验室进行,为3小时的试验。在8中添加紫外线消设备,对过滤水流进行消毒。不过由于提供式验的灰水污染度超过舰船产生的灰水污染度,所以,只有TSS达到了要求,而BOD和FC则超标了。
标准码头岸上试验1996年夏天,在美国诺福克海军基地码头上临时建造了套03装置,由900升容积个中空纤维膜模块和紫外线后处理消,系统等部分组成,目的是研究该系统处理灰水的可靠性并支持未来码头上设计大型模型船舶物资与市场合同的工作。
标准试验用的黑水和灰水从舰船上重力收集储存和转换柜,1幻或真空收集储存和转换柜,10中提取,要求污水浓缩体积比为501并达到1规定的水质指标。做了5种试验,其中4种是在1为3小时下,另种在,町为6小时下进行的。其结果133和,全部达到指标,而砂30只有两种符合指标要求,不合格的原是由于曝气时间不足的缘故。整个系统运行稳定,浓缩污水容积反渗透纯水系统比可达到很高的水平。对01丁舰船,在1为3小时下似乎可达标,而对01‘舰船则需做更多试验才能确定*佳HRT.
六从6在码头上的演根据上述成功经验,设计了可容纳75名船员舰只的人汀3,该系统污水枢内浸泡中空纤维膜模块并在码头岸上进行演。这套可移动的人财18供海军处理舰船产生的灰水和真空黑水收集柜中的不禽汕污水。打算使污水浓缩比达到4,具有储存15天要求。制成的人,校型安装在12米长的可移动拖车上,在诺福克海军基地码头上由0阳以人员进行试验。1999年初建造,同年春天交付给美国海军。
试制模型10厘1 0倾1与人8结构上的差别是前者滤膜安装在储存柜外面,膜过滤系统由孔径25毫米8根长2米管材组成,安装在热交换器结构上。浸泡和曝气的污水在滞留的8小,内将进行生物和超滤膜过滤再循环处理。通过膜渗透的水是下净水,剩余吸的过滤水流经紫外线反应器进行消毒处理以保证排放前的水是无菌的。该系统水流量大约为升分钟1儿1浓缩灰水容积比为501.当*终安装在舰上时,装配在滑动底板上的整个系统通常具有於2.5米,宽1.6米,1.7米,湿重达15,000公斤含曝气储存柜。
由003负责做综合评定试验,9前正在运行中。
在实验室,已完成两个阶段模拟舰船污水处理试验,第阶段是模拟舰船离港37天在无后勤支援下连续运行600小时下处理灰水,第阶段是模拟舰船在近海连续运行40天430小时,除去假日,每周工作5天。每天处理15小时,共计处理了30天。评定结果明,在流量6.5加仑分下,处理后的水质和运行可靠性都达到设汁的目标。
随后,999年在实验室进行6个月长达180天运行可靠性将广动从系统中,除。冲洗污泥作业根据膜渗透量和试验连续性时间来确定,般在处理灰水后行。在冲洗过程要求保持微生物的活性和生物反应器内悬浮固体的浓度,使膜达到*大使用寿命。
贼朽与冗的比较,灯8柜内设置过滤膜,使售储存柜具有体积小重量轻节能和便于储存等优点,而0肘的过滤膜安装在储存柜护,因柜内无气体,所以不需考虑气体排放问。大型槽式管状膜有利于高浓度污水通过,因此纤维材料不需要预过滤。
面向21世纪的舰船污水处理技术21世纪此界1.对海洋环保上接第27觅车上应垛放3堆纸板箱,间堆应为装有塑料货物的纸板箱,外面两堆由不装塑料杯的板箱构成仅有内部隔板构成。
着火目标的布置两组着火目标,用油布沿模拟货车同样的高度覆盖住,在着火目标的汕布下面,沿着火目标连续地布置空硬纸板箱。另将个用2米长,1.5毫米宽,2毫米厚钢板制成的池盘布置在模拟货车下部心,喷咀装置在模拟货车顶部。
试验项目试验应在制造商规定的*低系统水压*小和*大天花板尚度以及*小和*大的喷阻*低点与天花板间距条件芥进行。*低天花板高度应不小于试验程序应调定到在流经6个开启的喷将更加重视,各国将制订和执行更加严格的环保法规,限制舰船在特定海区和3,12海里内排放未经的处理污水。为此,美国海军正在执行研究与开发提高未来舰船处理污水能力的计划。即巾01吧研制的综合污水排放系统正03.该系统将*终实现在舰船上全面收集处理和破坏全部含油与无含油污水的战略,达到建造绿色舰船的目标,进步提高长期和连续航行时处理污水的能力,*大限度地减少废物卸载成本。
上述研制的理了3和EDMl的膜生物反应器污水处理系统,根据试验结果将装备到美国未来海军舰船,有可能取代2,世纪7,年代研制成功的目前大多数海军舰船采用的,系统,克服了01系统只限制在离岸3海里使用的缺点,满足了长期3,天和近岸连续航行4,天的舰船处理污水的要求。
不过,今后还需在设计中考虑解决防电磁干扰防振耐冲击降噪防腐防火和防烟等问小结1.从上述陈述可看出,IM0已认识到人。123幻决议所述内容过于简单,且缺乏关于系统性能试验要求和评价标准,尽管肘80士,914通函实际上已起了替代人,3决议的作用。
13条明确规定特种处所固定或压力水雾灭火系统应采用手动操作,而处8,也914通过明确了可采用自动启动,手动启动或自动启动人工释放功能,这主要是因为914通过了引人了予作用系统。
3.根据特种处所结构以及货物布置可燃性质,特种处所压力水雾灭火系统,采用分区控制对所发生的火灾实施抑制和控制,因此对特种处所内的排水脱险通道布置,探火或消防巡逻,以及灭火战斗组的功能及组织应予特殊考虑。
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