[发明专利]一种海上平台生活污水的组合处理方法及组合处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及生活污水处理技术领域，尤其涉及一种海上平台生活污水的组合处理方法及组合处理系统，具体是主要采用预处理+陶瓷膜深度过滤+光电催化氧化的组合处理方法以及由相关设备组成的组合处理系统，使得海上平台生活污水实现达标排放。

背景技术

随着海洋石油的开发，海上平台生活污水对海洋环境的污染越来越受到重视。国际海事组织（IMO）在1973年制定的《国际防止船舶污染公约》对防止生活污水造成的污染做了严格的规定。中国在1983年制定了《船舶污染物排放标准》，1986年制定了《海船防污结构与设备规范》，对船舶生活污水的处理与设备进行了规范。20世纪70年代初，国际上开始进行船用生活污水处理装置的研究与开发，目前已经达到商品应用阶段。常用生活污水处理方法主要分为三类：物理化学法、生物法和电解法。

到目前为止，国内外普遍采用的除磷方法主要有化学除磷法和生物除磷法，以及化学和生物除磷相结合的生化除磷法。

（1）物理化学法

物理化学法的工作原理是将粉碎泵粉碎后的污水加入消毒药剂，污水消毒后经过分离，处理为澄清水和污泥，将澄清水排出，污泥定期排走。该方法需要有一定的空间储存消毒药剂，而消毒药剂长时间储存后其消毒能力下降是其短板。

（2）生化法

生化法是一种利用微生物来处理污水的方法。生化法处理海上平台生活污水的影响因素主要有溶解氧、水体温度、营养物质、pH值和有机负荷率等，平台上采用生化法处理生活污水主要存在以下几方面的问题：1）生化法中的活性污泥易受污水中油污或化学药剂的影响而死亡；2）以中国渤海海域为例，当冬季气温低时微生物降解有机物的能力大幅下降；3）当系统停止运行一段时间后也容易造成微生物群因为没有养料而死亡；4）平台上污水产生量的不均匀性使进入污水处理装置的污水具有一定的冲击性，对微生物活动有一定的影响；5）曝气罐中污水处理需要较长的时间，需要有较大的空间；6）由于部分平台采用海水冲厕，因此污水中盐含量高，而高盐环境下微生物的种群简单、耐冲击性更差、处理效果不理想。

（3）电解法

电解法是通过电化学过程产生消毒剂（ClO^-）来对生活污水进行氧化和消毒。其原理是将混有海水和生活污水，流经电解槽，产生ClO^-来对生活污水进行消毒和氧化，电解法不需要额外使用药剂，占地面积小，操作维修简单，其缺点是极板损耗高同时容易堵塞造成设备的不稳定运行。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种用于海上平台生活污水处理组合处理方法及其组合系统，以达到稳定处理并达标排放海上平台生活污水的目的。

本发明主要采用一种组合工艺，以克服现有工艺的不足，本组合工艺采用预处理+陶瓷膜深度过滤+光电催化氧化组合处理方法对海上平台生活污水进行处理，生活污水首先经过粉碎、油水分离、细格栅过滤等预处理后，能够截留住大部分大块固体物质与油分，过滤出水经过缓冲罐均质后，再经过陶瓷膜深度过滤处理，出水悬浮物含量能够达到≤35mg/L的标准，后续再经过光电催化氧化技术方法的光电处理设备处理使其水质达到处理要求。

陶瓷膜是以氧化铝、氧化钛、氧化锆等材料经特殊工艺制备而成的多孔非对称膜。陶瓷膜过滤是一种“错流过滤”形式的流体分离过程：在压力作用的驱动下，废水在膜管内流动，小分子物质透过膜，含大分子组分的浓缩液被膜截留，从而使流体达到分离、浓缩、纯化的目的。陶瓷膜的过滤精度涵盖微滤和超滤，微滤膜的过滤孔径范围在0.05μm至1.4μm之间，超滤膜的过滤精度范围可在10KDa-50KDa之间，可根据物料的粘度、悬浮物含量选择不同孔径的膜，以达到澄清分离的目的。陶瓷膜具有耐高温、耐化学腐蚀、机械强度高、抗微生物能力强、渗透量大、可清洗性强、孔径分布窄、分离性能好和使用寿命长等特点，目前已在化工与石油化工、食品、生物和医药等领域分离工艺获得成功应用。本发明的显著技术特征之一，就是在于开发的新的陶瓷滤膜制备工艺，通过加入锆铝双金属偶联剂，获得了一种性能显著改善的氧化铝复合陶瓷微滤膜制品，提高了生活污水的处理能力及滤膜使用寿命。锆铝双金属偶联剂的使用，在溶胶体系反应前起到原料组分的表面活性和分散作用，在溶胶体系反应过程中起到偶联架桥作用，能够使各有机组分官能团同无机及金属组分结构桥联更为强化，在涂膜过程中能够使复合溶胶涂层组分同陶瓷基体附着更为紧密深入，在最后的焙烧过程中，能够通过有机成分的挥发增强微滤膜的孔隙率和孔强度，改善比表面积，从而提高了所制备氧化铝复合陶瓷微滤膜的综合性能。