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CSWE-20 船用生活污水处理装置的使用和改造

2022-03-10殷全明

设备管理与维修 2022年1期
关键词:溢流液位清水

殷全明

(河北港口集团秦皇岛港股份有限公司,河北秦皇岛 066000)

0 引言

船舶生活污水一般是指由船上工作人员、乘客以及船舶所运载的动物在日常生活中所形成的污水和废物。对船舶生活污水进行处理的目的是为了对处理和排放进行控制,以保证操作的正确、防止造成海洋污染。轮机长负责生活污水处理设备的操作使用的监督、检查,值班轮机员具体负责设备的操作和排放。

一般来讲,港口作业船舶上不配备医务室,也不运载动物或货物,所以港口作业船舶上的生活污水只是由卫生间便器的排出物产生的。

1 内海环境现状

近几年,在渤海湾局地出现的红藻现象就是海水受到污染,使藻类过度生长和繁殖造成的。严重的藻类大爆发,对海水养殖业会造成巨大危害,也会使海滨浴场的漂浮物增多,影响人们的生产和生活。海水浴场是人们消夏避暑的胜地,清洁的海水具有一定的杀菌作用,有助于人们的皮肤健康。然而大量未经处理的生活污水进入海水,尤其渤海是我国的内海,海水置换能力很差,使得生活污水中的致病细菌很容易在海水中传播,对人们的健康造成威胁。

2 工作中容易造成船舶生活污水违规排放的因素

(1)将生活污水直通舷外的阀打开,通向生活污水处理装置的阀关闭,生活污水未经处理直接排放入海。

(2)将生活污水处理装置附近通舷外的阀打开,把生活污水的排舷外出口截止阀关闭,但未将该阀门完全关死。

(3)对装置进行反冲洗时,开启曝气接触柜、接触柜、沉淀柜底部3 个排出阀,之后一直未关闭上述阀门,同时消毒柜排出阀、排出泵出口阀、排海阀也处于开启状态,导致部分未经完全处理的生活污水排入海中。

(4)生活污水处理装置的排放泵和空气泵均采用手动控制模式,且只在排放泵手动打开时将空气泵短暂打开,其余时间空气泵保持关闭,导致排放入海的生活污水未经过曝气处理。

(5)由于生活污水处理装置的紫外消毒处置单元出现误报警,船员手动将紫外消毒处置单元的开关关闭,保持生活污水处理装置其他部件运行,生活污水继续通过处理装置,且未经消毒处理后排放。

(6)个别生活污水处理装置设置溢流管路,且直接溢向排舷外总管。船舶靠泊或锚泊时,生活污水处理装置处于停用状态,当生活污水处理装置内生活污水满过溢流口,未经处理的生活污水会直接排往舷外。要求拆除溢流至舷外总管的溢流管路。

3 船舶生活污水处理装置改造方案

公司拖轮船龄跨度比较大,既有30 年船龄的老船,也有2 年船龄的新造船。由于设计之初对生活污水排放要求不够严格,老旧船上的生活污水装置的排放标准已不能适用于现在最新规范要求,为了满足最新的排放要求,公司积极对老旧船舶生活污水处理装置进行改造升级。结合公司老旧船舶生活污水处理装置的缺点和最新的排放规定,在新建造的秦港26 轮上对生活污水处理装置进行了进一步改造,以达到最新的排放要求。

秦港26 轮选择安装CSWE-20 船舶生活污水处理装置,该装置采用生物氧化降解和微滤及物理消毒相结合的方法处理来自船舶的生活污水,处理后的排放水达到国际海事组织规定的排放标准。其中生化处理又称活性污泥处理或曝气处理,通常是利用好氧性微生物为主的活性污泥对污水中的有机物进行氧化分解,使其变成无机物,经过沉淀流入清水室,然后进行微滤及物理消毒处理,再进行排放。

该装置设计为可以自动驯化和培养活性污泥,但是周期比较长,一般为15~30 d。为了实现快速使用,在曝气室顶部加装了一个投药口,通过向曝气室里投入菌种夜(药液),促使活性污泥快速生长繁殖,便于应急使用。在排放泵出口的管路上安装紫外消毒器和MBR(Membrane Bio-Reactor,膜生物反应器)模块(超滤膜)。紫外消毒器可以进一步提升经过处理后排出的清水的生化指标,使之符合最新的规范要求。若活性污泥驯化失败或污水含量不易降解时,通过手动转换阀门,经MBR 模块(超滤膜)超滤后即可排放。

在净化后的污水排放管道加装了单向截止阀,防止污水的回流或者海水的倒灌。在主甲板上船舶设置了标准排放接头,便于船舶和港口的接收设备管路相连接,通过岸上接收设备回收船舶的生活污水。该装置主要由曝气室、沉淀室、清水室、曝气泵及风机、粉碎排放泵等设备组成。

4 CSWE-20 船舶生活污水处理装置使用要点

(1)曝气风机。风机产生的气流用以对生活污水曝气供氧,同时也兼做污水循环回流的驱动动力。曝气风机在正常工作时会发出明显的蜂鸣声,如将手放至空气吸入口将会感觉到明显的吸力,运行一段时间后,将手放至外壳能感觉到明显温度。风机的工作状态通常用压力表来体现,压力表通常设置在风机和处理装置之间的连接管路上,曝气风机正常工作时压力表显示的压力值应处于说明书允许的范围内。一般情况下排压为0.05~0.015 MPa,如果压力表显示低于0.01 MPa,则说明风机排压不足,可能原因为入水前的曝气管路上有漏气现象,此种情况将会导致生活污水曝气不充分及水流循环的驱动动力不足。

(2)各腔室阀门。为了方便设备的清洗维护,均有冲洗管路连接生化型处理装置内部的曝气室、沉淀室、清水室等腔室,冲洗管路与各腔室的连接管路上设有多个阀门,这些阀门的开启和关闭均可改变生活污水的流向。在污水处理装置正常运行时,仅有清水室和排放泵的出口阀门应处于开启状态,曝气室、沉淀室等出口管路上的阀门均应处于关闭状态,如果此类阀门也处于开启状态,则会引起未经处理的生活污水由开启的阀门直接进入排放管路,导致处理设备在运行但实际上却未对生活污水进行有效处理的情况。

(3)清水室的高、中、低液位开关。在清水室里的水脏污时,液位开关容易在“断开”位置卡死,在中高位时排放泵不能自动启动,所以要经常检查液位开关的状态。在对控制面板进行检查时,可以测试高位报警装置,根据报警装置的不同类型,测试的方法通常有3 种:①打开报警装置电控箱内接线端子的盖子,将两根金属线对接形成回路,查看报警指示灯是否启动,也可以直接在控制箱内对接报警装置的线路使用万用表检查液位开关线路是否正常;②打开浮球开关盖子后,向上拉浮球相连的金属杆,查看报警指示灯是否启动;③将处理装置上冲洗水(干净淡水)进口管路上的截止止回阀打开,向清水室注入淡水,同时将排放泵控制模式调为“手动”,待水位上涨后查看报警指示灯是否启动。

(4)MBR 模块(超滤膜)。在超滤膜前设置一个压力表,当压力表达到一定压力时,发出膜系统高压报警,提示清洗或更换超滤膜。

(5)紫外消毒处置单元。该装置配备的是紫外线消毒灯管,要求3 个月更换一次。在灯管损坏时,控制面板上的指示灯熄灭,提示进行更换。

5 船舶生活污水处理装置改造内容

改造包括机械部分和电气部分。

(1)机械改造主要是针对清水室改造。对清水室的改造是增加玻璃管式液位计。原装置中的清水室没有液位计,只有液位开关,不能有效地实时观察清水室的水位。加装玻璃管液位计的另一个好处是,在液位开关发生故障(比如卡死)不能正常启动排放泵排水时,可以通过液位计的水位判断出哪一个液位开关出现故障,有助于故障的及时发现和排除,玻璃管式液位计如图1所示。

图1 玻璃管液位计

(2)电气部分改造主要是增加延伸报警功能,延伸报警原理如图2 所示。

图2 延伸报警原理

通过对清水室高、中、低3 个液位开关的控制线路,该装置实现中位自动启动排放泵排水、低位停止排水、发生故障或是水量太大以及液位继续上升达到高位发出高位溢流警报并自动启动排放泵排水,使水位不再继续上升。

在实际工作中,发现清水柜高位溢流报警时,只能在控制面板(图3)上发出灯光报警,没有声音警报,不容易被值班人员发现。为了解决这一问题,增加高位溢流报警的延伸报警系统。考虑到机器运转时机舱噪声大,必须要保证声光报警能够容易被发现识别,查阅相关的电气图纸,经过反复试验论证,终于找到解决方法。将高位溢流报警信号从控制箱延伸到机舱组合声光报警继电器箱,报警信号通过机舱组合声光报警灯板(图4)发出,机舱值班人员可以及时发现警报并进行处置。

图3 控制面板

图4 机舱组合声光报警灯板

6 结束语

船舶生活污水是水污染治理的重要组成部分,为了人类的健康,为了有一个绿色环保的生存环境,应该坚持不懈地做好这项利国利民的工作。

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