自动高效节能的船舶舱底污水处理系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种自动高效节能的船舶舱底污水处理系统及其方法，该系统包括过滤器、澄清柜、污油柜、舱底水舱、舱底水泵、油水分离器、蒸发柜以及PID变频器；过滤器的进口与污水井相连，过滤器的出口与澄清柜的含油污水进口相连，澄清柜的污油出口通过第一管路与污油柜的第一污油进口相连；澄清柜的含油污水出口通过第二管路与舱底水舱的进口相连；舱底水舱的出口通过第三管路与舱底水泵的进口相连，舱底水泵的出口通过第四管路与油水分离器的含油污水入口相连。本发明专利技术的自动高效节能的船舶舱底污水处理系统能够减轻油水分离器的负荷，节约舱底水泵的能耗，同时能够按照排放要求排放含油污水。

Automatic high efficiency and energy saving ship bilge sewage treatment system and its method

The invention discloses an automatic high-efficiency and energy-saving ship bilge sewage treatment system and a method thereof. The system comprises a filter, a clarifier, a sump oil tank, a bilge water tank, a bilge water pump, an oil-water separator, an evaporation tank and a PID frequency converter. The inlet of the filter is connected with a sewage well, the outlet of the filter is connected with the oily sewage inlet of the clarifier, and the sewage oil outlet of the clarifier is connected through a sewage well The first pipeline is connected with the first sump oil inlet of the sump oil tank; the oily sewage outlet of the clarifier is connected with the inlet of the bilge water tank through the second pipeline; the outlet of the bilge water tank is connected with the inlet of the bilge water pump through the third pipeline, and the outlet of the bilge water pump is connected with the oily sewage inlet of the oil-water separator through the fourth pipeline. The automatic high-efficiency and energy-saving ship bilge sewage treatment system can reduce the load of the oil-water separator, save the energy consumption of the bilge water pump, and discharge the oily sewage according to the discharge requirements.

【技术实现步骤摘要】
自动高效节能的船舶舱底污水处理系统及其方法
本专利技术涉及船舶舱底污水处理系统的
，具体涉及一种自动高效节能的船舶舱底污水处理系统及其方法。
技术介绍
船舶航行时会产生含油污水，含油污水主要存在于机舱舱底水、油舱洗舱水中。据国际海事组织资料统计，每年排入海洋的油量约147万吨，其中约30万吨油量是由于船舶舱底水排放入海造成的。一般一艘船舶每年排放的舱底水量约为该船总吨位的10％，舱底水含油量可高达50g/L。MARPOL73/78公约规定：为防止船舶排放的舱底水对海洋环境造成油污染，150吨以上的油船和400吨以上的非油船需要配备油水分离器。在舱底水舱向油水分离器供入含油污水时，舱底水泵是恒量泵，不能根据油水分离器的分离能力供入含油污水，油水分离器运行时对含油污水有额定处理量(有乳化油)和最大处理量(无乳化油)。舱底水泵根据油水分离器的每小时最大处理量(无乳化油)的流量要求进行选取，这样通常会在油水分离器的入口处旁通一支路，多余含油污水流回到舱底水舱，这样的缺点不仅会使含油污水经过舱底水泵后更加乳化，加重油水分离器的负荷，而且舱底水泵对旁通的含油污水做了无用功，导致耗能。目前，对于油水分离器处理后的污水要经过油份浓度检测仪检测，大于15ppm则流回舱底水舱或污水井，小于15ppm才能打开舷外阀排放含油污水，但是舷外阀门的打开需要充分考虑国际海事组织海上环境委员会制定排放的要求：1、在航行时排放；2、船舶要达到距离海岸50海里以上才能排放，且不能在特殊区域(地中海、波罗的海、黑海、红海、海湾、亚丁湾和南极区域)排放；3、瞬间油量排放率不得超过30L/nmile；4、排油总量不得达到上航次总装油量的1/30000。申请号为201510696868.4的中国专利技术专利公开了一种船舶机舱底水预处理系统，包括依次连接的污水井、日用舱底水泵、舱底水澄清柜、舱底水存放舱；所述的舱底水澄清柜的高度高于舱底水存放舱，舱底水澄清柜中的污水经沉淀过滤后受重力作用下流至舱底水存放舱。然而，存在如下不足：经过澄清柜处理后的舱底水，其污水含油量大幅下降，无论澄清柜处理后的含油污水是否达到排放舷外要求，其都放泄至舱底水存放舱，再经过油水分离器处理。如果澄清柜处理后的含油污水达到排放舷外的要求，又经过油水分离器的处理则没有减轻油水分离器的工作负担，且耗能。申请号为201820155882.2的中国技术专利公开了一种船用油水分离器及船用油水分离与焚烧联动系统，所述的油水分离器包括控制器、启动开关、断路器、变频器、供水泵和油份浓度传感器，供水泵是变量泵，用变频器控制变量泵的转速来调节供入油水分离器的含油污水流量，变频器的设定信号为15ppm的油份浓度信号，测定信号为油份分离器分离后的含油污水的油份浓度信号。然而，存在如下不足：变频器的设定信号和测定信号为油份浓度信号，而油水分离器分离后的含油污水的油份浓度不能反映油水分离器运行时对含油污水的实际处理量，就无法调节供水泵供入到油水分离器的含油污水量与油水分离器的分离能力达到最佳。因此，需要设计一种自动高效节能的船舶舱底污水处理系统，以节约舱底水泵的能耗同时能够按照排放要求排放含油污水。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述
技术介绍
的不足，提供一种自动高效节能的船舶舱底污水处理系统及其方法，该系统能够减轻油水分离器的负荷，节约舱底水泵的能耗，同时能够按照排放要求排放含油污水。为实现上述目的，本专利技术提供的一种自动高效节能的船舶舱底污水处理系统，包括过滤器、澄清柜、污油柜、舱底水舱、舱底水泵、油水分离器、蒸发柜以及PID变频器；所述过滤器的进口与污水井相连，所述过滤器的出口与澄清柜的含油污水进口相连，所述澄清柜的污油出口通过第一管路与污油柜的第一污油进口相连；所述澄清柜的含油污水出口通过第二管路与舱底水舱的进口相连；所述舱底水舱的出口通过第三管路与舱底水泵的进口相连，所述舱底水泵的出口通过第四管路与油水分离器的含油污水入口相连；所述油水分离器的污油排出口通过第五管路与污油柜的第二污油进口相连，所述油水分离器的含油污水排出口通过第六管路与蒸发柜的液体进口相连，所述蒸发柜的水蒸汽出口通过第七管路与油水分离器的水蒸汽进口相连，所述油水分离器上还设置有换热蒸汽出口；所述蒸发柜的污油排油口通过第八管路与第五管路汇流后与污油柜的第二污油进口相连，所述污油柜上还设置有排出口；所述PID变频器的信号输出端与舱底水泵的信号输入端连接。进一步地，所述第二管路上设置有第一支路，所述第一支路上设置有第二支路；所述第六管路上设置有第三支路，所述第三支路上设置有第四支路；所述第七管路上设置有第五支路；所述第二管路上设置有第一油份浓度计，所述第六管路上设置有第二油份浓度计；所述第一支路上设置有第一流量计，所述第四管路上设置有第二流量计，所述第五管路上设置有第三流量计，所述第六管路上设置有第四流量计，所述第三支路上设置有第五流量计。进一步地，所述第一管路上设置有第一阀门，所述第二管路上设置有第二阀门，所述第三管路上设置有第三阀门，所述第五管路上设置有第四阀门，所述第六管路上设置有第五阀门和第六阀门，所述第七管路上设置有第七阀门，所述第八管路上设置有第八阀门；所述第一支路上设置有第九阀门和第十阀门，所述第二支路位于第九阀门和第十阀门之间，所述第二支路上设置有第十一阀门；所述第三支路上设置有第十二阀门和第十三阀门，所述第四支路位于第十二阀门和第十三阀门之间，所述第四支路上设置有第十四阀门；所述第五支路上设置有第十五阀门。进一步地，所述澄清柜上还设置有蒸汽进口和蒸汽排出口，所述澄清柜的蒸汽进口处设置有第十六阀门，所述澄清柜的蒸汽排出口处设置有第十七阀门；所述油水分离器的换热蒸汽出口处设置有第十八阀门；所述污油柜的排出口处设置有第十九阀门；所述舱底水舱内设置有液位传感器。进一步地，它还包括选择器、控制单元、GPS定位系统、船舶电子海图、船用计程器、第一计时器以及第二计时器，所述选择器的数据输入端与第三流量计的数据输出端、第四流量计的数据输出端连接，所述PID变频器的数据输入端分别与选择器的数据输出端、第二流量计的信号输出端、液位传感器的信号输出端连接；所述控制单元的数据输入端分别与第一油份浓度计、第一流量计、第二油份浓度计、第五流量计、GPS定位系统、船舶电子海图、船用计程器、第一计时器以及第二计时器的数据输出端连接，所述控制单元的控制信号输出端分别与第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、第九阀门、第十阀门、第十一阀门、第十二阀门、第十三阀门、第十四阀门、第十五阀门、第十六阀门、第十七阀门、第十八阀门以及第十九阀门的控制信号输入端连接。本专利技术还提供一种利用上述的自动高效节能的船舶舱底污水处理系统进行处理的方法，包括如下步骤：1)来自污水井的含油污水经过过滤器后进入澄清柜，经由澄清柜静置分离后的污油流向污油柜，分离后的含油污水经过第一油份浓度计检测后送入舱底水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动高效节能的船舶舱底污水处理系统，其特征在于：包括过滤器(1)、澄清柜(2)、污油柜(3)、舱底水舱(4)、舱底水泵(5)、油水分离器(6)、蒸发柜(7)以及PID变频器(8)；/n所述过滤器(1)的进口与污水井相连，所述过滤器(1)的出口与澄清柜(2)的含油污水进口(2.1)相连，所述澄清柜(2)的污油出口(2.2)通过第一管路(10.1)与污油柜(3)的第一污油进口(3.1)相连；所述澄清柜(2)的含油污水出口(2.3)通过第二管路(10.2)与舱底水舱(4)的进口相连；所述舱底水舱(4)的出口通过第三管路(10.3)与舱底水泵(5)的进口相连，所述舱底水泵(5)的出口通过第四管路(10.4)与油水分离器(6)的含油污水入口(6.1)相连；/n所述油水分离器(6)的污油排出口(6.2)通过第五管路(10.5)与污油柜(3)的第二污油进口(3.2)相连，所述油水分离器(6)的含油污水排出口(6.3)通过第六管路(10.6)与蒸发柜(7)的液体进口(7.1)相连，所述蒸发柜(7)的水蒸汽出口(7.2)通过第七管路(10.7)与油水分离器(6)的水蒸汽进口(6.4)相连，所述油水分离器(6)上还设置有换热蒸汽出口(6.5)；/n所述蒸发柜(7)的污油排油口(7.3)通过第八管路(10.8)与第五管路(10.5)汇流后与污油柜(3)的第二污油进口(3.2)相连，所述污油柜(3)上还设置有排出口(3.3)；所述PID变频器(8)的信号输出端与舱底水泵(5)的信号输入端连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自动高效节能的船舶舱底污水处理系统，其特征在于：包括过滤器(1)、澄清柜(2)、污油柜(3)、舱底水舱(4)、舱底水泵(5)、油水分离器(6)、蒸发柜(7)以及PID变频器(8)；
所述过滤器(1)的进口与污水井相连，所述过滤器(1)的出口与澄清柜(2)的含油污水进口(2.1)相连，所述澄清柜(2)的污油出口(2.2)通过第一管路(10.1)与污油柜(3)的第一污油进口(3.1)相连；所述澄清柜(2)的含油污水出口(2.3)通过第二管路(10.2)与舱底水舱(4)的进口相连；所述舱底水舱(4)的出口通过第三管路(10.3)与舱底水泵(5)的进口相连，所述舱底水泵(5)的出口通过第四管路(10.4)与油水分离器(6)的含油污水入口(6.1)相连；
所述油水分离器(6)的污油排出口(6.2)通过第五管路(10.5)与污油柜(3)的第二污油进口(3.2)相连，所述油水分离器(6)的含油污水排出口(6.3)通过第六管路(10.6)与蒸发柜(7)的液体进口(7.1)相连，所述蒸发柜(7)的水蒸汽出口(7.2)通过第七管路(10.7)与油水分离器(6)的水蒸汽进口(6.4)相连，所述油水分离器(6)上还设置有换热蒸汽出口(6.5)；
所述蒸发柜(7)的污油排油口(7.3)通过第八管路(10.8)与第五管路(10.5)汇流后与污油柜(3)的第二污油进口(3.2)相连，所述污油柜(3)上还设置有排出口(3.3)；所述PID变频器(8)的信号输出端与舱底水泵(5)的信号输入端连接。


2.根据权利要求1所述的自动高效节能的船舶舱底污水处理系统，其特征在于：所述第二管路(10.2)上设置有第一支路(11.1)，所述第一支路(11.1)上设置有第二支路(11.2)；所述第六管路(10.6)上设置有第三支路(11.3)，所述第三支路(11.3)上设置有第四支路(11.4)；所述第七管路(10.7)上设置有第五支路(11.5)；
所述第二管路(10.2)上设置有第一油份浓度计(12.1)，所述第六管路(10.6)上设置有第二油份浓度计(12.2)；
所述第一支路(11.1)上设置有第一流量计(13.1)，所述第四管路(10.4)上设置有第二流量计(13.2)，所述第五管路(10.5)上设置有第三流量计(13.3)，所述第六管路(10.6)上设置有第四流量计(13.4)，所述第三支路(11.3)上设置有第五流量计(13.5)。


3.根据权利要求2所述的自动高效节能的船舶舱底污水处理系统，其特征在于：所述第一管路(10.1)上设置有第一阀门(14.1)，所述第二管路(10.2)上设置有第二阀门(14.2)，所述第三管路(10.3)上设置有第三阀门(14.3)，所述第五管路(10.5)上设置有第四阀门(14.4)，所述第六管路(10.6)上设置有第五阀门(14.5)和第六阀门(14.6)，所述第七管路(10.7)上设置有第七阀门(14.7)，所述第八管路(10.8)上设置有第八阀门(14.8)；
所述第一支路(11.1)上设置有第九阀门(14.9)和第十阀门(14.10)，所述第二支路(11.2)位于第九阀门(14.9)和第十阀门(14.10)之间，所述第二支路(11.2)上设置有第十一阀门(14.11)；
所述第三支路(11.3)上设置有第十二阀门(14.12)和第十三阀门(14.13)，所述第四支路(11.4)位于第十二阀门(14.12)和第十三阀门(14.13)之间，所述第四支路(11.4)上设置有第十四阀门(14.14)；所述第五支路(11.5)上设置有第十五阀门(14.15)。


4.根据权利要求3所述的自动高效节能的船舶舱底污水处理系统，其特征在于：所述澄清柜(2)上还设置有蒸汽进口(2.4)和蒸汽排出口(2.5)，所述澄清柜(2)的蒸汽进口(2.4)处设置有第十六阀门(14.16)，所述澄清柜(2)的蒸汽排出口(2.5)处设置有第十七阀门(14.17)；
所述油水分离器(6)的换热蒸汽出口(6.5)处设置有第十八阀门(14.18)；所述污油柜(3)的排出口(3.3)处设置有第十九阀门(14.19)；所述舱底水舱(4)内设置有液位传感器(15)。


5.根据权利要求4所述的自动高效节能的船舶舱底污水处理系统，其特征在于：它还包括选择器(9)、控制单元(16)、GPS定位系统(17)、船舶电子海图(18)、船用计程器(19)、第一计时器(20)以及第二计时器(21)，所述选择器(9)的数据输入端与第三流量计(13.3)的数据输出端、第四流量计(13.4)的数据输出端连接，所述PID变频器(8)的数据输入端分别与选择器(9)的数据输出端、第二流量计(13.2)的信号输出端、液位传感器(15)的信号输出端连接；
所述控制单元(16)的数据输入端分别与第一油份浓度计(12.1)、第一流量计(13.1)、第二油份浓度计(12.2)、第五流量计(13.5)、GPS定位系统(17)、船舶电子海图(18)、船用计程器(19)、第一计时器(20)以及第二计时器(21)的数据输出端连接，所述控制单元(16)的控制信号输出端分别与第一阀门(14.1)、第二阀门(14.2)、第三阀门(14.3)、第四阀门(14.4)、第五阀门(14.5)、第六阀门(14.6)、第七阀门(14.7)、第八阀门(14.8)、第九阀门(14.9)、第十阀门(14.10)、第十一阀门(14.11)、第十二阀门(14.12)、第十三阀门(14.13)、第十四阀门(14.14)、第十五阀门(14.15)、第十六阀门(14.16)、第十七阀门(14.17)、第十八阀门(14.18)以及第十九阀门(14.19)的控制信号输入端连接。


6.一种利用权利要求5所述的自动高效节能的船舶舱底污水处理系统进行处理的方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)来自污水井的含油污水经过过滤器(1)后进入澄清柜(2)，经由澄清柜(2)静置分离后的污油流向污油柜(3)，分离后的含油污水经过第一油份浓度计(12.1)检测后送入舱底水舱(4)或者送入第一支路(11.1)；
2)进入舱底水舱(4)的含油污水液位达到85％时，启动舱底水泵(5)，将舱底水舱(4)中的含油污水抽至油水分离器(6)中，经由油水分离器(6)分离后的污油流向污油柜(3)，分离后的含油污水经过第二油份浓度计(12.2)检测后送入蒸发柜(7)或者送入第三支路(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：白秀琴，李成恩，左后秀，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42