全方位解读生活污水处理装置原理、维护和常见故障处理
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参数名称 |
参数值 |
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处理水指标 |
大肠菌群(Coliform) ≤100个/100ml 总 悬 浮 固 体（TSS）≤35mg/l 五日生化需氧量（BOD5≤25mg/l 化 学 需 氧 量 （COD）≤125mg/l PH 6～8.5 余氯（Cl-）＜0.5mg/l |
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排放水压力 |
0.15MPa |
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环境温度 |
5～50℃ |
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冲洗水温度 |
2～32℃ |
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反冲洗压缩空气 |
Q=0.3m3/min ， P=0.4MPa |
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相对湿度 |
≤95% |
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电制 |
380/440V50/60Hz3φ 220V 50/60Hz1φ |
一、一般说明
STC 系列船用生活污水处理装置由四个水密的箱体组成，这四个箱体分别为曝气箱、沉淀室、初级处理水箱以及处理水箱。
污水进入曝气箱，通过需氧细菌和微生物进行分解。而这些细菌和微生物是由污水中曝入氧气后自身增殖起来的。
污水从曝气箱进入沉淀箱，在沉淀箱内好氧细菌的絮体（一般称作活性污泥）沉淀出来。澄清的液体进入到初级处理水箱，经过有机膜分离系统得到合格水并进入处理水箱直至排出舷外。详见 STC 系列污水处理装置系统安装图。
二．详细说明
1．曝气箱
在曝气箱内需氧细菌吸收污水中氧气，将污水中的污染物质，主要有碳、氢、氮和硫变成二氧化碳，水和新鲜的细菌群，二氧化碳通过逸气口逸出，而水和细菌群一起进入沉淀箱。空气是由空气压缩机通过安装在箱体底部的空气扩散器而均匀分布在污水之中。空气不仅提供细菌氧气，而且也把刚进入装置的污水和箱内的污水有效的混合起来。另外，空气还用于活性污泥的返送及表面撇渣。空气扩散器可从侧面人孔取出，以便维修。
2．沉淀箱
细菌（活性污泥）通过滤网进入沉淀箱澄清，澄清的液体进入初级处理水箱。活性污泥(细菌群)通过空气提升管（又叫污泥返送管：顶部一条透明的塑料管，正常运行期间可以看到有水流，无水流是不正常的）返回到曝气箱，可以通过透明尼龙管来检查污泥返送情况。沉淀箱呈漏斗形，这样可以防止沉淀污泥的堆积，并且直接进入空气提升管的吸入口。表面浮渣通过表面撇渣器及另一个空气提升器而返送到曝气箱（可以看到有二根透明塑料管，另外一根是撇渣用的）。
3．初级处理水箱
经重力沉降后的上清液进入到初级处理水箱，箱内装有三个浮子开关以控制循环泵的启动和停止、液位超高报警以及取样考克。
4．处理水箱
处理水箱用于暂时存贮处理水，高液位时由排放泵将合格处理水抽至舷外。处理水箱内装有三个浮子开关以控制排放泵的启动和停止、液位超高报警以及取样考克和一个溢流口。
5．膜分离系统（有些船没有此系统配置）
循环泵将初级处理水箱内的二级生化处理水抽到膜组件，少量的液体透过膜系统的增压过滤后进入到处理水箱，大部分液体回流至初级处理水箱或曝气箱(每 24：00 后、自动运行模式，循环泵第一次启动时液体将同时返送至曝气箱和初级处理水箱)。
膜组件具有自动反冲洗功能；默认设置为每隔 30 分钟，反冲洗功能开启 3 秒(反冲洗间隔及时间可根据需要进行手动修改)；
三．排放泵
默认仅安装一台排放泵。可手动，也可自动操作。当自动操作时，是通过处理水箱上的液位浮球开关进行控制的。高位启动泵，低位停泵。
注：用户可根据实际需要选择配备 1 台或 2 台排放泵；
四．空气压缩机
随机安装两台空气压缩机。一用一备，手动切换。压缩机正常排气压力应为
0.015~0.054MPa。
五．循环泵
随机安装一台循环泵。既可手动，又可自动操作。当自动操作时，是通过初级处理水箱上的液位浮球开关进行控制的。高位启动泵，低位停泵。其循环水膜组件出口压力应不大于 0.1 MPa。
六．粉碎泵
粉碎泵是和电机轴直接相联，安装在污水的进口，用于粉碎污水中的固体物质，加速以后的消解。
注：默认不提供粉碎泵，用户可根据需要自行选择；
七．电气控制
1．一般说明
空气压缩机是通过控制箱上的手动开关进行操作；
排放泵和循环泵的控制模式有手动、自动两种，当选择自动模式操作时，是通过相应的浮子开关来进行控制的；
膜反冲洗功能：每 30 分钟反冲洗功能开启一次，持续 3 秒；
2．浮子开关
液位开关是电磁式的三位控制设备，用电缆和控制箱相连结。下面两个液位开关是控制排放泵的启动和停止，上面的一个是当液位超高时激活高位警报信号。
3．电磁阀
①．反冲洗控制功能电磁阀
膜组件每隔 30 分钟进行一次反冲洗，每次反冲洗时间为 3 秒。反冲洗控制是通过膜组件筒体壁一上一下两个接口处的电磁阀来控制实现。下侧的反冲口可通过 0.4MPa 的压缩空气进行冲洗，此处的电磁阀为常闭型。上侧处理水出口处电磁阀为常开型。当反冲洗控制功能执行时，先行闭合处理水出口处电磁阀，再行打开反冲洗水进口处电磁阀，随后冲洗 3 秒，冲洗过程结束后两电磁阀恢复常态。
-V1：反冲洗进口：两位两通电磁阀，适用于气体和液体介质，常闭；
-V2：处理水出口：两位两通电磁阀，适用于适用于液体介质，常开；
②．浓缩水返回控制功能电磁阀
膜组件的循环水（即浓缩水）返往曝气箱是通过一个电磁阀来控制实现的，通往初级处理水箱的管路为直通，通往曝气箱的电磁阀为常闭型。正常工作时，返往曝气箱处管路上的电磁阀闭合，浓缩水将返往初级处理水箱；每天从午夜24:00 开始，到第一次循环泵启动时，返往曝气箱处管路上的电磁阀打开，循环水将返往初级处理水箱和曝气箱。初级处理水箱内水至低液位时，循环泵停止，电磁阀自动恢复常态、各相关检测单元的元器件复位。
-V3：排水至生化反应器管路上：两位两通电磁阀，适用于气体和液体介质，常闭；
4．操作使用
①．排放泵
当“排放模式”旋钮处于“自动”位置时，当液体达到高液位时，排放泵启动，液体排出，泵连续运转一直至低液位时，停止工作。
由于某种原因，高液位开关失灵，液位继续上升至超高液位开关时，开关接通报警线路。
当“排放模式”旋钮处于“手动”位置时，切换“排放泵”旋钮至“开”位，启动排放泵， 待箱内液体排空后，将开关拨至“断”位，泵停止。
注：操作前注意各闸阀开启状态；
②．循环泵
当“循环泵”旋钮开关处于“自动”位时，当液体达到高液位时，循环泵启动，增压超滤，泵连续运转一直至低液位时，停止工作。由于某种原因，高液位开关失灵，液位继续上升至超高液位开关时，开关接通报警线路。当“循环泵”旋钮开关处于“手动”位时， 循环泵手动启动，待箱内液体排空，将开关拨至“停止”位，泵停止。
③．空气压缩机
随机安装两台，切换操作方法，以从 1#气泵 D 切换到 2#气泵 E 为例：
将电控箱操作面板上的“气泵”旋钮从“1#气泵”位旋至“断”位；关闭 12#阀，全开 13#阀；将“气泵”旋钮从“断”位旋至“2#气泵”，2#气泵运行，压力表上的读数应在 0.015~0.054MPa之间。
注意：一般情况下，每隔 30 天应进行气泵切换操作一次；
④．反冲洗的操作：
“反冲洗模式”旋钮开关旋至“自动”位，每隔 30 分钟反冲洗打开一次，每次运行持续
3 秒（间隔时间和持续时间均可调节）；
“反冲洗模式”旋钮开关旋至“手动”位，反冲洗立即运行直到旋钮开关从该位断开；
“反冲洗模式”旋钮开关旋至“断”位，反冲洗功能关闭；
注意：反冲洗压缩空气压力应在 0.4MPa 左右；
八、装置的运行
1. 装置首次操作的准备
按说明书电气附图(或参照电控箱内部粘贴的电器图)检查接线及电源并将电控 箱操作面板上的各旋钮开关旋至“关闭”或“停止”状态位，确认无误，接通电源。
2 . 培菌
打开原污水入口阀，污水进入曝气箱，原污水液位至曝气箱高度的 3/4。关闭污水入口阀。
打开阀门 12、14、15 或 13、14、15，同时确保装置逸气口畅通，开启空气压缩机 D 或 E，进行不间断曝气3 至 4 天。操作方法请参见“第一章-7电气控制-⑷” 项，把手放在吸气端上检查空气压缩机的转向是否正确。气泵运行时压力表上的读数应在 0.015~0.054Mpa 之间。
可用随机提供的 100ml 量筒取曝气箱中的污水样，静置观察，当出现模糊的活性污泥絮绒后，向装置内添加原污水，控制添加量约为平均流量的 60%左右，2 至 3 天后逐渐加大到常规流量，打开阀门 16、17 调节其开度使活性污泥适量回流，此过程约 10 天。在此期间，若初级处理水箱发生高位报警，则打开阀门3、6、8，手动启动排放泵，排去上清液至舷外或污水舱。曝气箱混合液（100ml）在静置半小时后， 观察其沉淀效果，若上清液清澈，同时分层明显，污泥量占 20%～30%，表明活性污泥培养成熟。如能接种活性污泥则可缩短培养时间。
清理初级处理水箱，关闭阀门 3，打开阀门4，打开阀门 7、9、10、11，将旋钮“排放泵”置“通”位、“排放模式”旋钮置“自动”位、“循环泵”旋钮置“自动”位、“反冲洗控制”旋钮置“自动”位。
打开污水进口处 2 个 DN150 阀门，以及溢流口处阀门，同时确保海（淡）水进口阀门 5 在关闭状态及排放管路畅通。
至此，设备可进入正常运行状态。
若装置经过一段时间的停歇，因曝气箱内已有休眠的活性污泥，需 1 至 2 天时间用于恢复。
注：
1.培菌程序完成后，装置即可进入正常运行状态。
2.污水处理装置在正常运行前，必须先进入培菌程序。膜组件不能在原 污水状态和培菌阶段运行。
九、污泥的排放及焚烧(图二)焚烧系统一般没有配置
STC 系列船用生活污水处理装置产生的污泥应及时排出，以保证系统正常运行和出水满足规范。生活污水处理装置中的 1#阀是用来排放污泥的。排放污泥时先将 2#、3#、4#阀关闭，再打开 1#阀手动启动排放泵排放污泥至污泥混合箱。一般每天排放一次。每次排放量见污泥排放量表。排放结束后将各阀恢复原位。排放的污泥可由焚烧炉来焚烧处置，由于污泥中含水率大于 99%，因此要比较多的燃料来蒸发掉这部分水分。如果少量的污泥和油污泥混合，那么在不消耗燃料的情况下也能进行焚烧。
当使用上述方法进行污泥排放时，应使曝气箱内的悬浮固体量保持稳定，每星期检查两次，如果悬浮固体增多，除去的污泥量须增加，如果少了，排放污泥量应适当减少。
在进行污泥排放至焚烧炉时可以单独使用污泥泵，按正确的流量控制，也可以使用污水处理装置的排放泵进行排放，此时，须控制好排放量。
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型 号 |
污 泥 排 放 量(L/d) |
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STC1 |
35 |
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STC2 |
71 |
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STC3 |
102 |
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STC4 |
135 |
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STC5 |
167 |
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STC6 |
202 |
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STC8 |
267 |
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STC10 |
331 |
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STC15 |
492 |
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STC20 |
648 |
表 1：污泥排放量
图二、污泥焚烧系统
十、装置的清洗和放泄
除船舶在公海航行时污水直接直接向海中排放的情况外，若空气压缩机长时间不工作时，污水装置内不能充满污水，应清洗装置，空置或灌入清水备用。
完全停机时，排掉污水。
在装置彻底清洗干净前，人不能进入污水处理装置内。
在运行期间排放泵不允许无水长期运转。
关闭污水和灰水进口阀，并保证相关联的设备不在使用。
控制箱上排放泵放在“断”位。
打开阀门 2、6、8。
关闭阀门 1、3、4、5。
控制箱上开关“排放模式”置于“手动”位，启动排放泵。
10将曝气箱内的污泥排至舷外。
当曝气箱内的污泥排空后，关闭阀门 2。
打开阀门 1，排空沉淀箱内污泥。
关闭阀门 1、3、4、6，打开阀门 2，通过阀门 5，用清水重新灌满装置。
注：不能使箱体超压。
当循环管路安装好后，在水进入箱体前进行强制氯化，关闭阀门 2、4、5，打开阀门 1、3、6、8，启动排放泵，循环一小时，然后排空装置。
处理水箱需进行手动清洗。
检查内部涂层，如果局部损坏，用环氧沥青漆涂刷。
检查过滤网，可在原处用水管冲洗，或从箱体内取出来清洗。
注：当排放泵工作时，应确保排放泵的出口阀和进口阀敞开。
十一、保养与维修
1、每周
﹡检查空气压缩机的压力表读数应在0.015~0.054MPa。
﹡膜组件出口压力表读数应在0.1MPa。
﹡膜组件反冲洗供气压力表读数应在0.4 MPa。
﹡检查污泥返送管内污泥返送情况。
2、每月
﹡转换使用备用的空气压缩机，在开关转换备用压缩机前，应确保已打开的备用压缩机的出口阀，然后再关闭已停止工作的压缩机出口阀。
﹡利用随机供应的量筒，检查生化反应器活性污泥量，在量筒内灌注100ml 水样，静止 30 分钟，假如沉淀污泥高度已超过60ml 装置必须部分排放污泥。
3、每六个月
﹡检查压缩机的滤桶是否堵塞，并进行调换或清洗。并检查供给空气管路上的止回阀是否完好。
4、每一年
﹡排空并清洗所有的箱体，检查排放泵和压缩机的磨损情况。如压力表空气压力上升到 0.054MPa，就要更换压缩机滤桶或空气扩散元件。
6. 空气扩散器的更换
空气扩散元件由多孔陶磁材料制成，取下时应特别注意，以免破损。每年当空气压力达到 0.054MPa 时就须和空气压缩机一起清洗或更换空气扩散元件，须每年在箱体排空时进行。拆下相对应的观察孔端盖，拆下空气管的活接头，把整个扩散器一起取出拆下端帽，垫片及螺母，抽出陶瓷元件。装上一个新的扩散元件，注意两端垫片位置，然后拧紧螺母（不要太紧）再装上端帽，装上观察孔端盖。
十二.、膜组件的维护
设备使用过程中应避免用重物敲打膜外壳，防止陶瓷膜管损坏。
当设备长时间不用时，应保持膜管的清洁，无水或有水存放均可。
当发现通量突然变大、同时出水效果差时，可能是膜管损坏，此时应更换膜管。
当发现通量减小，循环泵持续运行，初级处理水箱持续高液位报警，则表明膜组件污染严重，须立即进行清洗。
膜组件的清洗方法：
停止原污水进水，清洗初级处理水箱并排空；
向初级处理水箱中加入清水至高液位浮子处，启动循环泵，使其循环 10分钟，停泵并排空；
向初级处理水箱中加入 1%的 NaOH溶液至高液位浮子处，启动循环泵并循环 15分钟,停泵并排空；
向初级处理水箱中加入清水至高液位浮子处，启动循环泵，使其循环 10分钟，停泵并排空；
向初级处理水箱中加入 1%的草酸(HOOCCOOH·2H2O)溶液至高液位浮子处，启动循环泵并循环 15 分钟,停泵并排空；
向初级处理水箱中加入清水至高液位浮子处，启动循环泵，使其循环 10分钟，停泵并排空；
十三、 故障分析与排除
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故 障 现 象 |
原 因 分 析 |
排 除 方 法 |
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1.不能正常工作处 理量下降 |
1.管路堵塞 2.管路不密封 3.止回阀 4.膜污染 |
排除堵塞 保证管路密封调整、清理 清洗或更换 |
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2.处理水不合格 |
1.膜损坏 |
更换 |
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3.泵不能正常工作 |
1.电路故障 2.泵损坏 |
检查电路 参见泵说明书 |