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随着航运业和海洋开发的空前发展,海洋环境的污染越来越严重,人类对海洋环境的保护也日益重视。由于海运所带来的船舶生活污水污染问题也逐渐引起人们的关注。国际上和国内都制定了一些防止船舶生活污水污染的规定。按照这些规定,黑水要经过处理才能排放。对于灰水没有给出处理要求,但当和黑水混合排放时必须进行处理。虽然对于灰水的处理还没有象黑水那样制定了严格而明确的处理限制,但由于灰水的产生量大,已经引起世界范围的关注,全球性的灰水处理规范已经呼之欲出。本文在分析比较现行的船舶生活污水处理系统的基础上,通过对超滤膜分离技术的研究,结合序批式活性污泥法污水处理技术,提出了设计一种新型的船用膜生物反应器的构想,以达到对船舶灰水进行处理回用,实现对船舶淡水资源循环利用的目的。本论文通过构建膜生物反应器进行实验室小试试验,主要研究了该工艺对模拟灰水中的各种污染物质的去除效果。试验结果表明:运行周期为4.5h时,对CODcr、氨氮、LAS和浊度平均去除率分别为93.7%、51.7%、93.7%和93.9%,装置稳定运行后出水效果稳定,出水水质优于生活杂用水水质标准。同时研究了运行过程中膜通量的变化并且对几种膜清洗方法进行了比较。在试验的基础上针对船上人员数量为250人的船舶设计船舶灰水处理装置,确定各组件设计参数并进行经济分析。经济分析结果表明:处理规模为24m3/d的船舶灰水处理装置工程总投资为4.78万元。回用水成本为2.22元/m3,明显低于海水淡化装置的造水成本。因此,对于船舶灰水的回用处理设备的开发,不仅具有经济效益,更具有非常重要的环保效益和社会效益。