一種用於處理含油汙水的多級串聯油水分離系統的製作方法

2023-06-09 09:54:41 2

本發明涉及油水分離技術領域，尤其是涉及一種用於處理煤制油費託合成水、煤氣化汙水、蘭炭汙水、油頁巖汙水、油田含油汙水、機加工含油汙水等含油汙水的多級串聯油水分離系統。

背景技術：

含油汙水是一種常見的工業廢水，隨著國民經濟的迅速發展，石油開採、石油加工、機械加工等諸多行業產生的含油廢水量也越來越多。含油汙水具有汙染物成分多、濃度高等特點。

油水分離是後續水處理工藝的龍頭，其油水分離效果直接影響後續工藝的運行效果和運行成本。油在水中大部分以「乳化油」形式存在，油水分離特別是乳化油的去除和分離，處理難度極大，是技術難點之一。處理好乳化油問題，可以提升整體汙水處理工藝技術水平。

例如，申請公布號CN 105130065 A，申請公布日2015.12.09的中國專利公開了一種含油汙水處理系統，其包括混流桶和沉澱除油器，混流桶的內腔中設置有中心混合桶，在中心混合桶與混流桶的桶壁之間形成第一絮凝沉澱區，沉澱除油器的內腔中設置有內筒，內筒中安裝有沉澱部件，上述沉澱部件將內筒分隔為上部的清水出水區和下部的第三絮凝區，上述內筒與沉澱除油器的內腔的外壁之間形成有第二絮凝沉澱區，在沉澱除油器的第二絮凝沉澱區的上部設置有進水溢流槽，在清水出水區中上設置有排水管。該處理系統只能去除固體油脂，並不能回收大部分浮油和分散油，對乳化油也無效，不能實現合成油的回收利用。

技術實現要素：

本發明是為了解決現有技術的含油汙水分離系統所存在的上述技術問題，提供了一種用於處理含油汙水的多級串聯油水分離系統，其操作簡單，運行穩定性好，抗汙堵性能好，運行能耗低，使用純物理的方式實現合成廢水中浮油、分散油、乳化油的快速分離，並實現合成油的回收利用，大大提高了油水分離的效率與分離效果，在達到環保目的的同時又可產生顯著的經濟效益，適合處理各種濃度以及成分複雜的含油汙水。

為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案：

本發明的一種用於處理含油汙水的多級串聯油水分離系統，包括依次相連的自清洗過濾器、耐汙油水分離器及多級高精度油水分離器；所述耐汙油水分離器，包括罐體A、設於罐體A內的進水分水器A、出水分水器、柱狀油水分離濾芯A及出水導流機構，所述罐體A頂部設有輕油排油口A和反洗進氣口A，罐體A底部設有重油排油口A和排汙口A，罐體A的進水口A與進水分水器A相連，柱狀油水分離濾芯A固定於進水分水器A上並與其連通，罐體A的出水口A與出水分水器相連，所述出水導流機構固定於出水分水器底部並與其相連通；所述多級高精度油水分離器，包括罐體B，所述罐體B頂部設有輕油排油口B和反洗進氣口B，所述罐體B內設有隔板，所述隔板將罐體B分隔成上、下兩個空間，上、下兩個空間分別形成第一分離區和第二分離區，隔板與罐體B內壁之間設有間隙，該間隙形成下沉口，所述第一分離區內沿縱向間隔設有至少二個獨立的油水分離單元，所述油水分離單元包括進水分水器B及柱狀油水分離濾芯B，罐體B上的進水口B與進水分水器B相連，所述柱狀油水分離濾芯B固定於進水分水器B上並與其相連通，所述第二分離區內設有縱擋板，縱擋板與隔板之間設有間隙，該間隙形成溢流口，縱擋板將第二分離區分隔成集油區和集水區，所述集油區的底部設有重油排油口B及排汙口B，所述集水區的底部設有出水口B。本發明對耐汙油水分離器及多級高精度油水分離器結構進行重新優化改進，利用自清洗過濾器、耐汙油水分離器及多級高精度油水分離器串聯對含油汙水進行聯合處理，通過預處理過濾、一級分離、二級分離以實現含油汙水中分散油、乳化油等油汙快速分離，實現合成油的回收利用，自清洗過濾器具有較高精度的過濾能力，能截留大部分懸浮物及機械雜質，且對截留下的固體與油、蠟質相結合的黏性較強的油固體物有很好的清理效果，耐汙油水分離器對過濾後的含油汙水進行第一次油水分離，多級高精度油水分離器對含油汙水進行第二次油水分離以進一步除去含油汙水中的乳化油，本發明中的耐汙油水分離器利用純物理分離可將含油汙水中的油，特別是乳化油去除、回收，含油汙水從進水口進入進水分水器A，進水分水器A將含油汙水引入柱狀水分離濾芯A內，水體中乳化油與柱狀水分離濾芯A上的纖維膜接觸後，在纖維膜材料微觀和表面特性作用下，乳化油逐步破乳，形成微小油滴，在微小油滴穿透纖維膜時，逐步聚集成更大油滴，當大油滴脫離纖維膜後，在重力作用下上浮或下沉分離，從而實現油水分離，頂部的輕油上浮至罐體A頂部聚集後經罐體A頂部的輕油排油口A排出收集，而密度重於輕油的水及重油則在重力作用下沉降分離，由於重油密度大於水，聚集在罐體A最底部後經罐體A底部的重油排油口A排出收集即可，但由於重油和水的沉降分離距離有限，重油和水的分離速度較慢，水中會含有部分重油，影響分離效果，因此在罐體A內設置了出水導流機構，出水導流機構可延長兩者接觸、分離時間，強化在重油和水之間的剪切和摩擦作用，促進液滴聚並，使其粒徑變大，加速油水分離，並有利於提高分離效果，同時出水導流機構可使分離的水向上、快速地進入出水分水器排出，與重油沉降方向實現逆向分離，可有效避免重油進入出水分水器，提高分離效率和效果，又能使水單獨引入出水分水器中排出，不會影響罐體內物料，避免水在排出時因攪動而影響油水分離效果的問題,而中部的水則進入出水分水器經出水口輸入多級高精度油水分離器進行二次分離，採用壓縮空氣通過反洗進氣口A即可對柱狀水分離濾芯A進行反洗，從而保證運行長周期性和耐汙堵性；多級高精度油水分離器中的隔板將罐體B隔離成兩個獨立空間，其中第一分離區主要進行一級分離，用於分離輕油，第二分離區進行二級分離，用於分離重油和水，經過二級分離能大大提高分離效果，第一分離區至少設置二個獨立的油水分離單元以提高處理量，利用純物理分離將含油汙水中的油，特別是乳化油去除、回收，含油汙水從進水口進入進水分水器B，進水分水器B將含油汙水引入柱狀水分離濾芯B內，水體中乳化油與柱狀水分離濾芯B上的纖維膜接觸後，在纖維膜材料微觀和表面特性作用下，乳化油逐步破乳，形成微小油滴，在微小油滴穿透纖維膜時，逐步聚集成更大油滴，當大油滴脫離纖維膜後，在重力作用下上浮或下沉分離，從而實現油水分離，分離精度高，頂部的輕油上浮至罐體B頂部聚集後經罐體B頂部的輕油排油口B排出收集，而密度重於輕油的水及重油則在重力作用下經沉降口進入第二分離區再進一步進行分離；縱擋板將第二分離區分隔成集油區和集水區，由於重油密度大於水，在隔板與縱擋板的阻擋下，位於上層的水經溢流口溢流至集水區進行收集，而重油則停留在集油區，從而使重油和水有效分離隔開，最後的水中幾乎不含重油，分離效果非常好，最後聚集在集油區的重油經重油排油口B排出收集即可，集水區的廢水經出水口B排出即可。本發明的用於處理含油汙水的多級串聯油水分離系統操作簡單，運行穩定性好，抗汙堵性能好，運行能耗低，使用純物理的方式實現合成廢水中浮油、分散油、乳化油的快速分離，並實現合成油的回收利用，大大提高了油水分離的效率與分離效果，在達到環保目的的同時又可產生顯著的經濟效益，適合處理各種不同濃度以及各種成分複雜的含油汙水。

作為優選，所述進水分水器A與進水分水器B均包括進水總管及進水支管，所述進水支管對稱設於進水總管兩側並與進水總管相連通，進水分水器A中的進水總管與進水口A相連，進水分水器B中的進水總管與進水口B相連，進水分水器A中的進水支管與罐體A的內壁之間、進水分水器B中的進水支管與罐體B的內壁之間均通過焊接筋固定連接，所述柱狀油水分離濾芯A以及柱狀油水分離濾芯B均通過螺紋接頭固定於相應的進水支管上並與其連通。

作為優選，所述柱狀油水分離濾芯A和柱狀油水分離濾芯B均包括兩端開口的帶孔硬管及纖維膜，所述帶孔硬管的上、下兩端分別固定有上端蓋及下端蓋，所述纖維膜沿帶孔硬管卷繞並固定於帶孔硬管外側面，所述下端蓋通過螺紋接頭與進水支管固定連接。柱狀油水分離濾芯上、下兩端分別可拆卸連接有上端蓋及下端蓋，便於清潔；下端蓋通過固定於進水支管上的螺紋接頭與進水支管螺紋連接，拆裝及維護較為方便。

作為優選，所述上端蓋、下端蓋採用澆注膠經澆注一體成型，與帶孔硬管形成一體結構。上端蓋、下端蓋採用澆注膠經澆注一體成型，與帶孔硬管形成一體結構，連接強度與結構密封性好。

作為優選，所述纖維膜通過綁帶固定於帶孔硬管外側面。

作為優選，所述纖維膜由滌綸、氨綸、醋酸纖維或腈綸製成。

作為優選，所述帶孔硬管為PVC管或不鏽鋼管。

作為優選，所述出水分水器包括出水總管及出水支管，所述出水總管與出水口A相連，所述出水支管對稱固定於出水總管兩側與出水總管相連通，出水支管與罐體A內壁之間通過焊接筋固定連接。

作為優選，所述出水導流機構包括連接管及出水導流筒，所述出水導流筒通過固定於出水支管底部的連接管與出水支管固定並相連通。

作為優選，所述出水導流筒為圓臺筒狀結構，出水導流筒的小口端通過連接管與出水支管固定並相連通。

因此，本發明具有如下有益效果：改進了耐汙油水分離器及多級高精度油水分離器結構，採用自清洗過濾器、耐汙油水分離器及多級高精度油水分離器多級串聯的形式對含油汙水進行聯合處理，操作簡單，系統運行穩定性好，抗汙堵性能好，運行能耗低，使用純物理的方式實現合成廢水中浮油、分散油、乳化油的快速分離並實現合成油的回收利用，大大提高了油水分離的效率與分離效果，在達到環保目的的同時又可產生顯著的經濟效益，適合處理各種濃度以及成分複雜的含油汙水。

附圖說明

圖1是本發明的一種連接示意圖。

圖2是本發明中耐汙油水分離器的結構示意圖。

圖3是本發明中進水分水器A與進水分水器B的結構示意圖。

圖4是本發明中柱狀油水分離濾芯A與柱狀油水分離濾芯B的結構示意圖。

圖5是本發明出水分水器的結構示意圖。

圖6是本發明中多級高精度油水分離器的結構示意圖。

圖中：自清洗過濾器1，耐汙油水分離器2，多級高精度油水分離器3，罐體A4，進水分水器A5，出水分水器6，柱狀油水分離濾芯A7，輕油排油口A8，反洗進氣口A9，重油排油口A10，排汙口A11，罐體B12，輕油排油口B13，反洗進氣口B14，隔板15，第一分離區16，第二分離區17，下沉口18，進水口B21，縱擋板22，溢流口23，集油區24，集水區25，重油排油口B26，排汙口B27，出水口B28，進水總管29，進水支管30，焊接筋31，帶孔硬管32，纖維膜33，上端蓋34，下端蓋35，螺紋接頭36，綁帶37，出水總管38，出水支管39，連接管40，出水導流筒41，進水口A42，出水口A43。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步的描述。

如圖1所示的一種用於處理含油汙水的多級串聯油水分離系統，包括依次相連的自清洗過濾器1、耐汙油水分離器2及多級高精度油水分離器3；

耐汙油水分離器(如圖2所示)，包括罐體A4、設於罐體A內的進水分水器A5、出水分水器6、柱狀油水分離濾芯A7及出水導流機構，罐體A頂部設有輕油排油口A8和反洗進氣口A9，罐體A底部設有重油排油口A10和排汙口A11，進水分水器A包括進水總管29及進水支管30(如圖3所示)，進水支管對稱設於進水總管兩側並與進水總管相連通，進水分水器A中的進水總管與進水口A42相連，進水分水器A中的進水支管與罐體A的內壁之間通過焊接筋31固定連接；柱狀油水分離濾芯A包括兩端開口且為不鏽鋼管的帶孔硬管32及由滌綸製成的纖維膜33(如圖4所示)，帶孔硬管的上、下兩端固定有上端蓋34及下端蓋35，上端蓋、下端蓋採用澆注膠經澆注一體成型，與帶孔硬管形成一體結構，纖維膜沿帶孔硬管卷繞並通過綁帶37固定於帶孔硬管外側面，下端蓋通過螺紋接頭36固定於相應的進水支管上並與其連通；出水分水器包括出水總管38及出水支管39(如圖5所示)，出水總管與出水口A43相連，出水支管對稱固定於出水總管兩側與出水總管相連通，出水支管與罐體A內壁之間通過焊接筋固定連接，出水導流機構包括連接管40及出水導流筒41，出水導流筒為圓臺筒狀結構，出水導流筒的小口端通過固定於出水支管底部的連接管與出水支管固定並相連通。

多級高精度油水分離器(如圖6所示)，包括罐體B12，罐體B頂部設有輕油排油口B13和反洗進氣口B14，所述罐體B內設有隔板15，隔板將罐體B分隔成上、下兩個空間，上、下兩個空間分別形成第一分離區16和第二分離區17，隔板與罐體B內壁之間設有間隙，該間隙形成下沉口18，第一分離區內沿縱向間隔設有二個獨立的油水分離單元，油水分離單元包括進水分水器B19及柱狀油水分離濾芯B20，進水分水器B均包括進水總管29及進水支管30(如圖4所示)，進水支管對稱設於進水總管兩側並與進水總管相連通，進水分水器B中的進水總管與進水口B21相連，進水分水器B中的進水支管與罐體B的內壁之間均通過焊接筋固定連接，柱狀油水分離濾芯B包括兩端開口且為不鏽鋼管的的帶孔硬管及由滌綸製成的纖維膜(如圖5所示)，帶孔硬管的上、下兩端固定有上端蓋及下端蓋，上端蓋、下端蓋採用澆注膠經澆注一體成型，與帶孔硬管形成一體結構，纖維膜沿帶孔硬管卷繞並通過綁帶固定於帶孔硬管外側面，下端蓋通過螺紋接頭固定於相應的進水支管上並與其連通，第二分離區內設有縱擋板22，縱擋板與隔板之間設有間隙，該間隙形成溢流口23，縱擋板將第二分離區分隔成集油區24和集水區25，集油區的底部設有重油排油口B26及排汙口B27，集水區的底部設有出水口B28。

本發明的運行過程為：待處理的含油汙水經汙水泵打入自清洗過濾器除去機械雜質及懸浮顆粒物，並將機械雜質及懸浮顆粒物從自清洗過濾器除上的排汙口排出，過濾後出水經進水口A進入耐汙油水分離器中的進水分水器A，經耐柱狀油水分離濾芯A將分散油及浮油分離聚集，頂部的輕油及底部的重油分別從輕油排油口A、重油排油口A排出收集，汙水則由出水導流筒進入出水分水器中，經泵打入多級高精度油水分離器，經位於第一分離區中的多個油水分離單元中分離後，頂部的輕油從輕油排油口B排出收集，重油和汙水下沉至第二分離區，在隔板與縱擋板的阻擋下，位於上層的水經溢流口溢流至集水區後經出水口B排出進行收集，而重油則停留在集油區，經重油排油口B排出收集，最後實現輕油、重油及汙水的有效分離，分離效果好，分離精度高。

處理實例：內蒙古某煤制油工廠，F-T合成廢水的除油中試，來水的石油類含量為4000ppm，外觀為乳白色，含有大量乳化油以及合成油、蠟質、催化劑顆粒、多種醇類和有機酸等等組分，經過本發明的多級串聯油水分離系統處理後的出水為含油量為10ppm，出水透明，處理效果非常顯著。

以上所述的實施例只是本發明的一種較佳的方案，並非對本發明作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。