一種復(fù)合聚結(jié)式油水分離裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合聚結(jié)式油水分離裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]油在水體中的存在形態(tài)一般包括浮油(> 100 μ m)、分散油(10~100 μ m)、乳化油(< ΙΟμπι)、解油(幾微米)以及固體附著油。油分在水中的上浮與其尺寸大小有直接的關(guān)系:油滴尺寸越大，上浮速度越快，則越有利于油、水、分層。因此，對(duì)于油水分離裝置的分離效果而言，油珠大小是非常重要的。
[0003]油水分離技術(shù)由來(lái)已久，主要有重力式分離、離心式分離、電分離、吸附分離以及氣浮分離。其中，重力式(無(wú)動(dòng)力式)油水方法裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易操作、除油效果穩(wěn)定、不消耗藥劑、無(wú)二次污染、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。但是，重力分離法只能對(duì)含油廢水中浮油和分散油這些粒徑較大的油滴有較好的去除，對(duì)溶解油、乳化油的去除則基本上沒(méi)有效果。聚結(jié)技術(shù)在油水分離中的應(yīng)用，在發(fā)揮重力式油水分離優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，很好解決了其存在的不足，因而得到了更加廣泛的應(yīng)用。
[0004]聚結(jié)技術(shù)又稱(chēng)粗?；?，是指含油污水在流經(jīng)聚結(jié)材料的過(guò)程中，水體中的油珠由小變大的過(guò)程。聚結(jié)法處理的對(duì)象主要是污水中的分散油及非表面活性劑穩(wěn)定的乳化油。聚結(jié)法無(wú)法作為一個(gè)獨(dú)立的油水分離技術(shù)，通常是作為重力沉降分離的預(yù)備環(huán)節(jié)，通過(guò)增大油滴粒徑，使得其后的重力沉降分離變得更為容易和徹底，從而間接提高除油效率。聚結(jié)法除油相對(duì)于其它除油技術(shù)，主要有以下特點(diǎn):
1.聚結(jié)技術(shù)并不會(huì)降低含油污水中的油含量，它只是改變水體中油滴的粒徑分布，通過(guò)聚并小油滴為大油珠，來(lái)提高后續(xù)重力沉降的除油效率。
[0005]2.聚結(jié)技術(shù)不會(huì)改變?cè)兴w的化學(xué)性質(zhì)，由于不需要引入任何化學(xué)藥劑，避免了二次污染的發(fā)生。同時(shí)，分離后的油品也可直接回收利用。
[0006]通過(guò)對(duì)聚結(jié)過(guò)程中液滴的變化過(guò)程進(jìn)行研究，一般認(rèn)為聚結(jié)主要包括三個(gè)過(guò)程:分散相液滴接近或者碰撞到聚結(jié)纖維或已附著在纖維上的分散相液滴；分散相液滴潤(rùn)濕粘附在纖維上或已附著在纖維上的分散相液滴上；增大的分散相液滴聚結(jié)到一定尺寸后從纖維表面釋放。
[0007]聚結(jié)分離器可以分為板式聚結(jié)分離器、填料式聚結(jié)分離器和濾芯式聚結(jié)分離器。板式聚結(jié)分離器是將淺層原理和聚結(jié)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，采用多層平行板組，既提供了油滴聚結(jié)附著的載體，又縮短了油滴的浮升距離，從而實(shí)現(xiàn)除有效率的提升。填料式聚結(jié)分離器，是指通過(guò)設(shè)置在殼體內(nèi)的聚結(jié)床，實(shí)現(xiàn)油滴聚結(jié)變大進(jìn)而完成油水分離的裝置。按填料裝填方式的不同，填料式聚結(jié)分離器分為規(guī)整填料聚結(jié)和散裝填料聚結(jié)兩種分離器。填料式聚結(jié)分離器今后的發(fā)展方向很大程度上決定于填料及裝填方式的改進(jìn)方向。根據(jù)規(guī)整填料和散裝填料各自的優(yōu)缺點(diǎn)，使填料整體上采用相對(duì)固定的裝填方式，局部呈流化態(tài)，是一個(gè)可提高拒接效率的合理思路。濾芯式聚結(jié)分離器是以濾芯為唯一聚結(jié)原件的油水分離器，主要應(yīng)用于油水分離的精細(xì)化領(lǐng)域。
[0008]聚結(jié)法的關(guān)鍵是聚結(jié)材料的選擇，油、水在材料表面形成的接觸角大小，將直接影響到聚結(jié)波紋板的除油效果。油與材料的表面的接觸角越小，材料的親油性越好；水與材料的表面的接觸角越大，材料的疏水性越好，則波紋板的聚結(jié)效果越好。波紋板聚結(jié)器的結(jié)構(gòu)特性、材料特性以及板組特性都會(huì)對(duì)油水分離的效果產(chǎn)生影響。
[0009]目前，國(guó)內(nèi)基于聚結(jié)技術(shù)的油水分離裝置方案較多，如專(zhuān)利號(hào)為CN101857285A，專(zhuān)利名稱(chēng)為“復(fù)合聚結(jié)油水分離器”，通過(guò)斜管、聚結(jié)模塊等單元的設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)油水分離的效果。但目前大部分裝置運(yùn)行周期較短，低成本下除油效果也不夠理想，且自動(dòng)化程度有待提尚O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，并提供一種一種復(fù)合聚結(jié)式油水分離裝置及其方法，具體技術(shù)方案如下:
一種復(fù)合聚結(jié)式油水分離裝置，箱體頂部設(shè)有蓋板，箱體內(nèi)部通過(guò)第一隔板分隔成兩個(gè)腔室，右側(cè)為清水室，波紋板聚結(jié)器設(shè)置于左側(cè)的腔室中，并將左側(cè)腔室分為沉積室和油水分離室，各腔室下部均設(shè)有排水口 ；箱體左上部設(shè)有進(jìn)水管，沉積室內(nèi)頂部設(shè)有折流板，折流板分為可拆卸的兩段式結(jié)構(gòu)，由折流板板接相連，折流板朝向進(jìn)水管一側(cè)的表面上設(shè)有耐磨板，折流板右側(cè)的蓋板上設(shè)有清理管口 ；油水分離室內(nèi)設(shè)有纖維束聚結(jié)器，油水分離室頂部設(shè)有排油管和液位開(kāi)關(guān)，排油管兩端分別連通箱體外部和油水分離室，油水分離室右下部與清水室之間通過(guò)清水導(dǎo)流管相連，清水導(dǎo)流管伸入清水室的左上部，箱體右中部設(shè)有出水管，出水管兩端分別連接清水室右下部和箱體外側(cè)；波紋板聚結(jié)器與纖維束聚結(jié)器為可更換式組件，波紋板聚結(jié)器與纖維束聚結(jié)器均安裝于呈插槽結(jié)構(gòu)的外框架中，外框架固定于箱體內(nèi)底部；沉積室或油水分離室上部設(shè)有排氣口 ；進(jìn)水管上設(shè)有電動(dòng)球閥；液位開(kāi)關(guān)包括浮球、連桿和傳感器，連桿垂直設(shè)置于油水分離室內(nèi)頂部的蓋板上，連桿下部設(shè)有傳感器；浮球穿過(guò)連桿，位于傳感器上方，且浮球的密度介于油與水之間；傳感器與控制柜相連，控制柜與油栗、電動(dòng)球閥相連，控制柜用于接收傳感器發(fā)出的信號(hào)并控制油栗的啟動(dòng)和關(guān)閉；油栗與排油管相連，排油管底部高度高于傳感器位置但低于清水導(dǎo)流管頂部管口位置。
[0011]作為優(yōu)選，所述的箱體內(nèi)部的沉積室左側(cè)還設(shè)有污泥沉降室，并用第二隔板進(jìn)行分隔，污泥沉降室下部設(shè)有排水口，第二隔板上部設(shè)有進(jìn)水管。
[0012]作為優(yōu)選，波紋板聚結(jié)器中設(shè)有波紋板聚結(jié)組件，波紋板聚結(jié)組件由多塊傾斜且彼此平行的波紋板組成，波紋板上表面為平板結(jié)構(gòu)，下表面為波紋結(jié)構(gòu)。
[0013]作為優(yōu)選，蓋板上固定有把手件，所述的箱體左下部設(shè)有接地凸耳。
[0014]作為優(yōu)選，所述的箱體左右兩側(cè)均設(shè)有起吊吊耳。
[0015]—種使用所述油水分離裝置的復(fù)合聚結(jié)式油水分離方法，包括如下步驟:
1)含油廢水由廢水進(jìn)水口流入到油水分離裝置的沉積室，首先利用水頭下方設(shè)置的折流板對(duì)進(jìn)水流態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其在后續(xù)的流動(dòng)過(guò)程中盡量保持層流狀態(tài)；
2)經(jīng)過(guò)步驟I)處理后的含油廢水流經(jīng)波紋板聚結(jié)器，進(jìn)入傾斜且彼此平行的波紋板聚結(jié)組件中，含油廢水流經(jīng)上表面為平板結(jié)構(gòu)、下表面為波紋結(jié)構(gòu)的波紋板時(shí)，下表面的波紋結(jié)構(gòu)使水流呈擴(kuò)散、收縮狀態(tài)交替流動(dòng)并產(chǎn)生脈動(dòng)水流，增大油粒之間碰撞幾率，增大油珠體積，使油珠上浮，沿波紋板上升進(jìn)入水層以上，而含油廢水中的固體顆粒，在重力作用下，沉至平滑且傾斜的上表面并沉淀于沉積室，達(dá)到油水分離；
3)將經(jīng)步驟2)處理后的含油廢水排入纖維束聚結(jié)器，利用纖維束聚結(jié)器內(nèi)的二級(jí)纖維束聚結(jié)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，將剩余的油粒聚并，并上浮至水層以上，形成油層和水層的分層結(jié)構(gòu)，達(dá)到進(jìn)一步油水分離；
4)將經(jīng)過(guò)步驟3)處理后含油廢水通過(guò)油水分離室與清水室中間隔板下部的清水導(dǎo)流管排入清水室的上部的水層，含油廢水中剩余的油粒上浮，而水從清水室下部排出；
5)利用沉積室、油水分離室和清水室中的油層推動(dòng)上的密度大于油但小于水的浮球沿連桿向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)傳感器位置時(shí)，傳感器向控制柜發(fā)出信號(hào)，由控制柜通過(guò)電動(dòng)球閥關(guān)閉油水分離裝置的進(jìn)水管，同時(shí)開(kāi)啟油栗，通過(guò)排油管將油抽出，油栗開(kāi)啟時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，關(guān)閉油栗，重新電動(dòng)球閥。
[0016]作為優(yōu)選，在進(jìn)行步驟I)的處理前，先將含油廢水排入污泥沉降室進(jìn)行沉淀，使含油廢水在進(jìn)行步驟I)處理之前去除泥沙或污泥。
[0017]本套油水分離裝置與現(xiàn)有的油水分離裝置相比，具有如下幾點(diǎn)有益效果:
(I)針對(duì)常規(guī)聚結(jié)板除油有限、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行產(chǎn)生污泥生成嚴(yán)重影響分離效果的不足，通過(guò)采用“上層平面+下層波紋狀”聚結(jié)組件和纖維束聚結(jié)器的復(fù)合使用，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)運(yùn)行周期、高效率的油水分離效果。
[0018](2)該套裝置針對(duì)當(dāng)前油水分離裝置自動(dòng)化程度不高的問(wèn)題，根據(jù)需要，通過(guò)浮球液位開(kāi)關(guān)、控制柜、電動(dòng)球閥等常規(guī)空間的組合應(yīng)用，基于傳感信號(hào)處理與反饋，實(shí)現(xiàn)了排油過(guò)程的自動(dòng)控制，極大的提升了裝置的