專利名稱：含油高濁度污水凈化分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種含油高濁度污水的凈化分離裝置，它是用來(lái)凈化含液體油(包括乳化油)和大量固體懸浮物的污水，使污水中的油、泥、水三者分離的裝置，本裝置可處理石油及石油化工行業(yè)的生產(chǎn)污水，船舶的艙底污水；汽車、機(jī)車及車輛的洗滌污水；機(jī)械零件加工的冷卻液和零件洗滌污水；軋鋼機(jī)冷卻水及軋鋼車間污水；賓館、飯店及城市的生活污水等等。
現(xiàn)有的含油污水處理設(shè)備有兩大類(一)油水分離設(shè)備；(二)乳化油處理設(shè)備。
(一)油水分離設(shè)備，根據(jù)使用目的不同，又分為1．為處理船舶含油污水而設(shè)計(jì)的CYF型、CYF-B型油水分離器、YSCZ型油污水處理裝置；2．為處理機(jī)械零件加工清洗及其他行業(yè)而設(shè)計(jì)的FG型、XZ型、FT型集油器、DYSF型和DYF型油水分離器等。
油水分離設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理1．處理船舶油污水的CYF、CYF-B型及YSCZ型，其結(jié)構(gòu)為立式四個(gè)罐體，其中兩個(gè)為粗分離器罐體，另兩個(gè)為精分離器罐體，它們串聯(lián)使用(也可并聯(lián)使用)。CYF、及CYF-B型的粗分離器均為重力分離器，兩者串聯(lián)使用，第一級(jí)重力分離器罐體與第二級(jí)重力分離器和兩個(gè)精分離器三者并列，而兩個(gè)精分離器裝在第二級(jí)粗分離器的上部，第一級(jí)粗分離器內(nèi)裝有擴(kuò)散噴咀，第二級(jí)粗分離器內(nèi)有若干波紋板組組成的小室，兩個(gè)精分離器內(nèi)裝的是粗粒化元件。YSCZ型油污水處理裝置為四個(gè)圓形罐體，分為兩組，每組上下各一個(gè)罐體，上部為精分離，下部為粗分離，內(nèi)部結(jié)構(gòu)與CYF型大同小異。
這類油水分離器的工作原理是當(dāng)含油污水進(jìn)入粗分離器罐體后，由于面積擴(kuò)大，流速下降及油水比重不同，大油粒自動(dòng)上浮，進(jìn)入上部的集油室，較小油粒隨水進(jìn)入波紋板組小室中，由于濕周大，流速低，含油污水處層流狀態(tài)在狹小的流道內(nèi)油?；ハ嗯鲎簿酆闲纬奢^大油粒，流出波紋板組后，油粒即上浮到集油室，含細(xì)微小油粒的污水則進(jìn)入第一級(jí)精分離器罐體，在粗粒化元的作用下，污水中的細(xì)微油粒聚集成為較大油粒上浮到集油室，流出的污水則進(jìn)入第二級(jí)精分離器再進(jìn)行一次粗?；蛛x，流出的水含油率達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，由排水口排出。
2．為處理機(jī)械及其他行業(yè)設(shè)計(jì)的含油污水設(shè)備，由于單位和用途不同，結(jié)構(gòu)也不同。為機(jī)械行業(yè)加工，清洗用的FG、XZ、FT型集油器均為中小型，立式結(jié)構(gòu)FG型為圓罐體，XZ型為矩形V型罐體，F(xiàn)T型是為隔油池用的。它們的工作原理是一級(jí)重力分離，當(dāng)含油污水進(jìn)入罐體后大油粒因比重小而上浮，小油粒隨水進(jìn)入濾料層(粗?；瘜?進(jìn)行精分離，由于濾料的阻擋和濾料的親油性，小油粒在濾料上吸附，聚集成大油粒而上浮，達(dá)到油水分離的目的(XZ型的工作原理為水進(jìn)入罐體后經(jīng)斜板沉淀分離使大油粒和大部分固體懸浮物分離，然后進(jìn)入過(guò)濾層進(jìn)行粗?；褂退M(jìn)一步分離)。DYSF型為分別固定的立式三個(gè)罐體，第一罐體為重力分離，其中上半部為擴(kuò)散管，其下半部為波紋板組，DYF型為臥式罐體結(jié)構(gòu)，其工作原理與CYF、CYF-B型相同。
此外，機(jī)械部第四設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的隔油過(guò)濾器也是一種處理含油污水的設(shè)備，但不能單獨(dú)使用，其前面要設(shè)予沉池，沉淀隔油調(diào)節(jié)池，工作原理也是先重力分離再經(jīng)粗?；瘜舆M(jìn)一步分離。
(二)乳化油處理設(shè)備現(xiàn)有的乳化油處理設(shè)備有RFC型乳化廢水處理機(jī)、SCS型乳油液分離器和電絮凝乳化油污水處理設(shè)備等。
1．RFC乳化廢水處理機(jī)其最初是為解決機(jī)械加工過(guò)程中研磨廢液和乳化切削油類廢液的污染，由機(jī)械工業(yè)部第十設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的。其工作原理是在乳化廢液中加入破乳劑，使乳化液分離成油和水，然后用氣浮法將油粒和污泥上浮到水的表面，再用刮油裝置將油刮去送到廢油筒；下面的清水經(jīng)過(guò)濾和活性炭吸附后排出，其主要結(jié)構(gòu)是由溶藥罐攪拌槽、攪拌機(jī)、油水分離器、溶氣罐、空壓機(jī)、過(guò)濾器吸附塔(罐)及污水泵、齒輪泵、閥門等組成，其優(yōu)點(diǎn)是處理后水質(zhì)低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)穩(wěn)定廢油可回收再利用，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要的設(shè)備多，因之，需要的投資多，運(yùn)行電耗高，操作復(fù)雜，且型號(hào)較小。
2．SCS型乳油液分離器這是70年代后期研制成功的一種乳油液分離器。其工作原理是利用高分子材料作介質(zhì)，當(dāng)乳油液流經(jīng)介質(zhì)時(shí)，分散相的微小油粒即附著在介質(zhì)上，由于乳油液連續(xù)不斷地流經(jīng)介質(zhì)，則附在介質(zhì)上的微小油粒不斷地互相碰撞而結(jié)合成較大的油珠，在浮力的作用下油珠脫離介質(zhì)而上浮，達(dá)到油水分離的目的。這種設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、節(jié)約能源、運(yùn)行費(fèi)用低；缺點(diǎn)是乳油液要預(yù)先將固體雜質(zhì)去除干凈才能使用而且現(xiàn)有的處理量都較小。
3．電絮凝乳化油處理設(shè)備，該設(shè)備是石油工業(yè)的一個(gè)研究所為煉油廠處理其生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含油(包括乳化油)污水而設(shè)計(jì)的，其工作原理是利用鐵作電極，利用電解的作用，產(chǎn)生鐵離子形成氫氧化鐵對(duì)含油污水進(jìn)行破乳，油粒的凝聚，固體懸浮物的絮凝，使水中的油凝聚成大油珠浮于水面，固體懸浮物形成污泥礬花(絮體)而下沉，使油、水、泥三者分離。這種設(shè)備雖有適應(yīng)面較廣的優(yōu)點(diǎn)，但其電耗高，且處理后的水中含油仍高，達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。
上述各種現(xiàn)有的油污水處理設(shè)備分別存在以下缺點(diǎn)1．各種設(shè)備均不能處理濁度高的含油污水。CYF、CYF-B、DYSF、FG、FT型均明確提出只適用于較清潔的含油污水處理，其它型號(hào)雖未提，但有的需要預(yù)沉池，有的處理污水時(shí)濁度稍高就要頻繁地停機(jī)反沖洗，而且反沖洗時(shí)間較長(zhǎng)或需要用蒸汽配合。
2．油水分離器、集油器不能處理含乳化油的污水，而能處理含乳化油污水的設(shè)備如FRC型則需要一套壓縮空氣和溶氣的罐等，這造成基建投資多，操作復(fù)雜，運(yùn)行電耗高，且現(xiàn)有的設(shè)備處理容量均很小；用電凝聚法處理含乳化油污水的設(shè)備電耗高，處理后的污水含油率偏高，排出的沉渣含水率高，需進(jìn)一步處理。
3．CYF、CFY-B、DYSF、YSCZ等型均需專用水泵(往復(fù)泵或螺桿泵)，而過(guò)濾元件(粗?；?要停機(jī)更換且價(jià)格較高，運(yùn)行費(fèi)用高。
本實(shí)用新型的目的是克服上述設(shè)備的缺點(diǎn)，提供一種含油高濁度污水凈化分離器，它的優(yōu)點(diǎn)是(1)能處理高濁度的含油污水，也能處理低濁度污水，又能處理含乳化油污水，以擴(kuò)大適應(yīng)范圍；(2)作到不停機(jī)反沖洗或更換濾料，以延長(zhǎng)運(yùn)行周期；(3)節(jié)約能源；(4)降低基建投資和運(yùn)行費(fèi)用；(5)簡(jiǎn)化操作。
本實(shí)用新型與上述設(shè)備相比有以下不同(1)在下罐體內(nèi)設(shè)旋流分離器，利用離心力將油、水、泥三者分離；(2)設(shè)多個(gè)過(guò)濾器于罐體外側(cè)，作為上下罐體的連接通道，可輪流進(jìn)行反沖洗和更換濾料，不必停機(jī)；(3)采用有吸附能力并可燃的濾料，以吸附水中溶解的有害物質(zhì)，更換下來(lái)的濾料連同所含油泥，可作為鍋爐燃料回收利用，既節(jié)約能源又不產(chǎn)生二次污染；(4)泥倉(cāng)設(shè)計(jì)為錐形，排泥口在泥倉(cāng)底部，使污泥在泥倉(cāng)內(nèi)受上部污泥礬花和水的壓力，而自行濃縮脫水，降低排出污泥的含水率；(5)設(shè)均流板使水在罐體內(nèi)流速均勻，以提高濾料及粗粒化材料的利用率，延長(zhǎng)反沖洗和更換濾料的周期；(6)罐體內(nèi)設(shè)錐形集水罩，使水在出口處上升流速增加，利用慣性和油水的不同比重，及出口流向變化，使油、水再次分離，降低水的含油率和浮油的含水率。


圖1是本實(shí)用新型的分離器的結(jié)構(gòu)示意圖。
這種含油或乳化油的高濁度污水凈化分離器，如
圖1所示，包括上部的頂蓋1、由隔板2/3分為上罐體2和下罐體3的罐體、罐體外側(cè)的過(guò)濾器4和底部的錐形泥倉(cāng)5，其特征在于在下罐體3上部有污水進(jìn)水管6，下罐體內(nèi)自上而下有油位控制器7、均流板8、過(guò)濾器進(jìn)水管9、錐形罩10、旋流分離器11、筒芯12、格柵13、下罐體外部的排油管14、下排油閥15、下罐體3下部是錐形泥倉(cāng)5，周圍是環(huán)形底座16，泥倉(cāng)底部是排泥管17、排泥閥18；下罐體3的上部是上罐體2，上下兩罐體由過(guò)濾器4聯(lián)通，過(guò)濾器4內(nèi)有濾料19，上罐體2內(nèi)自下而上是過(guò)濾器出水管20、均流板21、粗?；牧?2、錐形集水罩23、均流集水環(huán)24；上罐體2外側(cè)有清水排出管25和排水閥26，上罐體2的上部是頂蓋1，內(nèi)有排油控制裝置29，其上部有排油管27、上排油閥28。這種零部件形式及布置順序與方式是本凈化分離器所特有的。
使用本實(shí)用新型的含油高濁度污水凈化分離器可將一般含油的高濁度污水處理工藝中的加藥后攪拌、乳化油的破乳、細(xì)微油粒的凝聚、固體懸浮物的絮凝、沉淀分離、過(guò)濾、泥水分離、油水分離、污泥的濃縮脫水等工藝過(guò)程全部完成，使油、水、污泥從罐體內(nèi)分別排出，將水回收利用或排放，廢油回收利用。
含油高濁度污水凈化的工藝流程是藥物和污水由污水泵的進(jìn)水管在不同位置同時(shí)吸入，由污水泵送經(jīng)混合反應(yīng)器進(jìn)入本實(shí)用新型的含油高濁度污水凈化分離器的進(jìn)水管6，再切向進(jìn)入下罐體3內(nèi)的旋流分離筒10、11內(nèi)，由于旋流的攪拌作用，使藥物和污水更進(jìn)一步均勻地混合，藥物與固體懸浮物形成污泥礬花、藥物使乳化油破乳形成微小油粒，并逐步凝聚成較大油?；蛴椭椤Ｎ勰嗟\花、水、油粒(或油珠)在旋流離心力的作用下，油粒(珠)集中在旋流分離器中心部位，筒芯12的周圍，污泥礬花則緊靠旋流分離器的外壁，在旋流進(jìn)水的推動(dòng)和重力的作用下，水和污泥礬花迅速向下，由旋流分離器下部出口排入罐體內(nèi)，由于截面積迅速增大和罐體內(nèi)水的阻力，下行流速迅速降低，而污泥礬花比水重，在慣性力的作用下，污泥礬花繼續(xù)下降，沉積到泥倉(cāng)5內(nèi)，泥倉(cāng)底部的污泥礬花在上部污泥礬花的重壓下，自行濃縮脫水，水被擠壓到泥倉(cāng)的上部，完成污泥礬花的濃縮脫水過(guò)程，而旋流分離器中心部位，筒芯12周圍的油粒(珠)，由于比重小，在旋流水和污泥礬花的擠壓下，沿筒芯向上，逐漸上升，從筒芯12上部出口流出，進(jìn)入下罐體3，并上升到其頂部的集油區(qū)(室)內(nèi)，積到一定厚度后，在油位控制器的作用下，下排油閥15打開(kāi)，油通過(guò)排油管14排出，完成油、水分離的第一步；這時(shí)下罐3內(nèi)的水中，還有極微小的油粒和污泥礬花存在，在不斷進(jìn)水的推動(dòng)下，下罐體3內(nèi)的水通過(guò)均流板8進(jìn)入集水區(qū)，通過(guò)過(guò)濾器進(jìn)水管9進(jìn)入過(guò)濾器4內(nèi)，將水中殘留的細(xì)小污泥礬花濾掉，由于濾料19對(duì)溶于水中的某些有毒害物質(zhì)及細(xì)微油粒有吸附作用，使水得以進(jìn)一步凈化，然后由過(guò)濾器出水管20排入上部罐體2下部的集水區(qū)，通過(guò)均流板21進(jìn)入粗?；瘏^(qū)22，由于粗?；牧系挠H油性，極細(xì)微的油粒被吸附在材料上，逐漸聚集成較大油粒(珠)隨水上升，進(jìn)入錐形集水罩23下部，在罩內(nèi)繼續(xù)上升到出口排入上罐體2的上部，由于集水罩23為錐形，下部大，上部小，使出口處水流速加快，到出口處，由于截面積突然增大，上部水的阻力作用及出口后水流方向要突然改變，由向上變?yōu)橄蛳碌纫蛩氐挠绊?，水的流速在離開(kāi)集水罩后迅速降低，而水中的油粒(珠)因比重比水小，受影響較小，所以繼續(xù)往上，浮游到頂蓋1上部的集油區(qū)，在積到一定厚度后，通過(guò)上排油管27排油閥28排出；清水則經(jīng)由錐形集水罩23外側(cè)的集水環(huán)24，清水排出管25和排水閥排出罐外，完成了含油高濁度污水的油、水、污泥三者分離的全過(guò)程。
綜上所述，含油高濁度污水凈化分離的過(guò)程是在加藥攪拌均勻后，由于藥物的作用，使水中的固體懸浮物絮凝成污泥礬花在旋流的離心力，慣性力和重力的作用下絕大部分污泥礬花沉積在泥倉(cāng)中，完成第一次分離。而水中極細(xì)小的污泥礬花仍在水中，通過(guò)過(guò)濾將剩余的污泥礬花阻留在濾料中，使污泥礬花與水分離，完成了泥與水分離的全過(guò)程；污水中的油粒或乳化油通過(guò)藥物的作用，乳化油破乳成為細(xì)微的油粒，水中的油粒在碰撞，藥物凝聚的作用下形成較大的油粒(珠)，在旋流離心力的作用下，絕大部分與水分離浮于水上這是第一次分離，也是粗分離，仍留在水中的極細(xì)微油粒，通過(guò)過(guò)濾器濾料的吸附，也起粗?；饔茫俳?jīng)粗?；牧蠈樱捎诓牧嫌H油性，極細(xì)小的油粒附在材料上，逐漸聚積成較大的油粒(珠)脫離粗?；牧隙S水上升，經(jīng)過(guò)錐形集水罩出口外的水的流速、流向變化和油水比重的不同，在慣性力，浮力的作用下，油繼續(xù)向上浮于水面，水則向下，完成油與水第二次分離，即精分離，完成了油與水分離的全過(guò)程。在油積到一定厚度時(shí)排出，水則由凈化分離器中部的清水排出管排出，油、水、泥三者全部分離。
本實(shí)用新型的含油高濁度污水凈化分離器現(xiàn)有7種規(guī)格，污水處理量為6～300立方米/時(shí)，可處理污水濁度為≤10000毫克/升，污水含油率≤10000毫克/升，處理后排出水的濁度(5毫克/升，含油≤10毫克/升，回收廢油的含水率≤1％，排出污泥含水率≤80％。
以本實(shí)用新型的分離器為核心，配以污水泵，加藥箱、混合反應(yīng)器等輔助設(shè)備組成含油高濁度污水凈化分離裝置(成套設(shè)備)，它有手動(dòng)操作和自動(dòng)操作兩種型號(hào)。自動(dòng)操作型采用先進(jìn)的“可編程序控制器”作為控制核心，配以輸入輸出元件組成，控制程序可根據(jù)處理不同水質(zhì)污水的工藝編制、更改，而不需增加元器件和重新配線。
本實(shí)用新型的含油高濁度污水凈化分離器與現(xiàn)有的各種含油污水處理設(shè)備相比，有以下特點(diǎn)(1)解決了現(xiàn)有各種設(shè)備均不能單獨(dú)處理高濁度含油污水的問(wèn)題；(2)它適應(yīng)范圍廣，既可處理高濁度含油污水，又可處理低濁度含油污水；既可處理含懸浮油污水，又可處理含乳化油污水；(3)可不停機(jī)進(jìn)行反沖洗和更換過(guò)濾器的濾料，提高了設(shè)備的利用率；(4)運(yùn)行電耗低，廢濾料可作燃料回收利用，操作簡(jiǎn)單，則總運(yùn)行費(fèi)用低，且不造成二次污染；(5)不需專用泵、氣浮設(shè)備、電解設(shè)備、預(yù)沉池、隔油池等，故基建投資省。
權(quán)利要求一種含油高濁度污水凈化分離器，由上部頂蓋、中部罐體及其外側(cè)過(guò)濾器和下部泥倉(cāng)組成，其特征在于中部罐體的中間有隔板，將罐體分為上下兩部分，下罐體內(nèi)設(shè)有旋流分離器，其外側(cè)有錐形罩、均流板、過(guò)濾器進(jìn)水管、其下有格柵，旋流分離器與隔板之間有排油控制裝制；隔板上面為匯水區(qū)，匯水區(qū)內(nèi)有過(guò)濾器出水管，匯水區(qū)上有均流板，板上為粗?；牧希偻鲜且粋€(gè)下部為錐形，上部為直筒形的集水罩，罩外有集水環(huán)，均流板及清水排出管，在罐體外側(cè)有過(guò)濾器，將罐體的上下兩部分聯(lián)通；罐體的下面是錐形泥倉(cāng)，及排泥管，排泥閥；在罐體的上面是頂蓋，頂蓋內(nèi)有排油控制裝置，頂蓋上有排油管和排油閥。
專利摘要本含油高濁度污水凈化分離器是由頂蓋、罐體、過(guò)濾器及泥倉(cāng)組成的整體結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型現(xiàn)有7種規(guī)格,污水處理量為6～300立方米/小時(shí),可處理污水含油<10000毫克/升、濁度≤10000毫克/升,處理后水含油<10毫克/升,濁度<5毫克/升。本實(shí)用新型的分離器有手動(dòng)操作與自動(dòng)操作兩種型號(hào),均可多臺(tái)并聯(lián)使用。自動(dòng)操作型采用“可編程序控制器”配以輸入輸出元件組成。
文檔編號(hào)B01D36/00GK2442735SQ00250659
公開(kāi)日2001年8月15日 申請(qǐng)日期2000年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月24日
發(fā)明者許松巖, 許磊, 索毅力, 宋亞竹, 秦旋 申請(qǐng)人:許松巖