一種油水分離方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種油水分離方法及裝置，由初級油水分離單元、吸附解吸單元、高級油水分離單元、排水單元四部分構(gòu)成，初級油水分離單元頂端設(shè)置通氣管與大氣相通，在相鄰單元之間的隔斷上部設(shè)置有橫向連通孔；初級油水分離單元內(nèi)的粗格網(wǎng)渣筐通過下面設(shè)置的導(dǎo)流口與細(xì)格網(wǎng)渣筐連通，粗格網(wǎng)渣筐和細(xì)格網(wǎng)渣筐為翻轉(zhuǎn)可取出式；由浮球包容腔、浮球、堵筒組成的排油機(jī)構(gòu)與排油管連接；吸附解吸單元內(nèi)設(shè)置吸附解析填料層；高級油水分離單元設(shè)置有排油機(jī)構(gòu)；排水單元設(shè)排水管。本發(fā)明能在無人員操作、無能耗條件下連續(xù)、自動、高效進(jìn)行油水分離處理，淤泥清除不需動力設(shè)備，有效節(jié)約能源；能在高峰排水時(shí)段避免水進(jìn)入排油管，油水分離更徹底。
【專利說明】一種油水分罔方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于對含油污水進(jìn)行分離處理的環(huán)保水處理領(lǐng)域，具體涉及一種高效、無動力自動排油油水分離方法及裝置。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]含油廢水來源廣泛，石油煉油過程、鐵路機(jī)務(wù)段油罐清洗、造船廠的油輪壓艙、洗艙、機(jī)械切削加工、洗車業(yè)、以及餐飲業(yè)、食品加工業(yè)等。當(dāng)污水中油成分濃度較高時(shí)，進(jìn)入城市污水處理廠將增加運(yùn)行負(fù)荷，增加耗氧、降低處理效率；進(jìn)入天然水體將會因水生生物攝取、吸收、富集含有廢水中如苯環(huán)類等毒害物質(zhì)而最終影響人類健康，同時(shí)表層油膜阻斷空氣中氧氣溶入水中，引起水體缺氧，使水中需氧生物死亡；進(jìn)入土壤將阻塞孔隙、影響透氣性，并粘附在植物根部危害植物對養(yǎng)分的吸收。
[0004]針對含油廢水排放天然水體、城市污水管網(wǎng)等不同情況，我國《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978 - 1996)》都作了嚴(yán)格的規(guī)定。
[0005]目前,廣泛應(yīng)用于含油廢水油水分離的隔油池，利用油、水比重差異，通過控制污水停留時(shí)間，使水中聚集尺寸較大的可浮油上升至水面從水中分離去除。常規(guī)隔油池結(jié)構(gòu)如圖集《建筑排水設(shè)備附件04S301》、《小型排水構(gòu)筑物04S519》、《衛(wèi)生設(shè)備09S304》等，針對實(shí)際應(yīng)用中存在的一些問題，隔油池油水分離技術(shù)也在不斷的獲得進(jìn)步和發(fā)展，如CN102531218 “一種油水分離用隔油池”、CN102992450 “一種導(dǎo)流式高效隔油裝置”等。
[0006]但迄今，隔油池在應(yīng)用中仍存在三個(gè)方面的突出問題:
1、隔油池廢渣收集清理主要通過釘耙類工具進(jìn)行人工清理，清理困難、不徹底、勞動強(qiáng)度大；也有利用帶絞刀的潛水泵，將廢渣絞爛通過泵排出，但能量消耗大，并存在停電不能工作等問題；
2、隔油池(尤其是地埋式隔油池)淤泥清除主要是通過水泵將淤泥提升至池外，除依靠電力受到的一些局限外，淤泥什么時(shí)候應(yīng)該啟動泵、運(yùn)行多少時(shí)間等不容易獲得準(zhǔn)確的判斷，容易導(dǎo)致動力的無謂消耗；
3、隔油池廢油分離和收集，或依靠人工舀除表面浮油，或根據(jù)人工判斷浮油層厚度開啟排油閥排油，這些情況對于隔油池為地埋式時(shí)操作極為困難；也有將排油管不帶閥、高度位置設(shè)于進(jìn)水管與排水水位高度之間，雖然當(dāng)表面油層到達(dá)一定厚度可自動排油，但當(dāng)某時(shí)段水量特大時(shí)，由于出水管管徑有限，高峰水量時(shí)段可能使出水管出水量小于進(jìn)水量、使隔油池水位超過排油管水位,從而使水從排油管排出，使收集的油變成油水混合物。尤其是，現(xiàn)有的隔油池基本針對的是水中聚集尺寸較大的聚集油，怎樣在無能耗條件下，適應(yīng)高峰流量的沖擊，并連續(xù)、自動、高效進(jìn)行包括水中可浮油、分散油、乳化油和溶解油在內(nèi)的廢油分離與收集？相關(guān)的公開技術(shù)、專利還十分有限。
[0007]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種對含油廢水進(jìn)行油水分離處理的方法及其裝置；本發(fā)明的方法，能對含油廢水進(jìn)行油水分離處理，無能耗條件下連續(xù)、自動、高效進(jìn)行處理。
[0009]一種油水分離裝置，其特征在于，由初級油水分離單元、吸附解吸單元、高級油水分離單元、排水單元四部分構(gòu)成，初級油水分離單元頂端設(shè)置通氣管與大氣相通，在相鄰單元之間的隔斷上部設(shè)置有橫向連通孔；初級油水分離單元與吸附解吸單元通過隔斷下部的過流孔連通，吸附解吸單元與高級油水分離單元之間設(shè)置封閉隔斷，通過設(shè)置在封閉隔斷上部的溢流管、虹吸管與高級油水分離單元相連通，高級油水分離單元通過隔斷下部的過流孔與排水單元連通；
初級油水分離單元內(nèi)設(shè)置進(jìn)水區(qū)、渣筐取出 區(qū)、油水分離區(qū)；初級油水分離單元的進(jìn)水區(qū)頂板設(shè)進(jìn)水連接管，進(jìn)水區(qū)上部設(shè)置粗格網(wǎng)渣筐，在粗格網(wǎng)渣筐下部設(shè)置細(xì)格網(wǎng)渣筐；粗格網(wǎng)渣筐通過下面設(shè)置的導(dǎo)流口與細(xì)格網(wǎng)渣筐連通，粗格網(wǎng)渣筐和細(xì)格網(wǎng)渣筐為翻轉(zhuǎn)可取出式；
在油水分離區(qū)域高出設(shè)計(jì)水面一定高度位置處，設(shè)置排油機(jī)構(gòu)，排油機(jī)構(gòu)與排油管連接；所述的排油機(jī)構(gòu)，由浮球包容腔、浮球、堵筒組成，浮球設(shè)置在浮球包容腔內(nèi)，能在浮球包容腔內(nèi)上下浮動，堵筒與浮球包容腔下端配合連接，封堵在浮球下面；浮球包容腔上部為排油管連接頭，通過排油管連接頭與排油管連接，排油管連接頭與浮球包容腔之間的頸部設(shè)置為與浮球適配的接合面；在接合面之下、浮球包容腔上部設(shè)置有若干個(gè)連通孔；浮球，其密度介于水、油之間，小于水而大于油的密度；
吸附解吸單元包含下部的緩沖進(jìn)水區(qū)，在緩沖進(jìn)水區(qū)之上設(shè)置吸附解析填料層；虹吸管的進(jìn)水段、出水段，分別在吸附解吸單元和高級油水分離單元內(nèi)，橫跨隔斷；虹吸管的進(jìn)水段下端位置與吸附解析填料層頂面匹配；填料層填料為表面富含疏水、親油烴基官能團(tuán)的有機(jī)斜板或斜管材料；
高級油水分離單元內(nèi)，設(shè)置有與排油管連接的排油機(jī)構(gòu)；
排水單元設(shè)排水管，排水管穿壁管段的高度位置低于虹吸管出水段下端。
[0010]進(jìn)一步的特征是，所述粗格網(wǎng)渣筐位于兩固定的粗筐滑桿之上，細(xì)格網(wǎng)渣筐位于兩固定的細(xì)筐滑桿之上；在進(jìn)水區(qū)靠近渣筐取出區(qū)域的地方，分別設(shè)置上支撐橫桿、下支撐橫桿，以分別支撐固定的粗筐滑桿、細(xì)筐滑桿；
在渣筐取出區(qū)域，與固定粗筐滑桿對應(yīng)，設(shè)置活動粗筐滑桿，活動粗筐滑桿為U形結(jié)構(gòu)，其與固定粗筐滑桿可轉(zhuǎn)動連接；活動粗筐滑桿上連接有升降控制繩，升降控制繩的另一端繞過設(shè)置于頂板上的定滑輪、連接于頂板的系繩掛環(huán)上；渣筐取出區(qū)域的頂板與進(jìn)水區(qū)域頂板可轉(zhuǎn)動連接。
[0011]初級油水分離單元底部設(shè)置排泥管，排泥管與初級油水分離單元的處理腔聯(lián)通，排泥管的位置低于初級油水分離單元及其下部連通的吸附解吸單元的常規(guī)水面，通過排泥閥與排水管相連。
[0012]所述堵筒包括固定在一起的內(nèi)置筒和外置片，內(nèi)置筒外徑小于浮球包容腔內(nèi)徑，外置片外徑與浮球包容腔外徑相同，內(nèi)置筒端部設(shè)支撐筋，將浮球限制在浮球包容腔內(nèi)；在堵筒的內(nèi)置筒外柱面中部兩側(cè)對稱設(shè)置掛桿，將堵筒掛于浮球包容腔下部倒J形槽。[0013]一種油水分離的方法，其特征在于包括如下步驟:
1)將含油廢水引入包含兩級可取出式格網(wǎng)渣筐的預(yù)處理單元，通過一級格網(wǎng)渣筐截留去除粗大的固形物和顆粒，通過二級格網(wǎng)渣筐截留去除碎小渣粒；
2)對于植物油，將經(jīng)預(yù)處理的含油廢水以小于0.0055m/s的流速、大于25min的停留時(shí)間通過初級油水分離單元；對于動物油，將經(jīng)預(yù)處理的含油廢水以小于0.0063m/s的流速、大于21min的停留時(shí)間通過初級油水分離單元；從而使體積較大的聚集油浮至水表面，對含油廢水進(jìn)行初級油水分離；
3)設(shè)置在預(yù)處理單元的阻水排油機(jī)構(gòu)，與排油管相連，位置高于設(shè)計(jì)的常規(guī)水位、低于設(shè)置規(guī)定浮油層表面液位；通過排油機(jī)構(gòu)里面包含的一個(gè)密度介于水、油之間并與油密度接近的球體，使球體在處于水中時(shí)因浮力較大而堵塞過流孔關(guān)閉排油管、球體在處于油中時(shí)因浮力較小而打開過流孔讓油從排油管排出。
[0014]4)將經(jīng)初級油水分離的廢水通過淹沒式出流方式引入高級油水分離單元的吸附富集段下部，然后使水流在該吸附富集段由下至上通過由斜板或斜管構(gòu)成的吸附富集填料層時(shí)，讓水中分散油、乳化油和溶解油吸附富集在斜板或斜管等填料表面；斜板或斜管等填料為表面富含適度的疏水、親油烴基官能團(tuán)的有機(jī)材料，具有較低表面能，水與填料表面的接觸角為83-110°。接觸角太小時(shí)材料親油性超弱、對水中油的吸附富集性能將不好、水中高度分散性油或溶解性油不容易在填料上吸附附著；接觸角太大將使材料表面親油性超強(qiáng)、吸附附著的油不容易解吸。
[0015]5)通過在高級油水分離單元的吸附富集段上部設(shè)置溢流管、虹吸管，在廢水中分散油、乳化油和溶解油被吸附富集后，廢水通過溢流管進(jìn)入高級油水分離單元的油水分離段，然后通過淹沒式出流排水管達(dá)標(biāo)排出；隨著斜板或斜管等填料表面吸附油逐漸飽和，利用在水量高峰時(shí)段水位上升、超過虹吸橫管引起的虹吸，使高級油水分離單元的吸附富集段水位降低，吸附富集在斜板或斜管上的附著油因受到的壓力減小而解吸，然后以較大尺寸聚集態(tài)形式脫離斜板或斜管填料表面進(jìn)入水中，通過溢流管進(jìn)入高級油水分離單元，并最終上浮聚集到水面，再通過如前步驟3)所述的排油機(jī)構(gòu)和排油管，將油自動從排油管排出。水則通過入口靠近底部的淹沒式出流管將水排出，在排水的同時(shí)部分底部淤泥將被帶出。
[0016]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
本發(fā)明的顯著效果在于:
(I)本發(fā)明，能在無人員操作、無能耗條件下連續(xù)、自動、高效進(jìn)行油水分離處理，包括水中可浮油、分散油、乳化油和溶解油在內(nèi)的廢油分離與收集的油水分離處理；本發(fā)明適用于石油煉油過程、鐵路機(jī)務(wù)段油罐清洗、造船廠的油輪壓艙、洗艙、機(jī)械切削加工、洗車業(yè)、以及餐飲業(yè)、食品加工業(yè)等產(chǎn)生的含油廢水的油水分離。
[0017](2)本發(fā)明廢渣收集清理高效、徹底，淤泥清除不需動力設(shè)備，有效節(jié)約能源。
[0018](3)在發(fā)明的裝置，尤其能在高峰排水時(shí)段避免水進(jìn)入排油管，防止收集的油變成油水混合物，油水分離更徹底。
[0019]【專利附圖】

【附圖說明】
圖1為本發(fā)明分離裝置結(jié)構(gòu)主視圖(剖視)；
圖2是圖1沿A— A向的剖視圖；圖3是圖2沿B— B向的剖視圖；
圖4是圖3洛框翻轉(zhuǎn)動作示意圖；
圖5是圖1的俯視圖；
圖6是圖5的主視圖；
圖7是本發(fā)明排油機(jī)構(gòu)(件26)安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是本發(fā)明排油機(jī)構(gòu)(件26)結(jié)構(gòu)主視圖；
圖9是圖8的橫向剖視圖；
圖10是圖8的縱向剖視圖； 圖11是本發(fā)明排油機(jī)構(gòu)(件26)附屬堵筒結(jié)構(gòu)主視圖；
圖12是圖11的俯視圖。
[0020]
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0022]參見圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明一種油水分離方法，其特征在于包括如下步驟:
1)將含油廢水引入包含兩級可取出式格網(wǎng)渣筐的預(yù)處理單元，通過一級格網(wǎng)渣筐截留去除粗大、較大的物質(zhì)(固形物和顆粒)，如直徑或尺寸大于5_以上的物質(zhì)，通過二級格網(wǎng)渣筐截留去除碎小渣粒，如直徑或尺寸小于5_的物質(zhì)；
2)對于植物油，將經(jīng)預(yù)處理的含油廢水以小于0.0055m/s的流速、大于25min的停留時(shí)間通過初級油水分離單元；對于動物油，將經(jīng)預(yù)處理的含油廢水以小于0.0063m/s的流速、大于21min的停留時(shí)間通過初級油水分離單元；從而使體積較大的聚集油浮至水表面，對含油廢水進(jìn)行初級油水分離；
3)制作一個(gè)阻水排油機(jī)構(gòu)，設(shè)置在預(yù)處理單元內(nèi)，其與排油管相連，位置高于常規(guī)水位、低于規(guī)定浮油層表面液位。通過排油機(jī)構(gòu)里面包含的一個(gè)密度介于水、油之間并與油密度接近的球體，使球體在處于水中時(shí)因浮力較大而堵塞過流孔關(guān)閉排油管、球體在處于油中時(shí)因浮力較小而打開過流孔讓油從排油管排出。
[0023]4)將經(jīng)初級油水分離的廢水通過淹沒式出流方式引入高級油水分離單元的吸附富集段下部，然后使水流在該吸附富集段由下至上通過由斜板或斜管構(gòu)成的吸附富集填料層時(shí)，讓水中分散油、乳化油和溶解油吸附富集在斜板或斜管等填料表面。斜板或斜管等填料為表面富含適度的疏水、親油烴基官能團(tuán)的有機(jī)材料，具有較低表面能，水與填料表面的接觸角為83-110°。接觸角太小時(shí)材料親油性超弱、對水中油的吸附富集性能將不好、水中高度分散性油或溶解性油不容易在填料上吸附附著；接觸角太大將使材料表面親油性超強(qiáng)、吸附附著的油不容易解吸。
[0024]5)通過在高級油水分離單元的吸附富集段上部設(shè)置溢流管、虹吸管，在廢水中分散油、乳化油和溶解油被吸附富集后，廢水通過溢流管進(jìn)入高級油水分離單元的油水分離段，然后通過淹沒式出流排水管達(dá)標(biāo)排出。隨著斜板或斜管等填料表面吸附油逐漸飽和，利用在水量高峰時(shí)段水位上升、超過虹吸橫管引起的虹吸，使高級油水分離單元的吸附富集段水位降低，吸附富集在斜板或斜管上的附著油因受到的壓力減小而解吸，然后以較大尺寸聚集態(tài)形式脫離斜板或斜管填料表面進(jìn)入水中，通過溢流管進(jìn)入高級油水分離單元，并最終上浮聚集到水面，再通過如前步驟3)所述的排油機(jī)構(gòu)和排油管，將油自動從排油管排出。水則通過入口靠近底部的淹沒式出流管將水排出，在排水的同時(shí)部分底部淤泥將被帶出。
[0025]進(jìn)一步的特征是:所述步驟I)中一級格網(wǎng)渣筐截留的粗大固形物每天清理一次或每天以空格網(wǎng)渣筐更換，二級格網(wǎng)渣筐截留的碎小渣粒每天清理一次或每天以空格網(wǎng)渣筐更換。
[0026]在所述步驟2)中，通過帶閥門的排泥管，將初級油水分離單元底部與排水管相連；通過開啟閥門，在初級油水分離單元上層水重力作用下，將初級油水分離單元產(chǎn)生的底部淤積泥，壓至排水管排出。
[0027]如圖1、2、3、4、5、6、7所示，本發(fā)明的油水分離裝置，由初級油水分離單元1、吸附解吸單元2、高級油水分離單元3、排水單元4四大部分構(gòu)成，初級油水分離單元1、吸附解吸單元2、高級油水分離單元3、排水單元4的各自的處理腔依次設(shè)置；其中，初級油水分離單元I頂端設(shè)置通氣管5與大氣相通，通氣管5通常設(shè)置在初級油水分離單元的I頂板或側(cè)壁頂部，與大氣聯(lián)通；在相鄰單元之間的隔斷上部(靠近頂板處)設(shè)置有橫向連通孔6，通過橫向連通孔6，將初級油水分離單元I與吸附解吸單元2、吸附解吸單元2與高級油水分離單元3、高級油水分離單元3與排水單元4分別聯(lián)通，通過初級油水分離單元的通氣管5，維持各單元內(nèi)空氣壓力與大氣壓力相等，避免負(fù)壓引起排水不暢。初級油水分離單元I與吸附解吸單元2通過隔斷7下部的過流孔8連通。吸附解吸單元2與高級油水分離單元3、排水單元4共壁，吸附解吸單元2與高級油水分離單元3之間設(shè)置封閉隔斷9，通過設(shè)置在封閉隔斷9上部的溢流管10、虹吸管11與高級油水分離單元3相連通，高級油水分離單元3通過隔斷7下部的過流孔8與排水單元4連通；隔斷7可以是淹沒式出流隔斷。
[0028]如圖1、2、3、4所示，本發(fā)明的初級油水分離單元I內(nèi)設(shè)置進(jìn)水區(qū)l_a、渣筐取出區(qū)Ι-b、油水分離區(qū)Ι-c。
[0029]初級油水分離單元I的進(jìn)水區(qū)頂板設(shè)進(jìn)水連接管12，通過進(jìn)水連接管12將外部的含油廢水輸入本發(fā)明處理裝置內(nèi)；進(jìn)水區(qū)上部設(shè)置粗格網(wǎng)渣筐13-1，在粗格網(wǎng)渣筐13-1下部設(shè)置細(xì)格網(wǎng)渣筐13-2，粗格網(wǎng)渣筐13-1截留去除粗大、較大的物質(zhì)(固形物和顆粒)，通過細(xì)格網(wǎng)渣筐13-2截留去除碎小渣粒，其網(wǎng)孔孔徑根據(jù)需要設(shè)置，具體的參數(shù)，如粗格網(wǎng)渣筐13-1孔徑為5-10mm、細(xì)格網(wǎng)渣筐13-2孔徑為l_2mm。粗格網(wǎng)渣筐13-1四周除行進(jìn)滑道方向外的三面為細(xì)渣阻擋側(cè)壁14，通過下面設(shè)置的導(dǎo)流口 15與細(xì)格網(wǎng)渣筐13-2連通，導(dǎo)流口 15可以為廣口斗形導(dǎo)流口。粗格網(wǎng)渣筐13-1位于兩固定的粗筐滑桿16-1之上，下面為導(dǎo)流口 15，導(dǎo)流口 15下面設(shè)置細(xì)格網(wǎng)渣筐13-2，細(xì)格網(wǎng)渣筐13-2的口部尺寸大于廣口斗形導(dǎo)流口 15 ;細(xì)格網(wǎng)渣筐位于兩固定的細(xì)筐滑桿16-2之上。粗格網(wǎng)渣筐13-1和細(xì)格網(wǎng)渣筐13-2為可取出式格網(wǎng)渣筐，在將頂板19、粗筐滑桿16-la翻轉(zhuǎn)后就能取出，如圖4所示。粗格網(wǎng)渣筐13-1和細(xì)格網(wǎng)渣筐13-2翻轉(zhuǎn)后取出的結(jié)構(gòu)有很多種，包括現(xiàn)有技術(shù)的相關(guān)結(jié)構(gòu)，都能實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明公開的一種具體翻轉(zhuǎn)取出式結(jié)構(gòu)如下:
對于粗筐滑桿16-1與細(xì)筐滑桿16-2，在進(jìn)水區(qū)Ι-a靠近渣筐取出區(qū)域l_b的地方，分別設(shè)置上支撐橫桿17-1、下支撐橫桿17-2，以分別支撐固定的粗筐滑桿16-1、細(xì)筐滑桿16-2。
[0030]在渣筐取出區(qū)域Ι-b，與進(jìn)水區(qū)域Ι-a的固定粗筐滑桿16-1對應(yīng)，設(shè)置活動粗筐滑桿16-la，圖中的活動粗筐滑桿為U形結(jié)構(gòu)(U形桿)，其與固定粗筐滑桿16-1可轉(zhuǎn)動連接；圖中的具體連接結(jié)構(gòu)，是通過其帶軸承的轉(zhuǎn)軸與固定粗筐滑桿16-1連接，活動粗筐滑桿16-la在外力作用下可由水平位置旋轉(zhuǎn)至豎直位置，以便向外(水平方向)拉動并取出格網(wǎng)渣筐13-1、13-2，其U形桿支撐在支架18-1上，圖中的支架18_1為三角形，設(shè)置在渣筐取出區(qū)域l_b沿渣筐滑動方向的對面近壁處；與進(jìn)水區(qū)域Ι-a的固定細(xì)筐滑桿16-2對應(yīng)，設(shè)置固定細(xì)筐滑桿16_2a，固定細(xì)筐滑桿16-2a具體在渣筐取出區(qū)域l_b設(shè)置，為進(jìn)水區(qū)域的固定細(xì)筐滑桿16-2的延長，在沿渣筐滑動方向的對面近壁處形成U形桿，其U形桿支撐在下支架18-2上。
[0031]活動粗筐滑桿16-la上(具體在中部，或U形桿的中部)連接有升降控制繩21，升降控制繩21的另一端繞過設(shè)置于渣筐取出區(qū)域Ι-b頂板19上的定滑輪22、連接于渣筐取出區(qū)域Ι-b頂板19的系繩掛環(huán)23上。渣筐取出區(qū)域Ι-b的頂板19與進(jìn)水區(qū)域Ι-a頂板可轉(zhuǎn)動連接，如通過合頁20連接，當(dāng)渣筐需要取出時(shí)，頂板19由水平位置旋轉(zhuǎn)至豎直位置。如圖4所示，在頂板19由水平位置旋轉(zhuǎn)至豎直位置后，活動粗筐滑桿16-la也翻轉(zhuǎn)到豎直位置，可向外拉動(水平方向)拉動并取出格網(wǎng)渣筐13-1、13-2，將其內(nèi)的粗渣、細(xì)渣取出，并倒入外面的固廢轉(zhuǎn)運(yùn)箱或轉(zhuǎn)運(yùn)桶。
[0032]初級油水分離單元I底部設(shè)置排泥管24，排泥管24與初級油水分離單元I的處理腔聯(lián)通，排泥管24的位置低于初級油水分離單元I及其下部連通的吸附解吸單元2的常規(guī)水面，通過排泥閥25與排水管29相連；在排泥閥25啟動后，或打開后，經(jīng)排水管29將初級油水分離單元I底部的泥渣等向外排出。為方便操作，排泥閥25在靠近渣筐取出區(qū)域的位置設(shè)置；當(dāng)初級油水分離單 元I的池底沙、淤積泥等集聚到一定程度，打開排泥閥25，由于初級油水分離單元I及其下部連通的吸附解吸單元2的常規(guī)水面比排泥管24的最高位置高，底部泥沙、淤積泥在上部水體重力作用下被壓至排泥管24，由位置仍低于常規(guī)水面的排水管29自動排出。
[0033]如圖7中，在油水分離區(qū)域Ι-c高出設(shè)計(jì)水面(溢流水面)一定高度位置處，一般比設(shè)計(jì)水面高50-100mm處，設(shè)置排油機(jī)構(gòu)26，排油機(jī)構(gòu)26與排油管30連接，將在油水分離區(qū)域Ι-c的排油機(jī)構(gòu)26收集、排出的油液流入排油管30內(nèi)，最后流入油液收集槽、罐、桶內(nèi)待轉(zhuǎn)運(yùn)處理。排油機(jī)構(gòu)26的一種具體結(jié)構(gòu)如圖8、9、10、11、12所示，由浮球包容腔26_1、浮球26-2、堵筒26-3組成，浮球26-2設(shè)置在浮球包容腔26_1內(nèi)，能在浮球包容腔26_1內(nèi)上下浮動，堵筒26-3與浮球包容腔26-1下端配合連接，封堵在浮球26-2下面；浮球包容腔26-1、浮球26-2、堵筒26-3的裝配關(guān)系如圖8、9所示。如圖10所示，浮球包容腔26_1上部為排油管連接頭26-la，通過排油管連接頭26-la與排油管30連接，排油管連接頭26_la與浮球包容腔之間的頸部設(shè)置為與浮球適配的接合面26-lb，圖中的接合面26-lb是條帶球面(錐臺面)；在接合面26-lb之下、浮球包容腔26-1上部設(shè)置有若干個(gè)連通孔26-lc，圖中是均勻分布的6個(gè)到12個(gè)連通孔26-lc，其孔徑為5-8mm ;在浮球包容腔26_1下沿壁體，對稱設(shè)置倒J形溝槽26-ld。最理想的水位，是連通孔26-lc處于油中，因?yàn)橛捅人p，漂浮在水的上面；這樣油就經(jīng)連通孔26-lc進(jìn)入浮球包容腔26-1內(nèi)，浮球26-2也沒有封閉浮球包容腔26-1，油經(jīng)排油管連接頭26-la進(jìn)入排油管30而排出。
[0034]堵筒26-3，其作用是封堵并支撐浮球26-2，故其結(jié)構(gòu)應(yīng)該有很多種，包括現(xiàn)有技術(shù)的相關(guān)結(jié)構(gòu)，都能滿足需要；本發(fā)明提供一種具體結(jié)構(gòu)，如圖11、12所示，堵筒26-3包括固定在一起的內(nèi)置筒26-3a和外置片26-3b，內(nèi)置筒26_3a外徑約小于浮球包容腔26_1內(nèi)徑，外置片26-3b外徑與浮球包容腔26-1外徑相同，堵筒26-3的內(nèi)置筒26_3a端部設(shè)支撐筋26-3c (如十字支撐筋)，可將浮球26-2限制在浮球包容腔26-1內(nèi)；在堵筒26_3的內(nèi)置筒26-3a外柱面中部兩側(cè)對稱設(shè)置掛桿26-3d，可將堵筒26_3掛于浮球包容腔26_1下部倒J形槽。
[0035]通過排油機(jī)構(gòu)26里面的浮球26-2，其密度介于水、油之間，即小于水而大于油的密度，并與油密度接近；浮球26-2在處于水中時(shí)，因受到水的較大浮力而上浮，堵塞排油管連接頭26-la內(nèi)的過流孔而關(guān)閉排油管，在水量較大時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，防止水通過排油管連接頭26-la內(nèi)的過流孔流入排油管30內(nèi)，防止收集的油變成油水混合物，使分離排出的油純度高；浮球26-2在處于油中時(shí)，即水位降低后，因浮力較小而下降，打開排油管連接頭26-la內(nèi)的過流孔，讓浮在水面的油經(jīng)從排油機(jī)構(gòu)26進(jìn)入排油管30內(nèi)排出。
[0036]如圖1、2所示，吸附解吸單元2包含下部的緩沖進(jìn)水區(qū)27，在緩沖進(jìn)水區(qū)27之上設(shè)置吸附解析填料層28，在吸附解吸單元2與高級油水分離單元3之間的隔斷9上，設(shè)置溢流管10和虹吸管11，溢流管10穿過隔斷9，將吸附解吸單元2與高級油水分離單元3連通；虹吸管11的進(jìn)水段、出水段，分別在吸附解吸單元2和高級油水分離單元3內(nèi)，橫跨隔斷9 ;虹吸管11的進(jìn)水段下端位置與吸附解析填料層28頂面匹配。填料層28填料為表面富含適度疏水、親油烴基官能團(tuán)的有機(jī)斜板或斜管材料，如:含直鏈烴基的聚乙烯(PE)、含支鏈烴基的聚丙烯(PP)、含苯烴基的聚苯乙烯(PS)， 使斜板或斜管等填料表面具有較低表面能，水與填料表面的接觸角為83-110°。
[0037]斜板間距或斜管外界直徑10_50mm。填料層28厚度由填料所具有的飽和吸附油量、水量規(guī)模、水中分散油濃度決定。為了強(qiáng)化水位高、壓力大時(shí)油在填料上的吸附，以及水位低、壓力小時(shí)油從填料上的解吸，溢流管10穿壁管位置與填料層28頂面的高度盡可能大，滿足設(shè)計(jì)要求。虹吸管11為倒U形管，虹吸管11穿壁管段位置與高峰流量期間水位能達(dá)到的高度匹配以利虹吸形成。虹吸管11穿壁管段位置高于溢流管10穿壁管段，虹吸管11豎向進(jìn)水段下端位置，基本與填料層28頂面平齊。
[0038]吸附解吸單元2內(nèi)，從初級油水分離單元I底部流入的水流在該吸附富集段由下至上通過由斜板或斜管構(gòu)成的吸附富集填料層28時(shí)，由于填料表面疏水、親油烴基官能團(tuán)與油分子的親和性，水中分散油、乳化油和溶解油吸附富集在斜板或斜管等填料表面，形成聚集態(tài)油。
[0039]高級油水分離單元3內(nèi)，設(shè)置有溢流管10出水段、虹吸管11出水段、與排油管30連接的排油機(jī)構(gòu)26。虹吸管11出水段與虹吸管進(jìn)水段等長，排油機(jī)構(gòu)26如前所述。經(jīng)前面處理單元后，水中殘存的、未獲上浮分離的微小油滴，在高級油水分離單元3內(nèi)經(jīng)歷更長的停留時(shí)間，從而使部分適宜大小的微小油滴在高級油水分離單元3內(nèi)上浮至水面與水分離；當(dāng)虹吸形成，從吸附解吸單元2填料表面解吸的聚集態(tài)油通過虹吸管11進(jìn)入高級油水分離單元3，由于聚集態(tài)油尺寸較大，在高級油水分離單元3內(nèi)經(jīng)歷適當(dāng)?shù)耐Ａ魰r(shí)間后將上浮到水面與水分離。
[0040]排水單元4設(shè)排水管29，排水管29可以采用常用的淹沒式，淹沒式排水管29穿壁管段的高度位置低于虹吸管11出水段下端，以避免虹吸管11進(jìn)、出水段都被淹沒，形成氣堵干擾虹吸進(jìn)行，淹沒式排水管29豎直管段下端據(jù)池底200-300、上端據(jù)頂板300-500。[0041]從初級油水分離單元1、高級油水分離單元3接出的排油管30通過斜三通接至池外配置的油液收集槽、罐、桶內(nèi)。
[0042]最后需要說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制技術(shù)方案，盡管 申請人:參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，那些對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā) 明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種油水分離裝置，其特征在于，由初級油水分離單元(I)、吸附解吸單元(2)、高級油水分離單元(3)、排水單元(4)四部分構(gòu)成，初級油水分離單元(I)頂端設(shè)置通氣管(5)與大氣相通，在相鄰單元之間的隔斷上部設(shè)置有橫向連通孔(6);初級油水分離單元(I)與吸附解吸單元(2)通過隔斷(7)下部的過流孔(8)連通，吸附解吸單元(2)與高級油水分離單元(3)之間設(shè)置封閉隔斷(9)，通過設(shè)置在封閉隔斷(9)上部的溢流管(10)、虹吸管(11)與高級油水分離單元(3)相連通，高級油水分離單元(3)通過隔斷(7)下部的過流孔(8)與排水單元(4)連通； 初級油水分離單元(I)內(nèi)設(shè)置進(jìn)水區(qū)(l_a)、渣筐取出區(qū)(Ι-b)、油水分離區(qū)(Ι-c)；初級油水分離單元(I)的進(jìn)水區(qū)頂板設(shè)進(jìn)水連接管(12)，進(jìn)水區(qū)上部設(shè)置粗格網(wǎng)渣筐(13-1 )，在粗格網(wǎng)渣筐(13-1)下部設(shè)置細(xì)格網(wǎng)渣筐(13-2);粗格網(wǎng)渣筐(13-1)通過下面設(shè)置的導(dǎo)流口( 15)與細(xì)格網(wǎng)渣筐(13-2)連通，粗格網(wǎng)渣筐(13-1)和細(xì)格網(wǎng)渣筐(13-2)為翻轉(zhuǎn)可取出式； 在油水分離區(qū)域(1-c)高出設(shè)計(jì)水面一定高度位置處，設(shè)置排油機(jī)構(gòu)(26)，排油機(jī)構(gòu)(26)與排油管(30)連接；所述的排油機(jī)構(gòu)(26)，由浮球包容腔(26-1)、浮球(26-2)、堵筒(26-3)組成，浮球(26-2)設(shè)置在浮球包容腔(26-1)內(nèi)，能在浮球包容腔(26_1)內(nèi)上下浮動，堵筒(26-3)與浮球包容腔(26-1)下端配合連接，封堵在浮球(26-2)下面；浮球包容腔(26-1)上部為排油管連接頭(26-la)，通過排油管連接頭(26-la)與排油管(30)連接，排油管連接頭(26-la)與浮球包容腔之間的頸部設(shè)置為與浮球(26-2)適配的接合面(26-lb);在接合面(26-lb)之下、浮球包容腔(26-1)上部設(shè)置有若干個(gè)連通孔(26-lc);浮球(26-2)，其密度介于水、油之間，小于水而大于油的密度； 吸附解吸單元(2)包含下部的緩沖進(jìn)水區(qū)(27)，在緩沖進(jìn)水區(qū)(27)之上設(shè)置吸附解析填料層(28);虹吸 管(11)的進(jìn)水段、出水段，分別在吸附解吸單元(2)和高級油水分離單元(3)內(nèi)，橫跨隔斷(9);虹吸管(11)的進(jìn)水段下端位置與吸附解析填料層(28)頂面匹配；填料層(28)填料為表面富含疏水、親油烴基官能團(tuán)的有機(jī)斜板或斜管材料； 高級油水分離單元(3)內(nèi)，設(shè)置有與排油管(30)連接的排油機(jī)構(gòu)(26)； 排水單元(4)設(shè)排水管(29)，排水管(29)穿壁管段的高度位置低于虹吸管(11)出水段下端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油水分離裝置，其特征在于，所述粗格網(wǎng)渣筐(13-1)位于兩固定的粗筐滑桿(16-1)之上，細(xì)格網(wǎng)渣筐(13-2)位于兩固定的細(xì)筐滑桿(16-2)之上；在進(jìn)水區(qū)(1-a)靠近渣筐取出區(qū)域(Ι-b)的地方，分別設(shè)置上支撐橫桿(17-1 )、下支撐橫桿(17-2),以分別支撐固定的粗筐滑桿(16-1 )、細(xì)筐滑桿(16-2)； 在渣筐取出區(qū)域(Ι-b)，與固定粗筐滑桿(16-1)對應(yīng)，設(shè)置活動粗筐滑桿(16-la)，活動粗筐滑桿為U形結(jié)構(gòu)，其與固定粗筐滑桿(16-1)可轉(zhuǎn)動連接；活動粗筐滑桿(16-la)上連接有升降控制繩(21)，升降控制繩(21)的另一端繞過設(shè)置于頂板(19)上的定滑輪(22)、連接于頂板(19)的系繩掛環(huán)(23)上；渣筐取出區(qū)域(Ι-b)的頂板(19)與進(jìn)水區(qū)域(1-a)頂板可轉(zhuǎn)動連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油水分離裝置，其特征在于，初級油水分離單元(I)底部設(shè)置排泥管(24)，排泥管(24)與初級油水分離單元(I)的處理腔聯(lián)通，排泥管(24)的位置低于初級油水分離單元(I)及其下部連通的吸附解吸單元(2)的常規(guī)水面，通過排泥閥(25)與排水管(29)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油水分離裝置，其特征在于，所述堵筒(26-3)包括固定在一起的內(nèi)置筒(26-3a)和外置片(26-3b)，內(nèi)置筒(26_3a)外徑小于浮球包容腔(26_1)內(nèi)徑，外置片(26-3b)外徑與浮球包容腔(26-1)外徑相同，內(nèi)置筒(26-3a)端部設(shè)支撐筋(26-3c)，將浮球(26-2)限制在浮球包容腔(26-1)內(nèi)；在堵筒(26_3)的內(nèi)置筒(26_3a)外柱面中部兩側(cè)對稱設(shè)置掛桿(26-3d)，將堵筒(26-3)掛于浮球包容腔(26-1)下部倒J形槽。
5.一種油水分離的方法，其特征在于包括如下步驟: 1)將含油廢水引入包含兩級可取出式格網(wǎng)渣筐的預(yù)處理單元，通過一級格網(wǎng)渣筐截留去除粗大的固形物和顆粒，通過二級格網(wǎng)渣筐截留去除碎小渣粒； 2)對于植物油，將經(jīng)預(yù)處理的含油廢水以小于0.0055m/s的流速、大于25min的停留時(shí)間通過初級油水分離單元；對于動物油，將經(jīng)預(yù)處理的含油廢水以小于0.0063m/s的流速、大于21min的停留時(shí)間通過初級油水分離單元；從而使體積較大的聚集油浮至水表面，對含油廢水進(jìn)行初級油水分離； 3)設(shè)置在預(yù)處理單元的阻水排油機(jī)構(gòu)，與排油管相連，位置高于設(shè)計(jì)的常規(guī)水位、低于設(shè)置規(guī)定浮油層表面液位；通過排油機(jī)構(gòu)里面包含的一個(gè)密度介于水、油之間并與油密度接近的球體，使球體在處于水中時(shí)因浮力較大而堵塞過流孔關(guān)閉排油管、球體在處于油中時(shí)因浮力較小而打開過流孔讓油從排油管排出； 4)將經(jīng)初級油水分離的 廢水通過淹沒式出流方式引入高級油水分離單元的吸附富集段下部，然后使水流在該吸附富集段由下至上通過由斜板或斜管構(gòu)成的吸附富集填料層時(shí)，讓水中分散油、乳化油和溶解油吸附富集在斜板或斜管等填料表面；斜板或斜管等填料為表面富含適度的疏水、親油烴基官能團(tuán)的有機(jī)材料，具有較低表面能，水與填料表面的接觸角為83-110° ; 接觸角太小時(shí)材料親油性超弱、對水中油的吸附富集性能將不好、水中高度分散性油或溶解性油不容易在填料上吸附附著；接觸角太大將使材料表面親油性超強(qiáng)、吸附附著的油不容易解吸； 5)通過在高級油水分離單元的吸附富集段上部設(shè)置溢流管、虹吸管，在廢水中分散油、乳化油和溶解油被吸附富集后，廢水通過溢流管進(jìn)入高級油水分離單元的油水分離段，然后通過淹沒式出流排水管達(dá)標(biāo)排出；隨著斜板或斜管等填料表面吸附油逐漸飽和，利用在水量高峰時(shí)段水位上升、超過虹吸橫管引起的虹吸，使高級油水分離單元的吸附富集段水位降低，吸附富集在斜板或斜管上的附著油因受到的壓力減小而解吸，然后以較大尺寸聚集態(tài)形式脫離斜板或斜管填料表面進(jìn)入水中，通過溢流管進(jìn)入高級油水分離單元，并最終上浮聚集到水面，再通過如前步驟3)所述的排油機(jī)構(gòu)和排油管，將油自動從排油管排出； 水則通過入口靠近底部的淹沒式出流管將水排出，在排水的同時(shí)部分底部淤泥將被帶出。
【文檔編號】C02F9/02GK104016503SQ201410289013
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】汪昆平, 翟俊, 肖海文, 何琴, 張琨, 江佳玥, 李雨芬, 傅驛犇 申請人:重慶大學(xué)