本發(fā)明屬于一種防返混靜態(tài)的油水分離的處理系統(tǒng)，尤其涉及一種不相容的兩相介質(zhì)的防返混靜態(tài)油水分離裝置、分離系統(tǒng)及分離方法。

技術(shù)背景

某工序水萃塔每小時大約產(chǎn)生35m³的含有機物的廢水，其中水含量約為99.86％，甲苯含量為0.07％，其余為有機雜質(zhì)。由于有機廢水中含有的甲苯的量較多，如果直接將有機廢水送往廢水處理系統(tǒng)進行處理時，一方面會造成甲苯能源的浪費，另一方面會增大后續(xù)廢水處理的負(fù)荷，影響廢水處理的效果。所以，需對含有機物的廢水進行預(yù)處理后再送廢水處理系統(tǒng)。根據(jù)目前生產(chǎn)裝置的運行，需對甲苯進行汽提回收，以降低廢水中的有機物的含量。目前有些企業(yè)直接將廢液送廢水汽提塔進行處理，收集有機物后送廢水處理系統(tǒng)，由于有機廢水中含有的甲苯較多，如果想要提高汽提效果，則需要使用大量的蒸汽進行汽提，耗費大量水資源。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，發(fā)明人設(shè)想，是否可以首先將有機廢水中的甲苯和水采用油水分離器進行預(yù)分離，以減少有機廢水中的甲苯的含量。經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)，由于有機廢水中的甲苯的含量太少，在采用油水分離器進行預(yù)分離的過程中，需要向油水分離器中通入有機廢水，并且需要將分離后的甲苯和水抽出，但是在通入有機廢水、抽出分離后的甲苯和水的過程中，不可避免地會對未分離的有機廢水造成擾動，而有機廢水中的甲苯含量太少，些許的擾動都會對有機廢水的油水分層造成嚴(yán)重影響。一方面降低了油水分離的效果，另一方面收集得到的甲苯中含有較多的水分，而分離除去甲苯的廢水中還是含有較多的甲苯，預(yù)處理效果較差，難以達到預(yù)期的目的。

所以，發(fā)明人開始從改進油水分離器出發(fā)，通過改善對含有甲苯的有機廢水的油水分離效果，來達到后續(xù)汽提耗水量大的問題。

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種防返混靜態(tài)油水分離裝置，包括殼體、至少兩個親油性分隔板和至少兩個親水性分隔板；

親油性分隔板包括內(nèi)側(cè)親油性分隔板和外側(cè)親油性分隔板，親油性分隔板豎向并排間隔安裝，構(gòu)成靜態(tài)儲油區(qū)，且每個親油性分隔板的底部和兩側(cè)分別與殼體之間密封設(shè)置，其頂部高度低于殼體的最大高度，外側(cè)親油性分隔板的高度小于內(nèi)側(cè)親油性分隔板的高度；外側(cè)親油性分隔板與殼體內(nèi)壁之間構(gòu)成取油區(qū)，取油區(qū)設(shè)置有油出口；

親水性分隔板包括內(nèi)側(cè)親水性分隔板和外側(cè)親水性分隔板，親水性分隔板豎向并排間隔安裝，構(gòu)成靜態(tài)儲水區(qū)；內(nèi)側(cè)親油性分隔板與內(nèi)側(cè)親水性分隔板構(gòu)成容納有機廢水的腔室；

內(nèi)側(cè)親水性分隔板的底部與殼體的底部留有設(shè)定間距，兩個側(cè)面與殼體的側(cè)面密封設(shè)置，且其上部高度大于內(nèi)側(cè)親油性分隔板的高度；

外側(cè)親水性分隔板的底部和兩個側(cè)面分別與殼體的內(nèi)壁之間密封設(shè)置，且其上部高度小于內(nèi)側(cè)親水性分隔板的上部高度，外側(cè)親水性分隔板與殼體內(nèi)壁之間構(gòu)成取水區(qū)，取水區(qū)設(shè)置有水出口。

含有甲苯的有機廢水通入內(nèi)側(cè)親油性分隔板和內(nèi)側(cè)親水性分隔板構(gòu)成的用于容納有機廢水的腔室中，有機廢水中的甲苯和水在自身密度的作用下分層，甲苯位于上層，水位于下層，當(dāng)腔室中的廢水達到一定的液位，上層甲苯的高度已經(jīng)達到內(nèi)側(cè)親油性分隔板的最大高度，且在內(nèi)側(cè)親油性分隔板的親油性作用下，從親油性分隔板的頂部溢流至內(nèi)側(cè)親油性分隔板和外側(cè)親油性分隔板之間的靜態(tài)儲油區(qū)，當(dāng)在儲油區(qū)中的液位高于外側(cè)親油性分隔板的高度時，油性組分則從外側(cè)親油性分隔板的頂部溢流至取油區(qū)，泵通過管道可以將取油區(qū)的油性組分及時抽出。當(dāng)處理有機廢水達到平衡時，靜態(tài)儲油區(qū)內(nèi)的液位是保持恒定的，即使在不斷地處理有機廢水，儲油區(qū)中都不會產(chǎn)生較大的擾動。泵將取油區(qū)的油性組分抽出過程中，勢必會引起液體的擾動，而該擾動在靜態(tài)儲油區(qū)的緩沖作用下，并不會對容納有機廢水的腔室中的油水分層造成影響，即不會引起腔室中水和甲苯的返混，提高了水和甲苯的分離效率。同時，靜態(tài)儲油區(qū)還可以起到二次分離的作用，在該區(qū)域液體的流動性較小，即該部分的液體的擾動較小，如果溢流至該部分的甲苯中含有部分水分時，還可以進行二次分層，上層的較為純凈的油分溢流至取油區(qū)，提高了甲苯的純凈度，便于后續(xù)的利用。而儲油區(qū)中的水分達到一定液位時，可以將其排出。

以上是親油性分隔板的作用。

至于親水性分隔板，內(nèi)側(cè)親水性分隔板的底部與殼體的底部之間留有一定的間隙，有機廢水中的水向下運動、集中，所以通過該間隙流往內(nèi)側(cè)親水性分隔板和外側(cè)親水性分隔板構(gòu)成的靜態(tài)儲水區(qū)，當(dāng)靜態(tài)儲水區(qū)中的液位大于外側(cè)親水性分隔板的高度時，水則會溢流至取水區(qū)，再由泵將取水區(qū)中的水抽出。當(dāng)正常處理有機廢水時，靜態(tài)儲水區(qū)的液位是保持恒定的，而且內(nèi)部的水的擾動較小，該擾動不會對有機廢水的油水分層造成嚴(yán)重影響。

而在取水區(qū)采用泵將水抽出過程中，雖然會造成較大的擾動，但是由于靜態(tài)儲水區(qū)的緩沖作用，該部分?jǐn)_動并不會影響到腔室內(nèi)部有機廢水的油水分層。

以上是親水性分隔板的作用。

所以，親油性分隔板和親水性分隔板的協(xié)同作用，使得在容納有機廢水的腔室中，即使有機廢水中含有的甲苯的量很少，也可以實現(xiàn)甲苯與水相的較好的分離，提高了有機廢水的預(yù)處理效果。

進一步的，所述親油性分隔板為在鋼板上附著一層親油層，所述親水性分隔板為在鋼板上附著一層親水層。敷有機膜或涂不同極性的漆均能到達此效果。

進一步的，所述殼體為密閉的直立式罐體結(jié)構(gòu)，殼體的頂部還設(shè)置有氣相平衡管，氣相平衡管與大氣相通。

將殼體設(shè)置為密閉的罐體結(jié)構(gòu)，防止有機廢水的亂濺，對工作環(huán)境造成影響，同時還會避免危險的產(chǎn)生，氣相平衡管用于平衡罐體內(nèi)的壓力，便于將有機廢水成功送入罐體內(nèi)部。

更進一步的，所述內(nèi)側(cè)親水性分隔板的頂部與殼體的頂部內(nèi)壁密封設(shè)置。

由于需要使有機廢水中的水相完全通過內(nèi)側(cè)親水性分隔板的底部流往靜態(tài)儲水區(qū)，當(dāng)內(nèi)側(cè)親水性分隔板的頂部與殼體的頂部內(nèi)壁密封設(shè)置時，可以完全避免有機廢水分層后的油相溢流至靜態(tài)儲水區(qū)，降低了分離后的水相中的油分含量。

進一步的，所述靜態(tài)儲水區(qū)的體積為取水區(qū)體積的1/3-1/2。

當(dāng)取水區(qū)的體積較大時，取水區(qū)內(nèi)的液位較低，泵抽水時產(chǎn)生擾動的高度范圍會減小，進一步降低了擾動的產(chǎn)生。理論上來說，取水區(qū)的體積越大越好，但是由于殼體的體積有限，為了完成相應(yīng)的功能，每一部分都需要占用一部分體積，取水區(qū)和取油區(qū)的體積大時，相對應(yīng)的靜態(tài)儲水區(qū)和靜態(tài)儲油區(qū)的體積會降低，其所起到的緩沖作用也會相應(yīng)降低。

所以，經(jīng)過試驗驗證，當(dāng)靜態(tài)儲水區(qū)的體積為取水區(qū)體積的1/3-1/2時，泵抽水時產(chǎn)生的擾動對有機廢水油水分層過程影響最小。

進一步的，所述靜態(tài)儲油區(qū)的體積為取油區(qū)體積的1/3-1/2。

與上面的理由相同。

當(dāng)靜態(tài)儲水區(qū)的體積為取水區(qū)體積的1/3-1/2時，靜態(tài)儲油區(qū)的體積為取油區(qū)體積的1/3-1/2時，有機廢水的油水分離效果最好，分離得到的水相中甲苯的含量最少，而分離得到的油相中水分的含量最少。

進一步的，所述內(nèi)側(cè)親油性分隔板和外側(cè)親油性分隔板的頂部設(shè)置有導(dǎo)油管，內(nèi)側(cè)親油性分隔板上部的導(dǎo)油管的自由端延伸至靜態(tài)儲油區(qū)的底部，外側(cè)親油性分隔板上部的導(dǎo)油管的自由端延伸至取油區(qū)的底部。

導(dǎo)油管將油分導(dǎo)流到靜態(tài)儲油區(qū)的底部，可以延長該部分油分在靜態(tài)儲油區(qū)內(nèi)的停留時間，即延長了油水二次分離的時間?？梢源蟠蠼档头蛛x的甲苯中的水分的含量。

進一步的，所述殼體的直徑為3.5-4.5m，高度為3.5-4.5m。

為了進一步去除有機廢水中的甲苯，發(fā)明還提供了一種油水分離系統(tǒng)，包括上述防返混靜態(tài)油水分離裝置和汽提塔，有機廢水在上述防返混靜態(tài)油水分離裝置中進行油水預(yù)分離，然后進入汽提塔中進行汽提，進一步除去有機廢水中的油相，處理后的廢水送往污水處理系統(tǒng)處理。

將該防返混靜態(tài)油水分離裝置應(yīng)用在有機廢水預(yù)處理過程中，即使有機廢水中油相的含量很少(如，經(jīng)過水萃塔后的有機廢水中甲苯的含量僅為0.07％)，仍然可以在很大程度上提高有機廢水中油水分離的效果，最大程度上降低處理后的廢水中的油相的含量。當(dāng)將該處理后的廢水進行汽提時，由于其中的油相已經(jīng)很少，所以需要的蒸汽量大大降低，節(jié)約了水資源，并且回收得到的甲苯的純度較高，節(jié)約了甲苯的處理成本。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種油水分離方法，包括如下步驟：

來自水萃塔的含有甲苯的有機廢水首先在防返混靜態(tài)油水分離裝置中進行預(yù)處理，預(yù)處理后的有機廢水送往汽提塔中汽提，除去有機廢水中的甲苯，處理后的廢水送往污水處理系統(tǒng)處理。

進一步的，所述有機廢水的流量為30-40m³/h，有機廢水在用于容納有機廢水的腔室內(nèi)的停留時間為60-80min。

保持足夠的停留時間，可以使有機廢水進行良好的油水分離。

進一步的，所述防返混靜態(tài)油水分離裝置內(nèi)的工作溫度為48-70℃。

溫度越高，越容易實現(xiàn)有機廢水內(nèi)的傳質(zhì)速度，但是溫度過高，不但會增大能耗，還會導(dǎo)致有機廢水中油相的揮發(fā)浪費。當(dāng)采用該工作溫度時，含有甲苯的有機廢水的油水分離速度較佳，能耗較小，還不會造成甲苯的揮發(fā)浪費。

進一步的，所述有機廢水的流量為30-40m³/h。

采用該系統(tǒng)，可以將有機廢水的處理流量提高到30-40m³/h，大大提高了處理效率。

本發(fā)明的有益效果為：

1.本發(fā)明防返混靜態(tài)分離裝置實現(xiàn)了甲苯和水的有效分離，具有能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)操作、分離成本低、流程簡單、節(jié)能等優(yōu)點。

2.本發(fā)明的優(yōu)點是流程簡單，未使用任何物料，避免了其他雜質(zhì)的加入，避免了對環(huán)境產(chǎn)生新的污染。

3.本發(fā)明親油性分隔板、親水性分隔板，制作工藝簡單，只需在板上附一層親水性或親油性的膜，具有生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。

圖1本發(fā)明的工藝流程圖；

圖2粗分槽裝配示意圖。

其中，1、進水管道，2、氣相平衡管，3、親水性分隔板，4、出水泵，5、取水區(qū)，6、靜態(tài)儲水區(qū)，7、油水分離區(qū)，8、靜態(tài)儲油區(qū)，9、取油區(qū)，10、出油泵，11、親油性分隔板，12、導(dǎo)油管。

具體的實施方式

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

術(shù)語解釋部分：

親水性分隔板，是指分隔板的表面經(jīng)過親水化處理，可以起到一定的親水性作用，對水相可以起到良好的導(dǎo)引作用。

靜態(tài)儲油區(qū)，其中的“靜態(tài)”只是相對的概念，在儲油區(qū)也是有液體的擾動，但是由于油相的量較少，而且是通過溢流，所以在儲油區(qū)中的擾動作用較小，不會對油水分層產(chǎn)生影響，不會導(dǎo)致輸送水過程中的返混。靜態(tài)儲水區(qū)的命名同上。

取油區(qū)，是與外界輸送泵相通的區(qū)域，即為可以通過該區(qū)域向外輸送分離后的油相。

下面結(jié)合一個具體的實施方式對本發(fā)明作詳細(xì)說明：

如圖1所示，一種防返混靜態(tài)油水分離系統(tǒng)，包括防返混靜態(tài)油水分離裝置和汽提塔，來自水萃塔的含有甲苯的有機廢水首先在防返混靜態(tài)油水分離裝置中進行初步分離，然后進入汽提塔中進行汽提，徹底將廢水中的甲苯除去。防返混靜態(tài)油水分離裝置實現(xiàn)初步分離，汽提塔實現(xiàn)再次分離，使水中有機物含量降至70ppm以下。

如圖2所示，防返混靜態(tài)油水分離裝置為直立式罐體結(jié)構(gòu)，其殼體的頂部還設(shè)置有氣相平衡管2，氣相平衡管2與大氣相通，氣相平衡管2用于平衡罐體結(jié)構(gòu)內(nèi)的氣壓，使油水分離在常壓下進行。防返混靜態(tài)油水分離裝置的內(nèi)部包括兩個親油性分隔板11和兩個親水性分隔板3；親油性分隔板11包括內(nèi)側(cè)親油性分隔板和外側(cè)親油性分隔板，親油性分隔板11豎向并排間隔安裝，構(gòu)成靜態(tài)儲油區(qū)8，且每個親油性分隔板11的底部和兩側(cè)分別與殼體之間密封設(shè)置，其頂部高度低于殼體的最大高度，外側(cè)親油性分隔板的高度小于內(nèi)側(cè)親油性分隔板的高度；外側(cè)親油性分隔板與殼體內(nèi)壁之間構(gòu)成取油區(qū)，取油區(qū)設(shè)置有油出口；

親水性分隔板3包括內(nèi)側(cè)親水性分隔板和外側(cè)親水性分隔板，親水性分隔板豎向并排間隔安裝，構(gòu)成靜態(tài)儲水區(qū)6；內(nèi)側(cè)親油性分隔板與內(nèi)側(cè)親水性分隔板構(gòu)成容納有機廢水的腔室(即為油水分離區(qū)7)；

內(nèi)側(cè)親水性分隔板的底部與殼體的底部留有一定的間距，兩個側(cè)面與殼體的側(cè)面密封設(shè)置，且其上部高度大于內(nèi)側(cè)親油性分隔板的高度；

外側(cè)親水性分隔板的底部和兩個側(cè)面分別與殼體的內(nèi)壁之間密封設(shè)置，且其上部高度小于內(nèi)側(cè)親水性分隔板的上部高度，外側(cè)親水性分隔板與殼體內(nèi)壁之間構(gòu)成取水區(qū)，取水區(qū)設(shè)置有水出口。

靜態(tài)儲油區(qū)8的體積為取油區(qū)體積的1/2，靜態(tài)儲水區(qū)6的體積為取水區(qū)5體積的1/2。

內(nèi)側(cè)親油性分隔板和外側(cè)親油性分隔板的頂部設(shè)置有導(dǎo)油管12，內(nèi)側(cè)親油性分隔板上部的導(dǎo)油管12的上端固定在內(nèi)側(cè)親油性分隔板的上端，其自由端延伸至靜態(tài)儲油區(qū)6的底部，外側(cè)親油性分隔板上部的導(dǎo)油管12的上端固定在外側(cè)親油性分隔板上，其自由端延伸至取油區(qū)5的底部。

本工藝流程為油水混合物首先進入油水混合區(qū)進行油水靜態(tài)分離、油相向上移、水相向下移，油相向親油性分隔板靠近、水相向親水性分隔板靠近。油水分離后，油在上層、水在下層。隨著液位的升高，油相通過導(dǎo)油管進入儲油區(qū)，經(jīng)儲油區(qū)進入取油區(qū)，用出油泵送至甲苯儲罐，循環(huán)利用。水相經(jīng)儲水區(qū)進入取水區(qū)，經(jīng)泵送汽提塔進行汽提分離，最后送污水處理系統(tǒng)。

實際生產(chǎn)中，本發(fā)明含油廢水流量35m³/h，廢水在粗分槽中的停留時間為77min。甲苯回收流量為3m³/h,親水板、親油板高度為槽高度的90％，甲苯回收循環(huán)利用，降低新物料的消耗，既減少了污染、又實現(xiàn)了經(jīng)濟效益。

以上所述僅為本申請的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本申請的保護范圍之內(nèi)。