本實(shí)用新型涉及的是微波含油廢水處理工藝中微波反應(yīng)器后續(xù)的沉淀工藝,具體涉及的是一種新型的油、水、泥三相分離器。
二、
背景技術(shù):
:
微波比其它用于輻射加熱的電磁波,如紅外線(xiàn)、遠(yuǎn)紅外線(xiàn)等波長(zhǎng)更長(zhǎng),因此具有更好的穿透性。微波透入介質(zhì)時(shí),由于微波能與介質(zhì)發(fā)生一定的相互作用,以微波頻率2450兆赫茲,使介質(zhì)的分子每秒產(chǎn)生24億五千萬(wàn)次的震動(dòng),介質(zhì)的分子間互相產(chǎn)生摩擦,引起的介質(zhì)溫度的升高,使介質(zhì)材料內(nèi)部、外部幾乎同時(shí)加熱升溫,形成體熱源狀態(tài),大大縮短了常規(guī)加熱中的熱傳導(dǎo)時(shí)間,且在條件為介質(zhì)損耗因數(shù)與介質(zhì)溫度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系時(shí),物料內(nèi)外加熱均勻一致。 因此被廣泛應(yīng)用于污廢水的處理。
目前,大型的微波反應(yīng)器已經(jīng)在實(shí)際的工程中得到應(yīng)用,如:國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的6000m3/d昆明微波污水處理工程,處理效果基本達(dá)到預(yù)期效果,但其后續(xù)的處理工藝并不是十分完善,僅適用于普通城鎮(zhèn)生活污水處理,而對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)(如石油石化行業(yè))或食品加工行業(yè)產(chǎn)生的含油廢水等,即含油(比重小于1)又含泥(比重大于1)的污廢水,在微波絮凝或破乳后不能及時(shí)有效的去除油、泥,因此,需要我們提出切實(shí)有效的方案解決該問(wèn)題。
三、
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
:
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型的油、水、泥三相分離器,它用于解決目前的微波法處理含油廢水后續(xù)工藝油、水、泥三相分離效率低、水力停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:這種兩段式油、水、泥三相分離器裝置,其特征在于:所述兩段式油、水、泥三相分離器裝置由一個(gè)油、水分離器和兩個(gè)泥、水分離器構(gòu)成,其中兩個(gè)泥、水分離器分別對(duì)稱(chēng)設(shè)置在油、水分離器兩側(cè),通過(guò)污泥窗相互連通。
本實(shí)用新型所述油、水分離器內(nèi)包括進(jìn)水管,進(jìn)水管垂直放置,控制污水進(jìn)入反應(yīng)器的速度。在容器的上開(kāi)口處設(shè)置軌道,設(shè)置刮渣板,在其兩端處設(shè)置浮渣斗,具有一定傾斜的角度,在容器內(nèi)壁的周邊設(shè)置集油槽,反應(yīng)器內(nèi)壁均內(nèi)襯聚四氟乙烯涂層,便于清洗。
本實(shí)用新型所述泥、水分離器內(nèi)包括斜板傾斜設(shè)置,采用聚四氟乙烯涂層材料,且與水平面之間的夾角為60度,在容器內(nèi)壁的周邊設(shè)置集水槽,與出水管相連。
本實(shí)用新型所述油、水分離器和泥、水分離器的外部結(jié)構(gòu)為上半部分為圓柱體結(jié)構(gòu),下半部分為圓錐體結(jié)構(gòu),與排泥(放空)管通過(guò)排泥閥相連。
上述方案中連接容器的截面處設(shè)有污泥窗,在連接容器的污泥窗進(jìn)口處下端設(shè)有三角形凸塊。
上述方案中在進(jìn)水管下端設(shè)有反射板。
有益效果:
1、本實(shí)用新型在進(jìn)水管下端設(shè)置反射板,污水通過(guò)進(jìn)水管進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi),由于進(jìn)水管垂直放置,在進(jìn)水過(guò)程中,大量的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為水的動(dòng)能,增加了水流的速度,使得出口處水流與反射板產(chǎn)生較大的沖擊力,各物質(zhì)間相互碰撞加劇,經(jīng)過(guò)微波反應(yīng)器破乳后的小顆粒的油滴相互聚集成大顆粒的油滴,由于油、水、泥三種物質(zhì)的密度各不相同,其中油的密度最小,而泥的密度最大,水中的油相物質(zhì)上浮,而泥相物質(zhì)下沉。利用物質(zhì)的密度差和物質(zhì)之間互不相容的特性進(jìn)行分離,無(wú)需借助外力,節(jié)約了能源;加設(shè)的反射板使各物質(zhì)間的碰撞更加劇烈,加速了油泥水的分離,提高了分離速度和分離效果。
2、本實(shí)用新型在油、水分離器內(nèi)設(shè)置刮渣板,并在其一端設(shè)置浮渣擋板,有效地減小了浮渣進(jìn)入集油槽的機(jī)會(huì),有利于油的回收再利用。
3、本實(shí)用新型在連接容器的截面處設(shè)有污泥窗,在連接容器的污泥窗進(jìn)口處下端設(shè)有三角形凸塊,是一種穩(wěn)流抑制措施。由于連接處的過(guò)水?dāng)嗝孢^(guò)小,而水的流量較大,產(chǎn)生了較大的流速,使得水在流進(jìn)下一容器內(nèi)時(shí)將產(chǎn)生擾動(dòng),影響泥的沉淀。加設(shè)污泥窗將有效的阻擋水中懸浮的泥進(jìn)入。三角形凸塊即起到了阻擋泥沙的效果,又有導(dǎo)流的作用。而水流經(jīng)的過(guò)程中,彎曲的進(jìn)水通道減緩了水速,產(chǎn)生大片礬花不會(huì)打碎,使得泥沙的再次下沉。有效阻止了進(jìn)液帶入泥沙,使得水和泥的分離效果更佳。
4、本實(shí)用新型在泥、水分離器內(nèi)設(shè)置斜板,使得除泥效果更好,泥、水分離更加徹底。
5、本實(shí)用新型具有處理效率高、歷時(shí)短、節(jié)能、使用方便等特點(diǎn),是新型的油、水、泥三相分離器,而且是物理分離過(guò)程,不會(huì)產(chǎn)生二次污染。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
1-進(jìn)水管 2-反射板 3-三角形凸塊 4-污泥窗 5-刮渣板 6-浮渣擋板 7-浮渣斗 8-集油槽 9-斜板 10-集水槽 11-出水管 12-排泥(放空)管 13-排泥閥 14-油、水分離器 15-泥、水分離器
四、具體實(shí)施方式:
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明:
如圖1所示,這種兩段式油、水、泥三相分離器裝置,其特征在于:所述兩段式油、水、泥三相分離器裝置由一個(gè)油、水分離器14和兩個(gè)泥、水分離器15構(gòu)成,其中兩個(gè)泥、水分離器15分別對(duì)稱(chēng)設(shè)置在油、水分離器14兩側(cè),通過(guò)污泥窗4相互連通。
所述油、水分離器內(nèi)包括進(jìn)水管1,進(jìn)水管垂直放置,控制污水進(jìn)入反應(yīng)器的速度。在容器的上開(kāi)口處設(shè)置軌道帶動(dòng)刮渣板5,在集水槽一側(cè)設(shè)置浮渣擋板6,在其兩端處設(shè)置浮渣斗7,具有一定傾斜的角度,在容器內(nèi)壁的周邊設(shè)置集油槽8,反應(yīng)器內(nèi)壁均內(nèi)襯聚四氟乙烯涂層,便于清洗。
所述泥、水分離器內(nèi)包括斜板9傾斜設(shè)置,且與水平面之間的夾角為60度,在容器內(nèi)壁的周邊設(shè)置集水槽10,與出水管11相連。
在泥、水分離器內(nèi),利用重力作用使油、水分離,作用機(jī)理主要有兩個(gè):
(1)重力沉降:因組成懸浮系的流體和懸浮物具有密度差,在重力場(chǎng)中發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),因而得到分離的沉降操作。在重力場(chǎng)中,密度不同于流體的懸浮物(固體顆?;蛞旱?,受到三個(gè)作用力:①重力Fg=mg,式中m為顆粒質(zhì)量,g為重力加速度;②浮力,式中 ρp、ρ分別為顆粒和流體的密度;③流體對(duì)顆粒作繞流運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的曳力Fd=ξApρu2/2,式中Ap為顆粒在垂直于運(yùn)動(dòng)方向上的投影面積;u為顆粒對(duì)流體的相對(duì)速度;ξ為阻力系數(shù)。沉降開(kāi)始時(shí),這三種力不平衡,顆粒向下作加速運(yùn)動(dòng)。隨著速度的增加,曳力逐漸增大,最后顆粒所受各力達(dá)到平衡,向下作等速運(yùn)動(dòng)。顆粒在等速運(yùn)動(dòng)階段的下降速度,稱(chēng)為沉降的終端速度,又稱(chēng)為沉降速度ut。對(duì)于細(xì)小顆粒,沉降的加速階段極短,可近似地認(rèn)為顆??偸且运俣萿t沉降的。粒徑很小時(shí),沉降速度很低。在液相懸浮系中添加絮凝劑(如明礬),使顆粒凝聚,可提高沉降速度。
(2)淺池理論:設(shè)斜管沉淀池池長(zhǎng)為L(zhǎng),池中水平流速為V,顆粒沉速為u0,在理想狀態(tài)下,L/H=V/ u0??梢?jiàn)L與V值不變時(shí),池身越淺,可被去除的懸浮物顆粒越小。若用水平隔板,將H分成3層,每層層深為H/3,在u0與v不變的條件下,只需L/3,就可以將u0的顆粒去除。也即總?cè)莘e可減少到原來(lái)的1/3。如果池長(zhǎng)不變,由于池深為H/3,則水平流速可增加至3v,仍能將沉速為u0的顆粒除去,也即處理能力提高3倍。同時(shí)將沉淀池分成n層就可以把處理能力提高n倍。