專利名稱：陸用油水分離裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于主要是液——液分離的分離裝置，特別涉及一種用于處理混和程度較高的含油廢水的陸用油水分離裝置。
含油廢水可分為海域船舶含油廢水與陸域含油廢水。其中海域船舶含油廢水的油水混和度較低，故分離難度也較低，國內已有的各種型號的產(chǎn)品化船用油水分離器一般可滿足海域船舶含油廢水的處理需要，然而，因這些分離器大多基于粗?；蛛x原理，尚不能適用于油水混和程度較高的陸域含油廢水處理的情況。有些型號，如國內的LYSC型油水分離裝置，試圖增加粗?；蛛x級級數(shù)來提高油水分離效率，但實踐證明，這種簡單增加粗?；蛛x級數(shù)的辦法并不能明顯改善高油水混和程度體系的油水分離效率；已知的國外同類設備的油水分離性能大多僅接近，甚至低于國內的現(xiàn)有設備。
陸域含油廢水所含油品的牌號繁雜，油水混和程度差別很大，混和程度高時，油組分呈微細油滴狀，甚至呈乳化狀，廢水中機械雜質含量也較多，而且往往還含有其它污染組分，其油水分離難度往往高于海域含油廢水，尤其對混和程度較高的含油廢水的油水分離難度也較大。對此，國內外已有的船用油水分離器已遠不能適應其分離要求，它們大都采用傳統(tǒng)的平流或斜板斜管隔油與粗?；确蛛x手段組合而成，此外，基于粗?；砉ぷ鞯臉嫾旧淼慕缑娓男允惯M而降低其分離性能，為此，為保持正常的分離性能，則需定期更換粗?；瘶嫾?，使增耗人力財力。
由于以上因素的存在，影響了以粗粒化分離為主要原理的現(xiàn)有的油水分離器有效地應用于工況較復雜，分離難度較大的陸域油水混和物的分離。
本實用新型的目的是提供一種能適應于陸域含油廢水分離的分離裝置，既能取代傳統(tǒng)的分離工藝，達到緊湊實用的目的，又能克服現(xiàn)有油水分離器適應能力較低，分離性能尚不能滿足陸域含油廢水分離要求的缺陷。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種陸用油水分離裝置，它包括一用于分離機械雜質的預分離單元和一油水分離器，其中油水分離器包括一由上、下圓柱形筒體疊裝在一起的直立的本體，上述預分離單元的污水出水口與上述上筒體的污水進水口相連；一在上述疊裝處橫越本體且與上、下筒體可卸地連接起來的盲板，該盲板上設一中心通孔以及至少兩個相對于該通孔中心而對稱分布的穿孔；一凈水出水管，它穿過上述盲板的中心通孔而固連于盲板，其上方出水口伸出上述上筒體頂，其下方集水口位于上述下筒體內；兩根排油管，它們分別引自上筒體內的頂部附近處和下筒體內近盲板處而向下分別伸出上、下筒體；兩組位于該分離器靠上方部位的上下相鄰設置的分離單元，其中一為粗分離單元，另一為細分離單元；該油水分離器還包括一組位于上述兩組分離單元之下方的深度分離單元，它由至少兩個相對于上述凈水出水管而對稱分布且固連于凈水出水管的分離元件組成，其凈水出水口與上述凈水出水管的下方集水口連通；此外，上述預分離單元包括一由靠進水側的下層親水性材料及靠出水側的上層親油性材料組成的雙層分離結構。
上述兩相鄰的分離單元，其中粗分離單元裝于上筒體內并固連于盲板頂面，它與上筒體之間形成一環(huán)狀間隙帶，并使上筒體的污水進水口設置得能使污水沿該環(huán)隙帶的切線方向送入；而細分離單元裝于下筒體內，它由至少兩個固連于盲板上的對稱分布的穿孔中的分離元件組成。也可采用另一種情況，即細分離單元裝于上筒體內，其至少兩個分離元件固連于盲板上的穿孔中，而粗分離單元則裝于下筒體內，它固連于上述凈水出水管。
為對本實用新型的發(fā)明目的，結構特點及其優(yōu)點有更清晰的理解，特以兩實施例及有關附圖為例詳細說明如下，其中附圖為


圖1為現(xiàn)有技術中其中之一，即CYF型船用油水分離器的結構及其工作原理如意圖，用以利于對照說明本實用新型的油水分離器的結構特點及優(yōu)點；圖2為本實用新型一實施例的結構及其工作原理示意圖；圖3是另一實施例的情況，其中與上實施例結構相同處不再表示出來；和圖4為由本實用新型實施例及其附帶設備組成的一油水分離系統(tǒng)的工作流程圖。
如
圖1所示，為其中一種現(xiàn)有的船用油水分離器，其主要組成及其工作原理如下含油污水從進口4進入分離器筒體1中后，順左集油室12向下，再由下向上且迂回流經(jīng)多層波紋板組6的每一塊波紋板以起到部分隔油作用，然后，污水由上方跨越隔板8在右集油室13中向下，經(jīng)過過濾器7后，污水中的部分油及雜質進一步被過濾，該過濾器7和上述多層波紋板組6構成預分離級。
經(jīng)預分離的污水從過濾器7流出后，經(jīng)管道11向上流入粗分離元件2，經(jīng)此進一步過濾的含油水的含油量得以一定程度的減少，此即粗分離級。
為了達到進而分離油的目的，又增加了一只與上述相同的粗分離元件12，以使進一步降低水中含油量，此起到了相當于細分離級的作用。過濾后的水，從排放口5排出，而被逐級分離的油分從上方經(jīng)自動排油閥9和手動排油閥10放出。
加熱器3用于因氣溫低使油組分粘度上升而影響排油時加熱油相。
利用這種油水分離器分離后的含油水，其含油量為15毫克/升左右，基本符合國際海事組織(IMO)對船域含油廢水的要求，但是，如前所述，卻尚難以勝任油水混和度較高的陸域含油廢水的處理。
如圖2所示，這是本實用新型一實施例的陸域油水分離裝置，它的組成及結構如下所述。它包括一用于過濾機械雜質的預分離器100和一油水分離器200，其中預分離器100，它主要由一罐體5和一安裝在其內部的雙層結構物6，其中上層為一由親油性材料，如PP-2、PP-1吸油氈制成的復合層，下層為一由親水性材料，如高目數(shù)尼龍組成的濾網(wǎng)。上述罐體5的左下方及頂部分別設有進水口和出水口，換言之，待處理的水從親水性濾網(wǎng)一側進入而從親油性復合層一側放出；以及油水分離器200，它包括一直立的本體30，它由上、下圓柱形筒體17和21通過在它兩的靠近連接處的外壁上的一對連接法蘭疊裝，一起而成。上述預分離器100的出口與上筒體下方壁上的進水管13相連；一盲板19，它設在上述上、下筒體的疊裝處且橫越本體30，通過其外圍的法蘭與上下筒體的法蘭使三者可卸地連接起來。該盲板上有一中心圓通孔以及至少兩個(圖中表示的是兩只)相對于該中心圓孔而對稱分布的、連通上、下筒體的穿孔；一凈水出水管12，它設在本體30內部的中心處，它穿過上述盲板19的中心圓通孔而固連于盲板上，其上方出水口伸出上筒體17頂部，且以一填料密封箱14保持該管與上筒體17之間的液密封，其下方集水口伸及下筒體內近底部處；一粗分離單元16，它在上筒體17內圍繞著上述凈水出水管12而固連于上述盲板19的頂面上，它包括一上下敞口的圓筒體162，一固定于其底部的分布板163以及填充于其中的絮狀分離材料161(如(PP-2)，它可按分離對象的工況而選定。該分離單元16與上筒體17之間形成一環(huán)狀間隙區(qū)，并使污水經(jīng)上筒體17的污水進水口13沿該環(huán)隙的切線方向送入；一組細分離單元20，它裝于下筒體21內的上方，主要包括至少兩個(圖中表示的是兩個)固連于盲板19的對稱分布的穿孔中的細分離元件201，還包括一底部堵死的漏斗狀套筒202，上述凈水出水管12穿過該底部之圓孔而用一螺母23將此套筒202固連于出水管12上，其中細分離元件201由一圓形側壁上布滿小通孔的筒體2012，填充在該筒體內的卷繞的分離材料(如金屬絲網(wǎng)，尼龍網(wǎng)等)以及一空心懸吊管2013組成，該吊管上端如用螺紋可卸式連接分式固連于盲板19的對稱分布的穿孔中，其下部插連于該分離元件之中心部位，且其壁上布滿小通孔，這樣，污水從上筒體17中經(jīng)吊管2013上端開口流下，又經(jīng)布滿的小通孔流出擴散到分離介質中，最后經(jīng)分離后又從筒體2012上的布滿的小通孔向外流出，盛于套筒202中，繼而滿溢流出套筒外而向下流；一組深度分離單元24，它裝于下筒體21內位于上述細分離單元20下方，主要包括至少兩個(圖中表示的是兩個)相對于凈水出水管12而對稱分布且固連于凈水出水管的深度分離元件241，該分離元件包括一圓筒體2412，其頂部有若干通孔；兩塊分布板2414，它們分別固定于筒體2412的頂、底面內附近處，以使它倆各與筒頂和筒底之間形成一空隙死腔；填充于這兩塊分布板之間的呈卷片狀分離材料(如PP-1)；以及一穿裝于該分離元件中心處的一空心立管2413，在其位于下方死腔處的管壁部位上有若干通孔。該兩分離元件的兩根空心立管的下端開口通過—三通分別匯接于前述凈水出水管12的下端集水口?？梢姡?jīng)位于前級的細分離單元20分離后的向下的污水從該深度分離單元24的深度分離元件241的頂部通孔中流入，經(jīng)分離后從立管2413的下部開口流入空心立管中，最后從凈水出水管12向上放出分離器200；以及諸附件，如兩根排油管11，它們分別引自上筒體17內的頂部附近處和下筒體21內近盲板19處而分別向下伸出上，下筒體；兩設置在上筒體17頂部的電加熱器10及裝壓力表的表座15；一排污管18和一放空管25，分別設于上筒體下部壁及下筒體底部；以及一用于檢修的檢修孔8。
現(xiàn)結合圖2及圖3來介紹該實施例所示的油水分離裝置的工作原理，從而可看出現(xiàn)有的含油廢水處理系統(tǒng)在采用該油水分離裝置后的優(yōu)點所在。如圖所示，泵4將油水混合液泵入本實施例的預分離器100，由雙層結構物6分離機械雜質并對重質油，輕質油產(chǎn)生吸附聚結作用，分離后油水混合液從進水管13切向送入油水分離器200的上筒體17與粗分離單元16之間的環(huán)狀間隙區(qū)，并沿此環(huán)隙區(qū)旋流上升，促使混合液中油組分離心分離，并藉助于油水比重差上浮至上筒體17頂部的集油區(qū)。上筒體17頂部的電加熱器用于因氣溫低使油組份粘度上升而影響排油時加熱油組分。旋流分離后的油水混合液從粗分離單元的筒體162上方流入其中。該單元中的PP-2材料對油組分具有吸附聚結作用，從而進一步強化油水分離作用(其中PP-2材料也可換用其它基于其他分離原理的分離材料，以適應不同分離對象的不同分離性能需要)。由PP-2強化分離出的油組份也上浮聚集至上筒體17頂端的集油區(qū)。上述兩種情況下分離上浮的油從上方排油管11排出。經(jīng)粗分離單元16分離后，從分布板163向下流出粗分離單元16，再經(jīng)細分離單元20的每只細分離元件201中的空心吊管2013進入細分離元件201，其中的濾材2011(如尼龍網(wǎng)或其它分離材料)能產(chǎn)生小油滴的截留、碰撞、聚結等作用，使小油滴粗粒化，粗化后的油滴上浮于于下筒體21頂部的集油區(qū)。從細分離單元20分離出的油水混和液中含油量已很低，主要是那些難分離的微細油滴。流出液從套筒202中溢出后向下流入最下方的深度分離單元24區(qū)域，其中每只深度分離元件241中所填充的材料為PP-1，它具有對微細油滴的吸附聚結作用，當它達吸附動平衡后釋出粗化的油上浮至下筒體21頂端的集油區(qū)，這部分油和上述細分離單元20區(qū)分離出的油均從集油區(qū)經(jīng)下方排油管11排出，而貯于貯油槽(9的下方，9的上方為電控箱)；泥渣分別從排污管18和25排出。經(jīng)分離后的低油含量凈水則從深度分離元件241的空心立管2413通過三通流入油水分離器的中央的凈水出水管12，從而向外放出。經(jīng)測試，水中含油量可穩(wěn)定控制于(5-1毫克)/升，已達到和超過規(guī)定要求。
再來看圖3所示的另一實施例的結構，它和上述實施例的唯一區(qū)別，是將粗分離單元16與細分離單元20的位置對調，即將粗分離單元16移至下筒內，而將細分離單元20搬至上筒內。其結構細節(jié)大致與前一實施例中相似，只不過是將相當于原有空心吊桿2013的新的細長空心立管2013’被加長了，且插入下方粗方離單元16中，以實現(xiàn)兩者的液體流通。具體說，上方細分離單元20主要包括一固定于盲板19頂面而上下敞口的圓筒體162，至少兩個(圖中表示的是兩個)固連于盲板19的對稱分布的穿孔中的分離元件201。分離元件201由一圓形側壁上布滿小通孔的筒體2012，填充在該筒體內的卷繞的分離材料(如金屬絲網(wǎng)，尼龍網(wǎng)等)以及一穿過筒體中心部且向外延伸的空心立管2013’組成，該立管的延伸段固連于盲板19上的對稱分布的穿孔中，位于筒體2012內的立管段壁上布滿了小通孔。下方的粗分離單元16主要包括一底部堵死的漏斗狀套筒202，底部中心有一圓孔，前述凈水出水管12穿過該孔通過螺母23，而將此套筒202固定于出水管12上；一固定在套筒202內的圓柱部分底端的分布板163，其上有兩圓通孔，上述細分離單元的分離元件201中的空心立管2013’的延伸段端部穿過該兩通孔而伸至由該分布板163與套筒202的下方倒圓錐形壁形成的死腔中。在分布板163上填充了絮狀分離介質161(如PP-2)，它可按分離對象的工況而選定。
按照上述實施例的結構設置，被分離的含油廢水的流動途徑應是首先由進水口13沿環(huán)隙切向送入旋流而上，進入細分離單元20的筒體162中，再從細分離元件201的筒體2012上的諸多小通孔進入分離材料2011，經(jīng)分離后從立管2013的小通孔中進入立管2013’，再向下流入下方粗分離單元16中，廢水經(jīng)分布板163上的諸小孔進入分離材料161，經(jīng)分離從套筒202上方敞口溢出。此后，經(jīng)此兩級分離的水再進入最后的深度分離單元24作最后處理。
該第二實施例將粗、細分離單元對換設置，其兩者的協(xié)同效果與第一實施例的大致相同，但可適應于分離不同原始條件的含油廢水。
本實用新型一改現(xiàn)有諸種油水分離器僅應用粗?；拍畹默F(xiàn)狀，而將液——固界面特性效應的概念引入了油水分離工藝?；谶@樣的構思，僅僅通過將固體分離材料及各分離單元的合理配置和相互合理配套，成功地取得了分離性能上的明顯提高，尤其是對高油水混和程度混和液中微細油滴的特效分離功能，為將油水分離裝置有效地應用于各種分散度較高的油水混和液的分離創(chuàng)造了條件，如國內外現(xiàn)有的油水分離裝置由于對呈高度分散狀的油水混和液和分離的適應性均較差，所以對裝置中配套的輸液泵(見圖3)提出限制條件，一般均采用低轉速泵或對泵送液混和作用較平緩的往復泵，隔膜泵等，以免由于對混和流的泵送而增大了油水混和程度，或有的將泵規(guī)定設置在分離裝置之后，用抽負壓的方式把油水混和液引入油水分離裝置，從而避免了泵的攪拌帶來的不利影響，例如，國內典型的YSCZ型油水分離器對配套的CZ型電動柱塞泵的單向閥球落差有嚴格限制，主要是因為閥球落差增大時會增加對泵送液的沖擊作用，增大對泵送液的混和力，所以，不得不對每臺泵作嚴格調整，落差超過規(guī)定值時，分離出水的油含量就會高于排放標準。而對于本實用新型這種分離裝置，由于其特效的分離功能，不但不必作這類限制性規(guī)定，而且即使直接采用攪混作用強烈的離心泵作輸液泵4，也能保持其原有的分離性能，對經(jīng)過強力強化攪混至乳白色機械乳化狀的油水混和液，即使放置3-4天也不能完全介乳，而此時，本實用新型也依然能發(fā)揮出原有分離能力。
權利要求1.一種陸用油水分離裝置，它包括一用于過濾機械雜質的預分離單元100和一油水分離器200，其中所述油水分離器200包括一由上、下圓柱形筒體17、21疊裝在一起的直立的本體30，所述預分離單元100的出水口與所述上筒體17的進水口相連通；一在所述上、下筒體17、21的疊裝處橫越所述本體30且與所述上、下筒體可卸地連接起來的盲板19，它設一中心通孔以及至少兩個相對于該通孔中心而對稱分布的穿孔；一凈水出水管12，它穿過所述盲板19的中心通孔而固連于盲板，其上方出口伸出所述上筒體17頂部，其下方集水口位于所述下筒體21內；兩根排油管11，它們分別引自所述上筒體1內的頂部附近處和下筒體21內近所述盲板19處而向下分別伸出上、下筒體；以及兩組位所述油水分離器200內靠上方部位的上下相鄰設置的分離單元，其中之一為粗分離單元16，另一為細分離單元20；其特征在于，所述油水分離器200還包括一組位于所述兩組分離單元之下方的深度分離單元24，它由至少兩個相對于所述凈水出水管12而對稱分布且固連于所述凈水出水管12的過濾元件241組成，其凈水出水口與所述凈水出水管12的下方集水口連通；此外，所述預分離單元100包括一由靠近進水側的下層親水性材料及靠近出水側的上層親油性材料組成的雙層結構物6。
2.如權利要求1所述的陸用油水分離裝置，其特征在于，所述兩相鄰的分離單元為一裝于所述上筒體17內并固連于所述盲板19之頂面的粗分離單元16，它與上筒體17之間形成一環(huán)狀間隙節(jié)帶，并使所述上筒體的進水口13設置得能使水沿該環(huán)隙帶的切線方向送入；以及一裝于所述下筒體21內的細分離單元20，它由至少兩個固連于所述盲板19上的對稱分布的穿孔中的細分離元件201組成。
3.如權利要求1所述的陸用油水分離裝置，其特征在于，所述兩相鄰的分離單元為一裝于所述上筒體17內的細分離單元20，它包括一固定于盲板19頂面而上下敞口的圓筒體162，以及至少兩個固連于所述盲板19的穿孔中的細分離元件201；以及一裝于所述下筒體21內而固連于所述凈水出水管12的粗分離單元16。
4.如權利要求2所述的陸用油水分離裝置，其特征在于，所述粗分離單元16包括一上下敞口的圓筒體162，一固定于其底部的分布板163以及填充于所述圓筒體162中的分離材料(如PP-2)；所述細分離單元20的分離元件201包括一圓形側壁上布滿小通孔的筒體2012，填充在所述筒體2012中的分離材料161(如金屬絲網(wǎng)，尼龍網(wǎng))以及一空心吊管2013，其上部有一用于連接于所述盲板19上的對稱分布的穿孔中的螺紋連接部分，其下部插連于所述細分離元件201之中心部位，且其壁上布滿小通孔，其下端閉死，其上端敞口。
5.如權利要求3所述的陸用油水分離裝置，其特征在于，所述細分離單元20的細分離元件201包括一圓形側壁上布滿小孔的筒體2012；填充在所述筒體2012中的分離材料(如金屬絲網(wǎng)，尼龍網(wǎng))；以及一穿過所述筒體2012中心部的空心立管2013’，它具有一用于穿過所述盲板19的穿孔而固定于所述盲板19的向外的延伸段，其位于所述筒體2012內的那一段壁上布滿了小通板，其上端堵孔，下端為一敞口；所述粗分離單元16包括一底部堵死的漏斗狀套筒202，底部中心有一供所述凈水出水管12穿過而將所述套筒202固定于出水管12的通孔；一固定在所述套筒202內的圓柱部分底端的分布板163，其上有兩供穿過所述細分離單元的細分離元件201中的空心立管2013’的延伸段端部的小通孔；以及填充于所述套筒202與分布板163之間的分離材料161(如PP-2)。
6.如權利要求1所述的陸用油水分離裝置，其特征在于，所述深度分離單元24的深度分離元件241包括一圓筒體2412，其頂部有若干通孔；兩塊分布板2414，它們分別固連于所述筒體2412的頂、底面內附近處，以使它倆各與筒底和筒頂之間形成一空隙死腔；填充于所述兩分布板2414間的分離材料(如PP-1)；以及一穿裝于所述深度分離元件241中心處的一空心立管2413，在其位于下方死腔處的管壁部位上有若干通孔，其上端堵死，一端為一與所述凈水出水管12的下方集水口相連通的開口。
專利摘要一種尤其適用于分離混和度較高的含油廢水的陸用油水分離裝置，它包括一主要分離機械雜質的預分離器及一油水分離器，該油水分離器除了具有粗分離單元，細分離單元外，還具有深度分離單元，并且引入液—固界面特性效應而利用如PP-1、PP-2材料的特效分離作用及各分離單元的協(xié)同作用，使明顯提高油水分離性能，其分離后的水含油量達到和超過國際規(guī)定標準，且使設備整體性好。
文檔編號C02F1/40GK2070733SQ9020747
公開日1991年2月6日 申請日期1990年8月1日 優(yōu)先權日1990年8月1日
發(fā)明者曹棟安, 陸豈凡 申請人:中國船舶工業(yè)總公司第九設計研究院