本发明专利技术提供了一种复合填料单元、采用其的动态油水分离装置及分离方法，所述复合填料单元包括亲油疏水填料和亲水疏油填料。所述装置包括壳体以及设置于壳体内部的复合填料单元和用于产生微气泡的曝气单元；所述复合填料单元和曝气单元由上至下依次设置；所述复合填料单元由上至下依次设置有亲油疏水填料层和亲水疏油填料层。所述方法在所述装置中进行。本发明专利技术提供的油水分离装置将吸附、聚结破乳、气浮和过滤等多种分离技术进行了高度集成，减少了设备的占地面积，缓解了聚结填料层的堵塞现象，具有操作简便、可靠性高、操作维护简便且分离过程无二次污染的技术优势。
【技术实现步骤摘要】
一种复合填料单元、采用其的动态油水分离装置及分离方法
本专利技术属于液体分离
，涉及一种复合填料单元、采用其的油水分离装置及分离方法，尤其涉及一种复合填料单元、采用其的动态油水分离装置及分离方法。
技术介绍
在石油开采、处理及化工生产过程中极易产生大量的含油废水，其中的污油一般以游离态、分散态、乳化态及溶解态的形式存在，现阶段面临的问题主要是乳化油和溶解油的问题，乳化油和溶解油约占总油量的5％～20％，粒径一般小于100μm，而且主要是以水包油和油包水的形式存在，且带负电性，在水中较为稳定，这一形态的油滴是分离的重点也是研究的难点。目前常见的油水分离方法主要有大罐沉降、破乳气浮和过滤等。大罐沉降主要是依靠下部水层的水洗作用和上部原油中水滴的沉降作用使油水分离，当原油上升到沉降罐上部液面时，其含水量大为减少，经沉降分离后的净化原油自集油槽和溢油管排出。大罐沉降主要去除悬浮物很高的浮油和分散油，针对乳化油等无法有效去除。破乳气浮首先通过破乳和物化过程，使污染物浓度大幅度降低，减轻后续处理设备的负荷，主要去除进水中高浓度悬浮物及大量的油类，与此同时能够降低水中有机物的含量；经过物化处理后，再通过活性碳过滤处理进一步全面降低污染物的含量；最后再通过过滤，保证水质达标排放；其中破乳工序需要引入化学药剂，对油和出水造成二次污染，另外由于结构和设计问题，造成占地面积大，气泡不均匀等情况出现，导致除油除悬浮物效率低。而过滤需要采用专业的过滤设备，对于高油和悬浮物污水存在污堵、清洗频繁和填料更换周期短等问题。可以看出，当前的污水除油方法及装置都无法满足现行的环保要求与节能减排要求，因此急需一种经济高效的油水分离装置及分离方法。CN207192857U公开了一种溶气气浮罐，包括罐体、上封头、下封头、填料安装架、锥形筒，所述填料安装架上设有聚结填料、锥筒，所述锥筒的下侧设有排污管，所述锥筒的上侧设有外筒，所述外筒内设有内筒，所述内筒的侧壁上切向焊接有旋流进水管，所述旋流进水管内插接有插入管，所述插入管连接有静态混合器、进水口；所述罐体在上封头上设有浮渣排出口，所述罐体的下封头上设有排污管；所述锥形筒与下封头之间形成一封闭的净水区，所述锥形筒的下表面均匀设置有若干根联通罐体与净水区的布水方管；所述净水区在罐体的侧壁上设有出水口；该装置的结构复杂，填料为固定床形式，且涉及到旋流分离器，抗冲击性差，能耗高。CN105084449A公开了一种立式气浮聚结油水分离器，包括分离器外壳、分离器内胆、过滤层、上部聚结层、下聚结层、曝气头，所述分离器内胆内部由上而下依次设有上部聚结层、下聚结层和曝气头，所述过滤层位于分离器上部的分离器内胆与分离器外壳之间，其大小与分离器内胆和分离器外壳的间隙配合，在所述曝气头的底部还设有气体入口。该装置采用了两种固定床式的聚结填料，且有过滤层，易导致设备污堵；具有密闭式结构，下层聚结填料不易更换。CN103351038A公开了一种气浮旋流聚结复合式污水除油装置，主要由多功能分离罐、两级气水混合装置和调节控制箱组成；多功能分离罐中上部有进液口，中部设有油出口，下部设有水溶气及循环装置，底部设有排污口，顶部有排气口和连通管。多功能分离罐内部设有内旋流筒，其底部与出油管相连。内旋流筒上方设有气体捕雾器；多功能分离罐下部的集水器分别与多功能分离罐水出口和循环水水口相连；分离罐顶部的排气口通过管线与二级气水混合装置的进口相连。分离罐水出口与侧方调节控制箱水进口连接，调节控制箱顶部与分离罐顶部联通。该装置的相对能耗比较高，构造比较复杂，分离速度比较慢。在当前的含油污水处理中，污水除油效率与除油成本比较矛盾，亟待一种高效经济的油水分离装置及分离方法。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种复合填料单元、采用其的动态油水分离装置及分离方法，将吸附、聚结破乳、气浮和过滤等多种分离技术进行高度集成，减少了设备的占地面积，缓解了聚结填料层的堵塞现象，该装置操作简便、可靠性高、操作维护简便且分离过程无二次污染，针对乳化油和溶解油同样具备理想的分离效果。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种动态油水分离的复合填料单元，所述复合填料单元包括亲油疏水填料和亲水疏油填料。作为本专利技术优选的技术方案，所述亲油疏水填料层的密度小于亲水疏油填料的密度。优选地，所述亲油疏水填料的密度为1.2g/cm3～2.5g/cm3，例如可以是1.2g/cm3、1.3g/cm3、1.4g/cm3、1.5g/cm3、1.6g/cm3、1.7g/cm3、1.8g/cm3、1.9g/cm3、2.0g/cm3、2.1g/cm3、2.2g/cm3、2.3g/cm3、2.4g/cm3或2.5g/cm3。优选地，所述亲水疏油填料的密度为1.8g/cm3～5.6g/cm3，例如可以是2.0g/cm3、2.2g/cm3、2.4g/cm3、2.6g/cm3、2.8g/cm3、3.0g/cm3、3.2g/cm3、3.4g/cm3、3.6g/cm3、3.8g/cm3、4.0g/cm3、4.2g/cm3、4.4g/cm3、4.6g/cm3、4.8g/cm3、5.0g/cm3、5.2g/cm3、5.4g/cm3或5.6g/cm3。优选地，所述亲油疏水填料与油的接触角＜60度，例如可以是5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°或55°。优选地，所述亲水疏油填料与水的接触角＜50度，例如可以是5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°或45°。优选地，所述亲油疏水填料选自改性聚乙烯或改性聚丙烯。优选地，所述亲水疏油填料选自改性陶瓷粒、不锈钢波纹板或铁碳粒。本专利技术提供的亲油疏水填料为改性填料，具有更大的水接触角和更小的油接触角，使得油滴能够很好地润湿填料表面，实现破乳聚结，便于后续的气浮分离操作。本专利技术提供的亲水疏油填料是具有微米过滤精度的改性陶瓷粒等聚结填料，与水具有较小的接触角，可以达到很好地过滤效果，同时与油具有较大的接触角，一方面，可以提高小分子浮油在亲水疏油填料表面的碰撞频率，另一方面，减缓甚至避免了油污堵塞填料通道的情况发生。第二方面，本专利技术提供了一种动态的油水分离装置，所述装置包括壳体以及设置于壳体内部的复合填料单元和用于产生微气泡的曝气单元；所述复合填料单元和曝气单元由上至下依次设置；所述复合填料单元由上至下依次设置有亲油疏水填料层和亲水疏油填料层。优选地，所述亲油疏水填料层采用如第一方面中所述的亲油疏水填料。优选地，所述亲水疏油填料层采用如第一方面中所述的亲水疏油填料；第三方面，本专利技术提供了一种动态的油水分离装置，所述装置包括壳体，所述壳体内部由上至下依次设置有浮动式聚结填料层、固定床式聚结填料层和用于产生微气泡的曝气单元。本专利技术针对乳化状态的含油污水设计了一种填装不同种类填料的具有复合填料层结构的油水分离装置，所述的油水分离装置在含油污水流向上依次设置了浮动式聚结填料层和固定床式聚结填料层，装置底部还设置有连续曝气的气浮释放器，在油水分离的整个流程中，气浮释放器不断释放微气泡。含油污水由上至下依次通过装填有不同种类填料的复合填料单元，在此过程中含油污水中的油相破乳本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种动态油水分离的复合填料单元，其特征在于，所述复合填料单元包括亲油疏水填料和亲水疏油填料。
【技术特征摘要】
1.一种动态油水分离的复合填料单元，其特征在于，所述复合填料单元包括亲油疏水填料和亲水疏油填料。2.根据权利要求1所述的复合填料单元，其特征在于，所述亲油疏水填料层的密度小于亲水疏油填料的密度；优选地，所述亲油疏水填料的密度为1.2g/cm3～2.5g/cm3；优选地，所述亲水疏油填料的密度为1.8g/cm3～5.6g/cm3；优选地，所述亲油疏水填料与油的接触角＜60度；优选地，所述亲水疏油填料与水的接触角＜50度；优选地，所述亲油疏水填料选自改性聚乙烯或改性聚丙烯；优选地，所述亲水疏油填料选自改性陶瓷粒、不锈钢波纹板或铁碳粒。3.一种动态的油水分离装置，其特征在于，所述装置包括壳体以及设置于壳体内部的复合填料单元和用于产生微气泡的曝气单元；所述复合填料单元和曝气单元由上至下依次设置；所述复合填料单元由上至下依次设置有亲油疏水填料层和亲水疏油填料层；优选地，所述亲油疏水填料层采用如权利要求1或2中所述的亲油疏水填料；优选地，所述亲水疏油填料层采用如权利要求1或2中所述的亲水疏油填料。4.一种动态的油水分离装置，其特征在于，所述装置包括壳体，所述壳体内部由上至下依次设置有浮动式聚结填料层、固定床式聚结填料层和用于产生微气泡的曝气单元。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的浮动式聚结填料层包括亲油疏水填料；优选地，所述的亲油疏水填料的密度为1.2g/cm3～2.5g/cm3；优选地，所述的亲油疏水填料的油接触角＜60度；优选地，所述的亲油疏水填料为改性聚乙烯或改性聚丙烯；优选地，所述的固定床式聚结填料层包括亲水疏油填料；优选地，所述的亲水疏油填料的密度为1.8g/cm3～5.6g/cm3；优选地，所述的亲水疏油填料的水接触角＜50度；优选地，所述的亲水疏油填料为改性陶瓷粒、不锈钢波纹板或铁碳粒。6.根据权利要求3-5任一项所述的装置，其特征在于，所述曝气单元选自气浮释放器；优选地，所述的气浮释放器包括气浮释放头；优选地，所述的气浮释放头为不锈钢穿孔管式释放头；优选地，所述的浮动式聚结填料层上方还设有布水器，所述布水器用于对进入所述油水分离装置的含油污水进行均匀分布；优选地，所述壳体的顶部设有排油口；优选地，所述壳体上部设有含油污水进口，所述含油污水进口位于所述布水器上方；优选地，所述壳体下部设有进气口，所述进气口与所述气浮释放器的压力溶气水进口连通；优选地，所述壳体底部设有出水口；优选地，所述壳体底部还设有反冲洗口；优选地，所述的出水口与所述的反冲洗口一体化设置或独立设置。7.一种动态油水分离的方法，其特征在于，所述方法在权利要求3-7任一项所述的装置中进行。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括：含油污水自上至下穿过亲油疏水填料层和亲水疏油填料层，并与曝气单元产生的微气泡接触气浮，实现油...
【专利技术属性】
技术研发人员：苗远，陈宝生，金志娜，赵京京，肖东，
申请(专利权)人：北京京润水务有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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