一种类水母型组合纤维结构及深度除油除悬的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种类水母型组合纤维结构，所述类水母型组合纤维结构包括伞帽结构及伞帽结构内侧面连接的若干异质纤维，所述伞帽结构的上端设有排油孔，所述异质纤维包括亲油纤维和亲水纤维，靠近所述排油孔处设置的亲油纤维多，而靠近所述伞帽结构边缘处设置的亲水纤维多

【技术实现步骤摘要】
一种类水母型组合纤维结构及深度除油除悬的装置和方法


[0001]本专利技术属于环保领域的污水处理的
，具体地讲，是涉及一种类水母型组合纤维结构及适用于多场景油相
、
溶解性有机物
、
悬浮物协同分离的深度除油除悬的装置和方法
。

技术介绍

[0002]在油田开采
、
建筑施工
、
石油化工
、
机械制造以及生活餐厨垃圾的处理过程中会产生大量含有溶解性有机物
、
悬浮物且含油量较高的废水，对此类污水的处理方法一般有化学方法与物理方法两大类，其中化学方法主要为添加化学药剂，但化学药剂的添加会引入新的污染物造成二次污染，且需要针对不同的污水选择对应的化学药剂，适用性较差；目前物理方法的适用性较为广泛，但物理方法主要包括离心分离法
、
过滤法
、
电场分离法
、
超声分离法等，能耗较高且装置复杂，维修保养成本较高，且设备容易发生堵塞，需频繁进行反洗操作
。
除此以外传统的污水处理方法中，对于溶解性有机物的去除常采用物理化学方法处理，但在一定时间后处理效果会变差直至失效
。
[0003]CN201911019348.4
公开了一种高铁酸盐氧化剂复合纤维滤料及其制备，所述滤料通过氧化反应去除污水中的有机物，失效后将滤料拆除更新
。
但其污水中有机物的去除依赖于外加高铁酸盐氧化剂发生化学反应，会引入新的污染物，且所述滤料会时常失效，经济效益不高
。
[0004]CN202121662568.1
公开了一种活性炭过滤器，可以利用活性炭的吸附作用去除污水中的有机物，但利用活性炭吸附有机物容易受到污水中其它污染物的影响，而削弱对有机物的去除效果
。
[0005]CN202221173516.2
公开了一种高效去除污水中悬浮物的纤维滤料，采用
Y
型构造方式的滤料结构，用于截留污水中的悬浮物
。CN201720744675.6
和
CN202122483676.9
均公开了一种彗星式纤维滤料，同样用于过滤污水中的悬浮物，通过对彗核与彗尾连接方式的改进，克服了原有纤维滤料安装不便
、
反洗效果较差等的缺点
。
然而上述纤维滤料均仅针对于污水中悬浮物的分离，无法对污水中悬浮物以外的油相
、
溶解性有机物进行协同处理
。
[0006]CN201410211202.0、CN201410211201.6
公开了两种适用于油水分离的纤维编织方法，可有效实现污水中油相的去除，同时也可起到对悬浮物一定的截留作用，但是需要针对不同的处理情况对纤维材料进行不同的编织处理，加工过程相对复杂繁琐，而且编织纤维对悬浮物的拦截极易造成堵塞，不易清洗
。
[0007]因此，本申请针对以上传统污水处理方法的不足，旨在提供一种节能高效
、
处理时间长且能对污水中多种污染物进行紧凑处理的装置与方法
。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种类水母型组合纤维结构及深度除油除悬的装置和方法，通过具有异质纤维和亲油性伞帽结构的类水母结构，实现对多
场景油相
、
溶解性有机物
、
悬浮物的高效
、
紧凑的协同分离
。
[0009]针对目前现有技术的不足，本专利技术提供的技术方案如下：
[0010]一种类水母型组合纤维结构，包括伞帽结构及所述伞帽结构内侧面连接的若干异质纤维，所述伞帽结构为半球形壳体结构，上端设有排油孔，所述异质纤维形成纤维束结构，所述异质纤维包括亲油纤维和亲水纤维，且靠近所述排油孔处设置的亲油纤维较亲水纤维多，靠近所述伞帽结构边缘处设置的亲水纤维较亲油纤维多
。
[0011]本专利技术进一步设置为，所述排油孔的直径与伞帽结构的直径之比
d/D
为
0.2
～
0.6
，优选为
0.2
～
0.4
；所述异质纤维的长度与伞帽结构的直径之比
L/D
为1～3，优选为
1.5
～
2。
[0012]优选的，所述伞帽结构的直径
D
为5～
20mm
，所述排油孔的直径
d
为1～
6mm
，所述异质纤维的长度
L
为
20
～
30mm。
[0013]本专利技术进一步设置为，所述纤维束结构中亲水纤维与亲油纤维的数量比为
1:1
～
1:3。
[0014]本专利技术进一步设置为，将所述伞帽结构沿径向划分为内环区域和外环区域，所述内环区域的直径与伞帽结构的直径之比
d0/D
为
0.25
～1，优选为
0.4
～
0.6
；所述伞帽结构的内环区域范围内所设置的亲油纤维与亲水纤维的数量比为
3:1
～
5:1
，而外环区域范围内所设置的亲油纤维与亲水纤维的数量比为
1:5
～
1:3。
[0015]本专利技术进一步设置为，所述伞帽结构由亲油材料制成，其材料可选择为
PP、PTFE、PET
和
PA
等材料中的一种或多种；所述亲油纤维的材料可选择为
PP、PTFE、PET
和
PA
等材料中的一种或多种；所述亲水纤维的材料可选择为
316
不锈钢
、
棉花纤维
、
尼龙纤维等材料中的一种或多种
。
[0016]本专利技术进一步设置为，所述类水母型组合纤维结构可单独作为填料内件使用或组合构成组合内件填料使用
。
[0017]本专利技术的第二个方面，在于提供了一种深度除油除悬的装置，所述深度除油除悬的装置包括协同分离装置，所述协同分离装置包括壳体，所述壳体上设有乳化液进口，油相出口和净化水出口，所述壳体内沿物料流向依次设有整流分布器和亲油
/
亲水散堆式填料床层，所述亲油
/
亲水散堆式填料床层中的填料包括所述的类水母型组合纤维结构
。
[0018]本专利技术的第三个方面，在于提供了一种深度除油除悬的方法，包括如下步骤：
[0019]待处理污水进入所述协同分离装置中，通过所述整流分布器均布后，通过包括所述类水母型组合纤维结构的亲油
/
亲水散堆式填料床层，进行油滴的捕获
、
聚结
、
长大，油滴发生剪切流引起的内循环流动可实现对溶解性有机物和微纳悬浮物颗粒的捕本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种类水母型组合纤维结构，其特征在于，包括伞帽结构及所述伞帽结构内侧面连接的若干异质纤维，所述伞帽结构的上端设有排油孔，所述异质纤维包括亲油纤维和亲水纤维，且靠近所述排油孔处设置的亲油纤维较亲水纤维多，靠近所述伞帽结构边缘处设置的亲水纤维较亲油纤维多
。2.
根据权利要求1所述的类水母型组合纤维结构，其特征在于，所述异质纤维中亲水纤维与亲油纤维的数量比为
1:1
～
1:3
；所述排油孔的直径与伞帽结构的直径之比
d/D
为
0.2
～
0.6
；所述异质纤维的长度与伞帽结构的直径之比
L/D
为1～
3。3.
根据权利要求1所述的类水母型组合纤维结构，其特征在于，所述伞帽结构的直径
D
为5～
20mm
，所述排油孔的直径
d
为1～
6mm
，所述异质纤维的长度
L
为
20
～
30mm。4.
根据权利要求1所述的类水母型组合纤维结构，其特征在于，将所述伞帽结构沿径向划分为内环区域和外环区域，所述内环区域的直径与伞帽结构的直径之比
d0/D
为
0.25
～1；所述伞帽结构的内环区域的亲油纤维与亲水纤维的数量比为
3:1
～
5:1
，而外环区域的亲油纤维与亲水纤维的数量比为
1:5
～
1:3。5.
根据权利要求1所述的类水母型组合纤维结构，其特征在于，所述伞帽结构由亲油材料制成，其材料选择为
PP、PTFE、PET
和
PA
材料中的一种或多种；所述亲油纤维的材料选择为
PP、PTFE、PET
和
PA
材料中的一种或多种；所述亲水纤维的材料选择为
316
不锈钢
、
棉花纤维
、
尼龙纤维材料中的一种或多种
。6.
一种深度除油除悬的装置，包括协同分离装置，所述协同分离装置内设有亲油
/
亲水...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘懿谦，李少轩，杨强，钱运东，代品一，李裕东，薛金伟，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：