油水分离方法及其装置制造方法及图纸

油水分离方法及其装置，尤其适用于含油废水的处理和回用。本发明专利技术采用负压聚结，利用可燃性粉末状物质做为聚结材料，用循环预涂的方法使之形成聚结层，从而使本发明专利技术提供的薄层聚结－重力分离相串联的油水分离方法及其装置具有操作维护更为方便，费用更为低廉，油水分离效果更好等优点。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种油水分离方法及其装置，特别适用于含油废水的处理与回用。很多工业企业都排放含油废水，如油田、运油港口、油船、炼油厂、石油化工厂、金属切削工厂等等。含油废水的危害性很大，油分挥发后污染空气，浓度高时甚至会引起火灾、爆炸等恶性事故;在水面形成油膜，妨碍水体复氧与自净，破坏浮游鸟类和鱼类的生存条件;水中油滴影响后续处理工序的正常运行。含油废水的油大致可分为浮油和分散油。浮油是指以连续相存在于水面的油;分散油是指以分散相存在于水中的油。很显然，浮油易于收集和处理。所以，对含分散油的废水一般采用重力分离法进行处理，即等待分散油在重力作用下转化为浮油。但是，当分散油密度与水较接近，颗粒较小或水中存在表面活性剂时，这一过程可能需要很长时间。因此，用重力分离法处理这种含油废水，在工程上是不实际的，一般采用其它方法处理之。近年来人们使用聚结(coalescence)法来解决这一问题。聚结法又称粗粒化法，四十年代用于去除油中微量水份，六十年代转用于含油废水的处理。聚结法是指将含油废水通过聚结材料层，使油滴聚结长大，从而降低其稳定性、加快上浮速度的方法。通常将聚结法和重力分离法串联使用;令含油废水通过聚结材料层，油滴被聚结材料捕获并滞留于其表面，随着被捕获油滴的增多，它们互相融合为较大油滴或在聚结材料表面形成油膜，当油滴或油膜超过一定尺度后，在水流的冲刷作用下就会脱落，随水流出，在后续的重力分离装置内上浮至水面而被去除。只要适当选取聚结材料材质、几何形状与级配，以及滤速等条件，就可使聚结装置出水中的油滴直径远大于进水中的油滴直径，从而可以大大缩短分散油转化为浮油的过程，减小重力分离装置容积，提高处理效率。参照过滤的分类方法，根据聚结层厚度，可分为薄层聚结和深床聚结两种。《轻工环保》1983年4月号第45～53页介绍的一种滤纸式油水分离机，就是根据薄层聚结一重力分离相串联的油水分离方法的原理制成的。该机采用预制滤纸做为聚结材料，水流依次通过水泵、聚结装置、重力分离装置，用于处理含10μ以下微细油滴的废水，取得了良好效果。该机及其所根据的方法的特点是采用压力聚结，聚结材料为预制的滤纸。所谓压力聚结是指利用水泵的出口压力提高聚结装置内的水压以克服聚结层阻力，因此水泵位于聚结装置之前。该机及其所根据的方法存在以下缺点。第一，所用滤纸需近十种原料经数道工序才能制成，成本较高。第二，采用压力聚结，水泵位于聚结装置之前，叶轮会打碎水中的油滴，增加处理的难度。第三，该方法处理效果不够理想，需将含油废水多次通过聚结层才能取得较高的除油率。最后，由于聚结装置需要承压，必然导致其结构复杂，造价较高，且不便于操作管理和检修维护。本专利技术的目的在于克服现有技术中的上述缺点，提供一种操作维护更为方便，费用更为低廉，油水分离效果更好的聚结-重力分离方法及其装置。本专利技术采用负压聚结，利用可燃性粉末状物质做为聚结材料，用循环预涂的方法使之形成聚结层。所谓负压聚结，是指利用水泵进口的吸力使聚结装置出水的压强低于大气压，以克服聚结层阻力。因此，水泵位于聚结装置之后;为避免叶轮打碎刚刚通过聚结变大的油滴，一般将水泵位于重力装置之后，使水流依次通过聚结装置、重力分离装置、水泵。由于采用负压聚结，来水自流进入聚结装置，所以避免了水泵叶轮打碎水中油滴造成的不良后果。采用负压聚结还使聚结装置处于无压状态，无需采用耐压构造，无需密封，从而使聚结装置的结构简化，造价大大降低;并且可以直视观察装置工作情况，方便了操作和维护工作。由于采用可燃性粉末物质做为聚结材料，所以能用焚烧的方法简单地处置用后废弃的聚结材料，不会造成二次污染，且能回收材料本身以及其上粘附着的残油的热能。由于采用循环预涂的方法形成聚结层，所以不必为更换聚结材料而频繁地拆装聚结元件，方便了操作和维护，也简化了聚结元件的结构。多种可燃性粉末物质均可在本专利技术中使用，例如锯末、煤粉等。其中锯末因来源广、可就地取材、价格低、吸油性和可燃性好，在本专利技术中是首选的聚结材料。除轻质木材(如桦木)锯末除油效果稍差外，其他木材(如松木、杨木、水曲柳、硬杂木等)的锯末均可取得良好效果。锯末粒度越细，除油效果越好，但压力损失增长越快，应根据需要确定锯末粒度范围。一般采用能通过2毫米孔径筛网的部分即可取得很好的效果。聚结材料加入量可根据需要通过试验确定。对锯末，加入量一般为每平方米聚结单元表面积1～3千克(绝干)。附图中，附图说明图1是本专利技术的流程图和装置示意图;图2是聚结装置的俯视图;图3是聚结元件的一种构造形式的装配图。图中各个细部名称将在下文中结合其功用一一给出。下面结合附图对本专利技术做进一步说明。图1是本专利技术的流程图和装置示意图，主要由聚结装置、重力分离装置、水泵、油泵以及必要的连结管道、阀门、仪表构成;水流依次通过聚结装置、重力分离装置、水泵，并可在三者间循环。以下结合图1说明本专利技术的工作原理和过程。一.循环预涂1.打开阀门(2)和(12)，放入含油废水(1)，至水淹没聚结元件(6)并充满重力分离装置(8)后，关阀门(2)和(12)。2.启动水泵(14)，打开阀门(3)，使聚结装置(4)中的液体做闭合循环。3.将聚结材料加至聚结装置(4)中，聚结材料随液体循环过程中，逐渐附着于聚结元件(6)外表面，最终形成均匀密实的聚结层(7)，循环液体中不再带有聚结材料。二.聚结-分离过程1.预涂过程完成后，打开阀门(2)和(16)，关闭阀门(3)，油水混合液在水泵抽吸作用下通过聚结层(7)，其中的油滴经聚结作用，粒径变大，在重力分离装置(8)内上浮至水面，形成浮油层，除油后的水(17)经水泵(14)加压送出。2.调节阀门(16)，使流量计(15)指示在适当的数值上，保证油水混合液通过聚结层的速度不至过大或过小;调节阀门(2)，使进水流量与出水流量相适应，保证聚结装置内水位大体稳定。3.当油水分界面(10)降至油水混合液出口(9)附近时，启动抽油泵(13)，将油抽出，以免影响分离效果。三.更换聚结层1.当出水含油量或真空计(11)的指示值超过允许值时，需更换聚结层。2.关闭水泵(14)和阀门(2)、(16)，打开阀门(12)，由于聚结元件内负压消失，聚结层两侧不再存在压差而自动脱落。3.视聚结材料比重情况，将脱落的含油聚结层从聚结装置(4)的上部或下部排出，进行焚烧处理。4.重复前述各步骤，开始下一周期的运行。需要指出的是，当含油水中含有过多的浮油或微细气泡或溶解气体，以至影响预涂聚结层的均匀致密程度时，应做适当预处理或使用其它水源，例如自来水或除油后水(17)，进行预涂。由于预涂用水量占处理水量的比例很小，故对本专利技术目的的实现以及所具有的优点并无影响。一般情况下，都采用矩形敞开式水箱(池)做为聚结装置，具有便于操作管理、结构简单等优点。图2是其俯视图。聚结装置(4)中挡板(5)的作用是，阻挡水流(1)直接冲刷聚结元件(6)上的聚结层(7)，以免影响处理效果。图3是聚结元件(6)可采用的一种构造形式。采用不透水材料，如金属板、木板、塑料板等，制成框架(19)，框架的两个侧面上从内向外依次地叠放密封垫片(22)、支撑网(23)、隔离网(24)、密封垫片(25)和压紧垫片(26)，并用螺栓(未画出)或其它有效方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄层聚结－－重力分离相串联的油水分离方法，其特征在于采用负压聚结，利用可燃性粉末物质做为聚结材料，用循环预涂的方法使之形成聚结层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱庆，陆永兴，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]