一種復(fù)合聚結(jié)式油水分離裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合聚結(jié)式油水分離裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]油在水體中的存在形態(tài)一般包括浮油(> 100 μ m)、分散油(10~100 μ m)、乳化油(< ΙΟμπι)、解油(幾微米)以及固體附著油。油分在水中的上浮與其尺寸大小有直接的關(guān)系:油滴尺寸越大，上浮速度越快，則越有利于油、水、分層。因此，對于油水分離裝置的分離效果而言，油珠大小是非常重要的。
[0003]油水分離技術(shù)由來已久，主要有重力式分離、離心式分離、電分離、吸附分離以及氣浮分離。其中，重力式(無動力式)油水方法裝置結(jié)構(gòu)簡單、易操作、除油效果穩(wěn)定、不消耗藥劑、無二次污染、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。但是，重力分離法只能對含油廢水中浮油和分散油這些粒徑較大的油滴有較好的去除，對溶解油、乳化油的去除則基本上沒有效果。聚結(jié)技術(shù)在油水分離中的應(yīng)用，在發(fā)揮重力式油水分離優(yōu)勢的同時，很好解決了其存在的不足，因而得到了更加廣泛的應(yīng)用。
[0004]聚結(jié)技術(shù)又稱粗粒化，是指含油污水在流經(jīng)聚結(jié)材料的過程中，水體中的油珠由小變大的過程。聚結(jié)法處理的對象主要是污水中的分散油及非表面活性劑穩(wěn)定的乳化油。聚結(jié)法無法作為一個獨(dú)立的油水分離技術(shù)，通常是作為重力沉降分離的預(yù)備環(huán)節(jié)，通過增大油滴粒徑，使得其后的重力沉降分離變得更為容易和徹底，從而間接提高除油效率。聚結(jié)法除油相對于其它除油技術(shù)，主要有以下特點(diǎn):
1.聚結(jié)技術(shù)并不會降低含油污水中的油含量，它只是改變水體中油滴的粒徑分布，通過聚并小油滴為大油珠，來提高后續(xù)重力沉降的除油效率。
[0005]2.聚結(jié)技術(shù)不會改變原有水體的化學(xué)性質(zhì)，由于不需要引入任何化學(xué)藥劑，避免了二次污染的發(fā)生。同時，分離后的油品也可直接回收利用。
[0006]通過對聚結(jié)過程中液滴的變化過程進(jìn)行研究，一般認(rèn)為聚結(jié)主要包括三個過程:分散相液滴接近或者碰撞到聚結(jié)纖維或已附著在纖維上的分散相液滴；分散相液滴潤濕粘附在纖維上或已附著在纖維上的分散相液滴上；增大的分散相液滴聚結(jié)到一定尺寸后從纖維表面釋放。
[0007]聚結(jié)分離器可以分為板式聚結(jié)分離器、填料式聚結(jié)分離器和濾芯式聚結(jié)分離器。板式聚結(jié)分離器是將淺層原理和聚結(jié)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，采用多層平行板組，既提供了油滴聚結(jié)附著的載體，又縮短了油滴的浮升距離，從而實(shí)現(xiàn)除有效率的提升。填料式聚結(jié)分離器，是指通過設(shè)置在殼體內(nèi)的聚結(jié)床，實(shí)現(xiàn)油滴聚結(jié)變大進(jìn)而完成油水分離的裝置。按填料裝填方式的不同，填料式聚結(jié)分離器分為規(guī)整填料聚結(jié)和散裝填料聚結(jié)兩種分離器。填料式聚結(jié)分離器今后的發(fā)展方向很大程度上決定于填料及裝填方式的改進(jìn)方向。根據(jù)規(guī)整填料和散裝填料各自的優(yōu)缺點(diǎn)，使填料整體上采用相對固定的裝填方式，局部呈流化態(tài)，是一個可提高拒接效率的合理思路。濾芯式聚結(jié)分離器是以濾芯為唯一聚結(jié)原件的油水分離器，主要應(yīng)用于油水分離的精細(xì)化領(lǐng)域。
[0008]聚結(jié)法的關(guān)鍵是聚結(jié)材料的選擇，油、水在材料表面形成的接觸角大小，將直接影響到聚結(jié)波紋板的除油效果。油與材料的表面的接觸角越小，材料的親油性越好；水與材料的表面的接觸角越大，材料的疏水性越好，則波紋板的聚結(jié)效果越好。波紋板聚結(jié)器的結(jié)構(gòu)特性、材料特性以及板組特性都會對油水分離的效果產(chǎn)生影響。
[0009]目前，國內(nèi)基于聚結(jié)技術(shù)的油水分離裝置方案較多，如專利號為CN101857285A，專利名稱為“復(fù)合聚結(jié)油水分離器”，通過斜管、聚結(jié)模塊等單元的設(shè)置來實(shí)現(xiàn)油水分離的效果。但目前大部分裝置運(yùn)行周期較短，低成本下除油效果也不夠理想，且自動化程度有待提尚O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，并提供一種一種復(fù)合聚結(jié)式油水分離裝置及其方法，具體技術(shù)方案如下:
一種復(fù)合聚結(jié)式油水分離裝置，箱體頂部設(shè)有蓋板，箱體內(nèi)部通過第一隔板分隔成兩個腔室，右側(cè)為清水室，波紋板聚結(jié)器設(shè)置于左側(cè)的腔室中，并將左側(cè)腔室分為沉積室和油水分離室，各腔室下部均設(shè)有排水口 ；箱體左上部設(shè)有進(jìn)水管，沉積室內(nèi)頂部設(shè)有折流板，折流板分為可拆卸的兩段式結(jié)構(gòu)，由折流板板接相連，折流板朝向進(jìn)水管一側(cè)的表面上設(shè)有耐磨板，折流板右側(cè)的蓋板上設(shè)有清理管口 ；油水分離室內(nèi)設(shè)有纖維束聚結(jié)器，油水分離室頂部設(shè)有排油管和液位開關(guān)，排油管兩端分別連通箱體外部和油水分離室，油水分離室右下部與清水室之間通過清水導(dǎo)流管相連，清水導(dǎo)流管伸入清水室的左上部，箱體右中部設(shè)有出水管，出水管兩端分別連接清水室右下部和箱體外側(cè)；波紋板聚結(jié)器與纖維束聚結(jié)器為可更換式組件，波紋板聚結(jié)器與纖維束聚結(jié)器均安裝于呈插槽結(jié)構(gòu)的外框架中，外框架固定于箱體內(nèi)底部；沉積室或油水分離室上部設(shè)有排氣口 ；進(jìn)水管上設(shè)有電動球閥；液位開關(guān)包括浮球、連桿和傳感器，連桿垂直設(shè)置于油水分離室內(nèi)頂部的蓋板上，連桿下部設(shè)有傳感器；浮球穿過連桿，位于傳感器上方，且浮球的密度介于油與水之間；傳感器與控制柜相連，控制柜與油栗、電動球閥相連，控制柜用于接收傳感器發(fā)出的信號并控制油栗的啟動和關(guān)閉；油栗與排油管相連，排油管底部高度高于傳感器位置但低于清水導(dǎo)流管頂部管口位置。
[0011]作為優(yōu)選，所述的箱體內(nèi)部的沉積室左側(cè)還設(shè)有污泥沉降室，并用第二隔板進(jìn)行分隔，污泥沉降室下部設(shè)有排水口，第二隔板上部設(shè)有進(jìn)水管。
[0012]作為優(yōu)選，波紋板聚結(jié)器中設(shè)有波紋板聚結(jié)組件，波紋板聚結(jié)組件由多塊傾斜且彼此平行的波紋板組成，波紋板上表面為平板結(jié)構(gòu)，下表面為波紋結(jié)構(gòu)。
[0013]作為優(yōu)選，蓋板上固定有把手件，所述的箱體左下部設(shè)有接地凸耳。
[0014]作為優(yōu)選，所述的箱體左右兩側(cè)均設(shè)有起吊吊耳。
[0015]—種使用所述油水分離裝置的復(fù)合聚結(jié)式油水分離方法，包括如下步驟:
1)含油廢水由廢水進(jìn)水口流入到油水分離裝置的沉積室，首先利用水頭下方設(shè)置的折流板對進(jìn)水流態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其在后續(xù)的流動過程中盡量保持層流狀態(tài)；
2)經(jīng)過步驟I)處理后的含油廢水流經(jīng)波紋板聚結(jié)器，進(jìn)入傾斜且彼此平行的波紋板聚結(jié)組件中，含油廢水流經(jīng)上表面為平板結(jié)構(gòu)、下表面為波紋結(jié)構(gòu)的波紋板時，下表面的波紋結(jié)構(gòu)使水流呈擴(kuò)散、收縮狀態(tài)交替流動并產(chǎn)生脈動水流，增大油粒之間碰撞幾率，增大油珠體積，使油珠上浮，沿波紋板上升進(jìn)入水層以上，而含油廢水中的固體顆粒，在重力作用下，沉至平滑且傾斜的上表面并沉淀于沉積室，達(dá)到油水分離；
3)將經(jīng)步驟2)處理后的含油廢水排入纖維束聚結(jié)器，利用纖維束聚結(jié)器內(nèi)的二級纖維束聚結(jié)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，將剩余的油粒聚并，并上浮至水層以上，形成油層和水層的分層結(jié)構(gòu)，達(dá)到進(jìn)一步油水分離；
4)將經(jīng)過步驟3)處理后含油廢水通過油水分離室與清水室中間隔板下部的清水導(dǎo)流管排入清水室的上部的水層，含油廢水中剩余的油粒上浮，而水從清水室下部排出；
5)利用沉積室、油水分離室和清水室中的油層推動上的密度大于油但小于水的浮球沿連桿向下運(yùn)動，當(dāng)?shù)竭_(dá)傳感器位置時，傳感器向控制柜發(fā)出信號，由控制柜通過電動球閥關(guān)閉油水分離裝置的進(jìn)水管，同時開啟油栗，通過排油管將油抽出，油栗開啟時間達(dá)到預(yù)設(shè)值時，關(guān)閉油栗，重新電動球閥。
[0016]作為優(yōu)選，在進(jìn)行步驟I)的處理前，先將含油廢水排入污泥沉降室進(jìn)行沉淀，使含油廢水在進(jìn)行步驟I)處理之前去除泥沙或污泥。
[0017]本套油水分離裝置與現(xiàn)有的油水分離裝置相比，具有如下幾點(diǎn)有益效果:
(I)針對常規(guī)聚結(jié)板除油有限、長時間運(yùn)行產(chǎn)生污泥生成嚴(yán)重影響分離效果的不足，通過采用“上層平面+下層波紋狀”聚結(jié)組件和纖維束聚結(jié)器的復(fù)合使用，實(shí)現(xiàn)了長運(yùn)行周期、高效率的油水分離效果。
[0018](2)該套裝置針對當(dāng)前油水分離裝置自動化程度不高的問題，根據(jù)需要，通過浮球液位開關(guān)、控制柜、電動球閥等常規(guī)空間的組合應(yīng)用，基于傳感信號處理與反饋，實(shí)現(xiàn)了排油過程的自動控制，極大的提升了裝置的