CN102659212A - 基于油和水的电导率去除废水中浮油及沉砂的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于废水净化装置技术领域，提供了一种基于油和水的电导率去除废水中浮油及沉砂的方法及装置，利用油和水的电导率相差很大的原理，实时检测位于含油废水上部液体的电导率，根据位于含油废水上部液体的电导率与电导率分界值比较的结果，采取相应的措施分离出水与浮油，即使在废水含油量较小的情况下，也能够将浮油与水进行分离；采用超声波液位计实时监测废水液面的变化，多个电磁阀门在中心控制器的控制下进行自动开闭，自动化程度高，结构简单，便于现场安装，实用性强，维修及保养较为便捷，降低了生产及使用成本，有效地提高了含油废水净化与分离的效率，具有较强的推广与应用价值。

Description

基于油和水的电导率去除废水中浮油及沉砂的方法及装置

技术领域

本发明属于废水净化装置技术领域，尤其涉及一种基于油和水的电导率去除废水中浮油及沉砂的方法及装置。

背景技术

油类物质通过不同途径进入水中形成含油废水。由于其量大面广，且难于处理的特点使其成为一种危害严重的废水，其来源主要有：石油工业中的石油开采和油品的加工、提炼、储存及运输；运输工业中洗车，铁路机务段的洗油罐等排放的含油废水，机械制造加工过程中产生的轧钢水，润滑油液等以乳化油为主的废水，另外餐饮业、纺织业、食品加工业及其他制造业的废水中也含有大量的油类物质。

油类物质在水中的存在形式可分为浮油、分散油、乳化油和溶解油4大类，浮油的油珠粒径较大，大于100μm易于浮出水面，形成油膜和油层；分散油的油珠粒径一般为10～100μm，以微小的颗粒悬浮在水中，不稳定，静置一段时间后往往会形成浮油；乳化油是由于水中含有表面活性剂而形成的，油滴粒径极小，一般小于10μm；溶解油是一种以化学方式溶解在水中的油，其粒径可以达到几个纳米。

目前，含油废水中的浮油、分散油和乳化油(占整个含油量的90％以上)的处理方式，都是设法使不同状态的油浮于水面，然后采用刮油装置、撇油装置、吸油装置将这些油类物质和水分离。

现有技术提供的去油装置存在去除浮油时不能严格区别油水，特别是在含油量较小的情况下，容易将油、水一起去除，即在清除浮油的过程中同时裹挟大量的水分，使分离出的油含有大量的水分；装置较为复杂，不便于安装于地下，且价格高；维修保养麻烦；不便自动化的问题。

发明内容

本发明提供了一种基于油和水的电导率去除废水中浮油及沉砂的方法及装置，旨在解决现有技术提供的去油装置存在去除浮油时不能严格区别油水，特别是在含油量较小的情况下，容易将油、水一起去除，即在清除浮油的过程中同时裹挟大量的水分，使分离出的油含有大量的水分；装置较为复杂，不便于安装于地下，且价格高；维修保养麻烦；不便自动化的问题。

本发明的目的在于提供一种基于油和水的电导率去除废水中浮油及沉砂的的装置，该装置包括：第一电磁阀门、抽水管、无油水池、第一液位计、中心控制器、第二电磁阀门、排水管、集水管、浮油沉砂池、第二液位计、浮油区、电导率仪、斜板沉淀区、第三电磁阀门、进水管、污水布水管、排泥管、沉砂区、第四电磁阀门、排油管、浮油接收池、第五电磁阀门、抽油管、第三液位计；

所述第一电磁阀门安装在所述抽水管的上部，所述抽水管的与所述无油水池相连通，所述无油水池的顶部安装有所述第一液位计，所述第一电磁阀门及第一液位计分别与所述中心控制器相连接；

所述中心控制器与所述第二电磁阀门相连接，所述第二电磁阀门安装在所述排水管上，所述排水管的一端与所述无油水池相连通，所述排水管的另一端上安装有所述集水管，所述集水管安装在所述浮油沉砂池的下部；

所述第二液位计设置在所述浮油区的上部，所述电导率仪设置在所述浮油区中，所述浮油区设置在所述浮油沉砂池的上部，所述斜板沉淀区设置在所述浮油沉砂池的中部，所述第三电磁阀门安装在所述进水管的上部，所述进水管的下部安装有所述污水布水管，所述污水布水管及排泥管设置在所述沉砂区的中下部，所述沉砂区设置在所述浮油沉砂池的底部，所述第二液位计、电导率仪及第三电磁阀门分别与所述中心控制器相连接；

所述第四电磁阀门安装在所述排油管上，所述排油管的一端与所述浮油沉砂池相连通，所述排油管的另一端与所述浮油接收池相连通，所述第四电磁阀门与所述中心控制器相连接；

所述第五电磁阀门安装在所述抽油管的上部，所述抽油管的下部与所述浮油接收池的下部相连通，所述浮油接收池的顶部安装有所述第三液位计，所述第五电磁阀门及第三液位计分别与所述中心控制器相连接。

进一步，所述无油水池及浮油沉砂池的下部分别设置有曝气头。

进一步，所述浮油沉砂池中斜板沉淀区的上部设置有横向射流器。

进一步，所述第一液位计、第二液位计及第三液位计均采用超声波液位计。

本发明的另一目的在于提供一种基于油和水的电导率去除废水中浮油及沉砂的的方法，该方法包括以下步骤：

设定电导率分界值A，并且电导率分界值A的大小介于浮油的电导率值与水的电导率值之间；

采用沉淀的方法去除废水中的沉砂；

实时检测位于含油废水上部液体的电导率B，并与电导率分界值A比较；

根据位于含油废水上部液体的电导率B与电导率分界值A比较的结果，采取相应的措施分离出水与浮油。

进一步，所述根据位于含油废水上部液体的电导率B与电导率分界值A比较的结果，采取相应的措施分离出水与浮油的实现方法为：

当检测到位于含油废水上部液体的电导率B大于电导率分界值A时，则可以判定位于含油废水上部液体是水，将此部分液体排出可达到从含油废水中分离出水的目的；

当检测到位于含油废水上部液体的电导率B小于或等于电导率分界值A时，则可以判定位于含油废水上部液体是浮油，将此部分液体排出可达到从含油废水中分离出浮油的目的。

进一步，位于含油废水上部液体的电导率B可通过超声波液位计实时监测。

本发明提供的基于油和水的电导率去除废水中浮油及沉砂的方法及装置，利用油和水的电导率相差很大的原理，实时检测位于含油废水上部液体的电导率B，根据位于含油废水上部液体的电导率B与电导率分界值A比较的结果，采取相应的措施分离出水与浮油，即使在废水含油量较小的情况下，也能够将浮油与水进行分离；采用超声波液位计实时监测废水液面的变化，多个电磁阀门在中心控制器的控制下进行自动开闭，自动化程度较高，结构简单，便于现场安装，实用性强，维修及保养较为便捷，降低了生产及使用成本，有效地提高了含油废水的净化与分离效率，具有较强的推广与应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于油和水的电导率去除废水中浮油及沉砂的的装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的基于油和水的电导率去除废水中浮油及沉砂的的装置的电气控制结构框图；

图3是本发明实施例提供的基于油和水的电导率去除废水中浮油及沉砂的的方法的实现流程图；

图4是本发明实施例提供的根据位于含油废水上部液体的电导率B与电导率分界值A比较的结果，采取相应的措施分离出水与浮油的实现方法的流程图。

图中：1、无油水池；2、曝气头；3、集水管；4、浮油沉砂池；5、斜板沉淀区；6、沉砂区；7、排泥管；8、污水布水管；9、浮油接收池；10、抽水管；11、第一电磁阀门；12、排水管；13、第一液位计；14、第二电磁阀门；15、横向射流器；16、浮油区；17、电导率仪；18、第二液位计；19、进水管；20、第三电磁阀门；21、排油管；22、第四电磁阀门；23、第三液位计；24、抽油管；25、第五电磁阀门；26、中心控制器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

图1及图2示出了本发明实施例提供的基于油和水的电导率去除废水中浮油及沉砂的的装置的结构。为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。

该装置包括：第一电磁阀门11、抽水管10、无油水池1、第一液位计13、中心控制器26、第二电磁阀门14、排水管12、集水管3、浮油沉砂池4、第二液位计18、浮油区16、电导率仪17、斜板沉淀区5、第三电磁阀门20、进水管19、污水布水管8、排泥管7、沉砂区6、第四电磁阀门22、排油管21、浮油接收池9、第五电磁阀门25、抽油管24、第三液位计23；

第一电磁阀门11安装在抽水管10的上部，抽水管10的与无油水池1相连通，无油水池1的顶部安装有第一液位计13，第一电磁阀门11及第一液位计13分别与中心控制器26相连接；

中心控制器26与第二电磁阀门14相连接，第二电磁阀门14安装在排水管12上，排水管12的一端与无油水池1相连通，排水管12的另一端上安装有集水管3，集水管3安装在浮油沉砂池4的下部；

第二液位计18设置在浮油区16的上部，电导率仪17设置在浮油区16中，浮油区16设置在浮油沉砂池4的上部，斜板沉淀区5设置在浮油沉砂池4的中部，第三电磁阀门20安装在进水管19的上部，进水管19的下部安装有污水布水管8，污水布水管8及排泥管7设置在沉砂区6的中下部，沉砂区6设置在浮油沉砂池4的底部，第二液位计18、电导率仪17及第三电磁阀门20分别与中心控制器26相连接；

第四电磁阀门22安装在排油管21上，排油管21的一端与浮油沉砂池4相连通，排油管21的另一端与浮油接收池9相连通，第四电磁阀门22与中心控制器26相连接；

第五电磁阀门25安装在抽油管24的上部，抽油管24的下部与浮油接收池9的下部相连通，浮油接收池9的顶部安装有第三液位计23，第五电磁阀门25及第三液位计23分别与中心控制器26相连接。

在本发明实施例中，无油水池1及浮油沉砂池4下部分别设置有曝气头2。

在本发明实施例中，浮油沉砂池4中斜板沉淀区5的上部设置有横向射流器15。

在本发明实施例中，第一液位计13、第二液位计18及第三液位计23均采用超声波液位计。

图3示出了本发明实施例提供的基于油和水的电导率去除废水中浮油及沉砂的的方法的实现流程。

该方法包括以下步骤：

在步骤S301中，设定电导率分界值A，并且电导率分界值A的大小介于浮油的电导率值与水的电导率值之间；

在步骤S302中，采用沉淀的方法去除废水中的沉砂；

在步骤S303中，实时检测位于含油废水上部液体的电导率B，并与电导率分界值A比较；

在步骤S304中，根据位于含油废水上部液体的电导率B与电导率分界值A比较的结果，采取相应的措施分离出水与浮油。

如图4所示，在本发明实施例中，根据位于含油废水上部液体的电导率B与电导率分界值A比较的结果，采取相应的措施分离出水与浮油的实现方法为：

当检测到位于含油废水上部液体的电导率B大于电导率分界值A时，则可以判定位于含油废水上部液体是水，将此部分液体排出可达到从含油废水中分离出水的目的；

当检测到位于含油废水上部液体的电导率B小于或等于电导率分界值A时，则可以判定位于含油废水上部液体是浮油，将此部分液体排出可达到从含油废水中分离出浮油的目的。

在本发明实施例中，位于含油废水上部液体的电导率B可通过超声波液位计实时监测。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

本发明基于油水的电导率差别较大的原理，轻质油安全静止50pS/m，废水中的浮油因含有一定的水分，其实际值要稍大于此值。脱盐水的电导率一般为1.0-10.0μs/cm，脱盐水是指水中盐类除去或降低到一定程度的水，而废水中通常含有一定的盐分，因此其值还要大，所以油和水的电导率相差很大，通过自动控制将油和砂自动与废水分离，设现场实测到待处理浮油的电导率为：y。

如图1所示，工作开始之前，启动用于控制污水进入的第三电磁阀门20，此时其它电磁阀门皆处于关闭状态，待处理的含油、砂污水从地面自流进入或用泵打入进水管19，经进水管19送到污水布水管8，污水布水管8在浮油沉砂池4中沉砂区6中下部一侧的纵向将污水均匀的分配；

当第二波液位计指示液位到达设定的最高液位(图1中浮油区16上部的虚线位置)，且电导率仪17指示的电导率值＞y时，中心控制器26控制第二电磁阀门14打开，同时关闭第三电磁阀门20污水进入停止，经过浮油沉砂后的污水通过排水管12自行流入无油水池1，当第二波液位计指示浮油沉砂池4的液位与斜板沉淀区5的上部一致时，关闭第二电磁阀门14，同时打开第三电磁阀门20，污水继续流入浮油沉砂池4；

当第二波液位计指示液位到达设定的最高液位(图1中浮油区16上面的虚线位置)，且电导率仪17指示的电导率值≤y时，中心控制器26指示第四电磁阀门22打开，同时关闭第三电磁阀门20污水停止进入，浮油经排油管21自流进入浮油接收池9，当第二波液位计指示浮油沉砂池4的液位与排油管21的上部一致时，关闭第四电磁阀门22，同时打开第三电磁阀门20，污水继续进入浮油沉砂池4；

当第一液位计13指示无油水池1的水位与浮油沉砂池4的斜板沉淀区5的上部以下100mm的位置一致时，中心控制器26指示打开第一电磁阀门11，除油沉砂后的污水经抽水管10泵入下道污水处理工序；当第一液位计13指示无油水池1的水位在池底以上50mm的位置时，中心控制器26指示关闭第一电磁阀门11；

当第三液位计23指示浮油接收池9的液位到达距浮油区16下部100mm的位置时，中心控制器26指示打开第五电磁阀门25，浮油经抽油管24泵入废油收集桶外运；当第三液位计23指示浮油接收池9的液位在池底以上50mm的位置时，中心控制器26指示关闭第五电磁阀门25。

为防止水体变臭，在无油水池1和浮油沉砂池4分别设置有小型水下曝气头2，在夏季每隔三日，中心控制器26指示无油水池1和浮油沉砂池4中的曝气头2进行曝气5～10min。

此外，为了增加液体颗粒之间的碰撞，特别在除油沉砂池的中部安装了若干组两两相对的横向射流器15，横向射流器15在横向两两相向射流，使浮油沉砂池4中部的废水相对流动(也包括其它难于简单描述的复杂流动)，增加了液体颗粒之间的碰撞，从而使大部分分散油及部分更小颗粒的乳化油结合成较大颗粒的油粒，并自然浮到液面的上部，从而提高除油效率3％左右，更重要的是多去除的这部分油是分散油和乳化油，通常它们很难去除，当进入下道工序时，会给下面的工序带来很大的难题，因为不论是分散油还是乳化油都是难以降解有机物，它们都很难生物降解。

本发明实施例提供的基于油和水的电导率去除废水中浮油及沉砂的方法及装置，利用油和水的电导率相差很大的原理，实时检测位于含油废水上部液体的电导率B，根据位于含油废水上部液体的电导率B与电导率分界值A比较的结果，采取相应的措施分离出水与浮油，即使在废水含油量较小的情况下，也能够将浮油与水进行分离；采用超声波液位计实时监测废水液面的变化，多个电磁阀门在中心控制器26的控制下进行自动开闭，自动化程度较高，结构简单，便于现场安装，实用性强，维修及保养较为便捷，降低了生产及使用成本，有效地提高了含油废水的净化与分离效率，具有较强的推广与应用价值。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于油和水的电导率去除废水中浮油及沉砂的的装置，其特征在于，该装置包括：第一电磁阀门、抽水管、无油水池、第一液位计、中心控制器、第二电磁阀门、排水管、集水管、浮油沉砂池、第二液位计、浮油区、电导率仪、斜板沉淀区、第三电磁阀门、进水管、污水布水管、排泥管、沉砂区、第四电磁阀门、排油管、浮油接收池、第五电磁阀门、抽油管、第三液位计；

所述第一电磁阀门安装在所述抽水管的上部，所述抽水管的与所述无油水池相连通，所述无油水池的顶部安装有所述第一液位计，所述第一电磁阀门及第一液位计分别与所述中心控制器相连接；

所述中心控制器与所述第二电磁阀门相连接，所述第二电磁阀门安装在所述排水管上，所述排水管的一端与所述无油水池相连通，所述排水管的另一端上安装有所述集水管，所述集水管安装在所述浮油沉砂池的下部；

所述第二液位计设置在所述浮油区的上部，所述电导率仪设置在所述浮油区中，所述浮油区设置在所述浮油沉砂池的上部，所述斜板沉淀区设置在所述浮油沉砂池的中部，所述第三电磁阀门安装在所述进水管的上部，所述进水管的下部安装有所述污水布水管，所述污水布水管及排泥管设置在所述沉砂区的中下部，所述沉砂区设置在所述浮油沉砂池的底部，所述第二液位计、电导率仪及第三电磁阀门分别与所述中心控制器相连接；

所述第四电磁阀门安装在所述排油管上，所述排油管的一端与所述浮油沉砂池相连通，所述排油管的另一端与所述浮油接收池相连通，所述第四电磁阀门与所述中心控制器相连接；

所述第五电磁阀门安装在所述抽油管的上部，所述抽油管的下部与所述浮油接收池的下部相连通，所述浮油接收池的顶部安装有所述第三液位计，所述第五电磁阀门及第三液位计分别与所述中心控制器相连接。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无油水池及浮油沉砂池的下部分别设置有曝气头。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述浮油沉砂池中斜板沉淀区的上部设置有横向射流器。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一液位计、第二液位计及第三液位计均采用超声波液位计。

5.一种基于油和水的电导率去除废水中浮油及沉砂的的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

设定电导率分界值A，并且电导率分界值A的大小介于浮油的电导率值与水的电导率值之间；

采用沉淀的方法去除废水中的沉砂；

实时检测位于含油废水上部液体的电导率B，并与电导率分界值A比较；

根据位于含油废水上部液体的电导率B与电导率分界值A比较的结果，采取相应的措施分离出水与浮油。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据位于含油废水上部液体的电导率B与电导率分界值A比较的结果，采取相应的措施分离出水与浮油的实现方法为：

当检测到位于含油废水上部液体的电导率B大于电导率分界值A时，则可以判定位于含油废水上部液体是水，将此部分液体排出可达到从含油废水中分离出水的目的；

当检测到位于含油废水上部液体的电导率B小于或等于电导率分界值A时，则可以判定位于含油废水上部液体是浮油，将此部分液体排出可达到从含油废水中分离出浮油的目的。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法可通过超声波液位计实时监测位于含油废水上部液体的电导率。

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