CN106045088A - 一种联合多级油水分离工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种联合多级油水分离工艺，具体步骤为：(1)预处理；(2)一级分离；(3)二级分离，利用自清洗过滤器、耐污油水分离器及多级高精度油水分离器串联对含油污水进行多级联合处理，利用纯物理分离将含油污水中的油，特别是分散油、乳化油等油快速分离，实现油的回收利用。本发明工艺步骤简单，运行成本低，可操作性强，分离精度好，能大大提高油水分离效率与效果，实现对各种油的回收利用，在达到环保目的的同时又可产生显著的经济效益，适合工业化应用。

Description

一种联合多级油水分离工艺

技术领域

本发明涉及油水分离技术领域，尤其是涉及一种用于煤制油费托合成水、煤气化污水、兰炭污水、油页岩污水、油田含油污水、机加工含油污水等含油污水的联合多级油水分离工艺。

背景技术

含油污水是一种常见的工业废水，随着国民经济的迅速发展，石油开采、石油加工、机械加工等诸多行业产生的含油废水量也越来越多。含油污水具有污染物成分多、浓度高等特点。

油水分离是后续水处理工艺的龙头，其油水分离效果直接影响后续工艺的运行效果和运行成本。油在水中大部分以“乳化油”形式存在，油水分离特别是乳化油的去除和分离，处理难度极大，是技术难点之一。处理好乳化油问题，可以提升整体污水处理工艺技术水平。

例如，申请公布号CN 104276729 A，申请公布日2015.01.14的中国专利公开了一种含油量高的污水处理工艺，通过对含油量高的工业污水进行分批分次的生物曝气处理，通过沉淀预处理、厌氧耦合工艺，以及絮凝处理等步骤的相结合。该处理工艺存在以下步骤：处理工艺复杂繁琐，且药剂成本高，得到的油无法再利用，会产生二次污染。

发明内容

本发明是为了解决现有技术的油水分离工艺所存在的上述技术问题，提供了一种工艺步骤简单，运行成本低，可操作性强，分离精度好，能大大提高油水分离效率与效果，实现对各种油的回收利用，在达到环保目的的同时又可产生显著的经济效益，适合工业化应用的联合多级油水分离工艺。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种联合多级油水分离工艺，具体步骤为：

(1)预处理：将待处理的含油污水用污水泵输送至自清洗过滤器中除去机械杂质及悬浮颗粒物，过滤物从自清洗过滤器排污口排出，过滤后的含油污水输送至耐污油水分离器进行一级分离。

(2)一级分离：过滤后的含油污水进入耐污油水分离器中，利用重力将分散油及浮油分离聚集，分离后顶部的轻油及底部的重油分别排出收集，中部的含油污水再送至多级高精度油水分离器进行二级分离。

(3)二级分离：一级分离后的含油污水送至多级高精度油水分离器进行同步二次油水分离，最后将分离后位于顶部的轻油、底部的重油与污水分别排出收集即可。

本发明中利用自清洗过滤器、耐污油水分离器及多级高精度油水分离器串联对含油污水进行多级联合处理，经预处理、一级分离、二级分离，利用纯物理分离将含油污水中的油，特别是分散油、乳化油等油快速分离，实现油的回收利用，自清洗过滤器具有较高精度的过滤能力，能截留大部分悬浮物及机械杂质，且对截留下的固体与油、蜡质相结合的黏性较强的油固体物有很好的清理效果，耐污油水分离器对过滤后的含油污水进行第一次油水分离以分离出含油污水中的大部分油，多级高精度油水分离器再对进行一次分离后含油量较低的含油污水进行二次分离，以进一步除去含油污水中的乳化油。本发明工艺步骤简单，运行成本低，可操作性强，分离精度好，能大大提高油水分离效率与效果，实现对各种油的回收利用，在达到环保目的的同时又可产生显著的经济效益，适合工业化应用。

作为优选，所述耐污油水分离器包括罐体A、设于罐体A内的进水分水器A、出水分水器、柱状油水分离滤芯A及出水导流机构，所述罐体A顶部设有轻油排油口A和反洗进气口A，罐体A底部设有重油排油口A和排污口A，罐体A的进水口A与进水分水器A相连，柱状油水分离滤芯A固定于进水分水器A上并与其连通，罐体A的出水口A与出水分水器相连，所述出水导流机构固定于出水分水器底部并与其相连通。本发明中耐污油水分离器，其结构进行了改进，含油污水从进水口A进入进水分水器A后，水体中乳化油与柱状水分离滤芯A上的纤维膜接触，在纤维膜材料微观和表面特性作用下，乳化油逐步破乳，形成微小油滴，在微小油滴穿透纤维膜时，逐步聚集成更大油滴，当大油滴脱离纤维膜后，在重力作用下上浮或下沉分离，从而实现油水分离，顶部的轻油上浮至罐体A顶部聚集后经罐体A顶部的轻油排油口A排出收集，而密度重于轻油的水及重油则在重力作用下沉降分离，由于重油密度大于水，聚集在罐体A最底部后经罐体底部的重油排油口A排出收集即可，但由于重油和水的沉降分离距离有限，重油和水的分离速度较慢，出水中会含有较多重油，会增加后续二次分离压力，因此在罐体A内设置了出水导流机构，出水导流机构可延长两者接触、分离时间，强化在重油和水之间的剪切和摩擦作用，促进液滴聚并，使其粒径变大，加速油水分离，并有利于提高分离效果，同时出水导流机构可使分离的水向上、快速地进入出水分水器排出，与重油沉降方向相反，可有效避免重油进入出水分水器，又能使水单独引入出水分水器中排出，不会影响罐体A内物料，避免水在排出时因搅动而影响油水分离效果的问题。

作为优选，所述进水分水器A包括进水总管及进水支管，所述进水支管对称设于进水总管两侧并与进水总管相连通，进水分水器A中的进水总管与进水口A相连，进水分水器A中的进水支管与罐体A的内壁之间通过焊接筋固定连接，所述柱状油水分离滤芯A通过螺纹接头固定于相应的进水支管上并与其连通。

作为优选，所述柱状油水分离滤芯A包括两端开口的带孔硬管及纤维膜，所述带孔硬管的上、下两端分别固定有上端盖及下端盖，所述上端盖、下端盖采用浇注胶经浇注一体成型，与带孔硬管形成一体结构，所述纤维膜沿带孔硬管卷绕并固定于带孔硬管外侧面，所述下端盖通过螺纹接头与进水支管固定连接，所述带孔硬管为PVC管或不锈钢管，所述纤维膜由涤纶、氨纶、醋酸纤维或腈纶制成。

作为优选，所述出水分水器包括出水总管及出水支管，所述出水总管与出水口A相连，所述出水支管对称固定于出水总管两侧与出水总管相连通，出水支管与罐体A内壁之间通过焊接筋固定连接。

作为优选，所述出水导流机构包括连接管及出水导流筒，所述出水导流筒通过固定于出水支管底部的连接管与出水支管固定并相连通。出水导流筒可使重油和水在罐体A内的沉降通道宽度变小，延长两者接触、分离时间，有利于提高分离效果，又能使分离的水向上地进入出水分水器，与重油沉降方向相反，从而减少重油带入量，还能使水单独从出水导流筒引入出水分水器中排出，不会影响罐体内物料，避免水在排出时因搅动而影响油水分离效果的问题。

作为优选，所述出水导流筒为圆台筒状结构，出水导流筒的小口端通过连接管与出水支管固定并相连通。

作为优选，所述多级高精度油水分离器，包括罐体B，所述罐体B顶部设有轻油排油口B和反洗进气口B，所述罐体B内设有隔板，所述隔板将罐体B分隔成上、下两个空间，上、下两个空间分别形成第一分离区和第二分离区，隔板与罐体B内壁之间设有间隙，该间隙形成下沉口，所述第一分离区内沿纵向间隔设有至少二个独立的油水分离单元，所述油水分离单元包括进水分水器B及柱状油水分离滤芯B，罐体B上的进水口B与进水分水器B相连，所述柱状油水分离滤芯B固定于进水分水器B上并与其相连通，所述第二分离区内设有纵挡板，纵挡板与隔板之间设有间隙，该间隙形成溢流口，纵挡板将第二分离区分隔成集油区和集水区，所述集油区的底部设有重油排油口B及排污口B，所述集水区的底部设有出水口B。

多级高精度油水分离器中的隔板将罐体B隔离成两个独立空间，其中第一分离区主要进行一级分离，用于分离轻油，第二分离区进行二级分离，用于分离重油和水，经过二级分离能大大提高分离效果，第一分离区至少设置二个独立的油水分离单元以提高处理量，利用纯物理分离将含油污水中的油，特别是乳化油去除、回收，含油污水从进水口进入进水分水器B，进水分水器B将含油污水引入柱状水分离滤芯B内，水体中乳化油与柱状水分离滤芯B上的纤维膜接触后，在纤维膜材料微观和表面特性作用下，乳化油逐步破乳，形成微小油滴，在微小油滴穿透纤维膜时，逐步聚集成更大油滴，当大油滴脱离纤维膜后，在重力作用下上浮或下沉分离，从而实现油水分离，分离精度高，顶部的轻油上浮至罐体B顶部聚集后经罐体B顶部的轻油排油口B排出收集，而密度重于轻油的水及重油则在重力作用下经沉降口进入第二分离区再进一步进行分离；纵挡板将第二分离区分隔成集油区和集水区，由于重油密度大于水，在隔板与纵挡板的阻挡下，位于上层的水经溢流口溢流至集水区进行收集，而重油则停留在集油区，从而使重油和水有效分离隔开，最后的水中几乎不含重油，分离效果非常好，最后聚集在集油区的重油经重油排油口B排出收集即可，集水区的废水经出水口B排出即可。

作为优选，所述进水分水器B包括进水总管及进水支管，所述进水支管对称设于进水总管两侧并与进水总管相连通，进水分水器B中的进水总管与进水口B相连，进水分水器B中的进水支管与罐体B的内壁之间均通过焊接筋固定连接，柱状油水分离滤芯B均通过螺纹接头固定于相应的进水支管上并与其连通。

作为优选，所述柱状油水分离滤芯B包括两端开口的带孔硬管及纤维膜，所述带孔硬管的上、下两端分别固定有上端盖及下端盖，所述上端盖、下端盖采用浇注胶经浇注一体成型，与带孔硬管形成一体结构，所述纤维膜沿带孔硬管卷绕并固定于带孔硬管外侧面，所述下端盖通过螺纹接头与进水支管固定连接，所述带孔硬管为PVC管或不锈钢管,所述纤维膜由涤纶、氨纶、醋酸纤维或腈纶制成。

因此，本发明具有如下有益效果：

(1)利用自清洗过滤器、耐污油水分离器及多级高精度油水分离器串联对含油污水进行多级联合处理，经预处理、一级分离、二级分离，利用纯物理分离将含油污水中的油，特别是分散油、乳化油等油快速分离，不添加任何药剂、不产生二次污染物；

(2)工艺步骤简单，运行成本低，可操作性强，可处理各种浓度及组分复杂的含油废水，能实现对各种油的回收利用，适用范围广，分离精度好，能大大提高油水分离效率与效果，且不改变油品品质，在达到环保目的的同时又可产生显著的经济效益；

(3)提供了一种耐污油水分离器及多级高精度油水分离器，通过使用纯物理的方式实现合成废水中浮油、分散油、乳化油的快速分离，以保证油水分离的效率与效果。

附图说明

图1是本发明的一种工艺流程图。

图2是本发明中耐污油水分离器的结构示意图。

图3是本发明中进水分水器A与进水分水器B的结构示意图。

图4是本发明中柱状油水分离滤芯A与柱状油水分离滤芯B的结构示意图。

图5是本发明出水分水器的结构示意图。

图6是本发明中多级高精度油水分离器的结构示意图。

图中：罐体A 1，进水分水器A 2，出水分水器 3，柱状油水分离滤芯A 4，轻油排油口A 5，反洗进气口A 6，重油排油口A 7，排污口A 8，进水口A 9，出水口A 10，进水总管 11，进水支管 12，焊接筋 13，螺纹接头 14，带孔硬管 15，纤维膜 16，上端盖 17，下端盖 18，出水总管 19，出水支管 20，连接管 21，出水导流筒 22，罐体B 23，轻油排油口B 24，反洗进气口B 25，隔板 26，第一分离区 27，第二分离区 28，下沉口 29，进水分水器B 30，柱状油水分离滤芯B 31，进水口B 32，纵挡板 33，溢流口 34，集油区 35，集水区 36，重油排油口B 37，排污口B 38，出水口B 39，绑带 40。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示的一种联合多级油水分离工艺，具体步骤为：

(1)预处理：将待处理的含油污水用污水泵输送至自清洗过滤器中除去机械杂质及悬浮颗粒物，过滤物从自清洗过滤器排污口排出，过滤后的含油污水输送至耐污油水分离器进行一级分离；

(2)一级分离：过滤后的含油污水进入耐污油水分离器中，利用重力将分散油及浮油分离聚集，分离后顶部的轻油及底部的重油分别排出收集，中部的含油污水再送至多级高精度油水分离器进行二级分离，其中，耐污油水分离器包括罐体A 1、设于罐体A内的进水分水器A 2、出水分水器3、柱状油水分离滤芯A 4及出水导流机构(如图2所示)，罐体A顶部设有轻油排油口A 5和反洗进气口A 6，罐体A底部设有重油排油口A 7和排污口A 8，进水分水器A包括进水总管11及进水支管12，进水支管对称设于进水总管两侧并与进水总管相连通，进水分水器A中的进水总管与进水口A 9相连，进水分水器A中的进水支管与罐体A的内壁之间通过焊接筋13固定连接，柱状油水分离滤芯A包括两端开口且为不锈钢管的的带孔硬管15及由涤纶制成的纤维膜17，带孔硬管的上、下两端分别固定有上端盖17及下端盖18，上端盖、下端盖采用浇注胶经浇注一体成型，与带孔硬管形成一体结构，纤维膜沿带孔硬管卷绕并通过绑带(40)固定于带孔硬管外侧面，下端盖通过螺纹接头14固定于相应的进水支管上并与其连通，出水分水器包括出水总管19及出水支管20，出水总管与出水口A 10相连，出水支管对称固定于出水总管两侧与出水总管相连通，出水支管与罐体A内壁之间通过焊接筋固定连接，出水导流机构包括连接管21及为圆台筒状结构的出水导流筒22，出水导流筒的小口端通过固定于出水支管底部的连接管24与出水支管固定并相连通。

(3)二级分离：一级分离后的含油污水送至多级高精度油水分离器进行同步二次油水分离，最后将分离后位于顶部的轻油、底部的重油与污水分别排出收集即可，所述多级高精度油水分离器，包括罐体B 23，罐体B顶部设有轻油排油口B 24和反洗进气口B 25，所述罐体B内设有隔板26，隔板将罐体B分隔成上、下两个空间，上、下两个空间分别形成第一分离区27和第二分离区28，隔板与罐体B内壁之间设有间隙，该间隙形成下沉口29，第一分离区内沿纵向间隔设有二个独立的油水分离单元，油水分离单元包括进水分水器B 30及柱状油水分离滤芯B 31，进水分水器B包括进水总管11及进水支管12，进水支管对称设于进水总管两侧并与进水总管相连通，进水分水器B中的进水总管与进水口B32相连，进水分水器B中的进水支管与罐体B的内壁之间通过焊接筋13固定连接，柱状油水分离滤芯B包括两端开口且为不锈钢管的的带孔硬管15及由涤纶制成的纤维膜17，带孔硬管的上、下两端分别固定有上端盖17及下端盖18，上端盖、下端盖采用浇注胶经浇注一体成型，与带孔硬管形成一体结构，纤维膜沿带孔硬管卷绕并通过绑带固定于带孔硬管外侧面，下端盖通过螺纹接头14固定于相应的进水支管上并与其连通，第二分离区内设有纵挡板33，纵挡板与隔板之间设有间隙，该间隙形成溢流口34，纵挡板将第二分离区分隔成集油区35和集水区36，所述集油区的底部设有重油排油口B 37及排污口B 38，集水区的底部设有出水口B 39。

本发明工艺步骤简单，运行成本低，可操作性强，分离精度好，能大大提高油水分离效率与效果，实现对各种油的回收利用，在达到环保目的的同时又可产生显著的经济效益，适合煤化工、机加工、油田、冶金、电力、钢铁、食品等多个行业中的油水分离。

处理实例：内蒙古某煤制油工厂，F-T合成废水的除油中试，来水的石油类含量为4000ppm，外观为乳白色，含有大量乳化油以及合成油、蜡质、催化剂颗粒、多种醇类和有机酸等等组分，经过本发明的工艺处理后的出水为含油量为10ppm，出水透明，处理效果非常显著。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种联合多级油水分离工艺，其特征在于，具体步骤为：

(1)预处理：将待处理的含油污水用污水泵输送至自清洗过滤器中除去机械杂质及悬浮颗粒物，过滤物从自清洗过滤器排污口排出，过滤后的含油污水输送至耐污油水分离器进行一级分离；

(2)一级分离：过滤后的含油污水进入耐污油水分离器中，利用重力将分散油及浮油分离聚集，分离后顶部的轻油及底部的重油分别排出收集，中部的含油污水再送至多级高精度油水分离器进行二级分离；

(3)二级分离：一级分离后的含油污水送至多级高精度油水分离器进行同步二次油水分离，最后将分离后位于顶部的轻油、底部的重油与污水分别排出收集即可。

2.根据权利要求1所述的一种联合多级油水分离工艺，其特征在于，所述耐污油水分离器包括罐体A(1)、设于罐体A内的进水分水器A(2)、出水分水器(3)、柱状油水分离滤芯A(4)及出水导流机构，所述罐体A顶部设有轻油排油口A(5)和反洗进气口A(6)，罐体A底部设有重油排油口A(7)和排污口A(8)，罐体A的进水口A(9)与进水分水器A相连，柱状油水分离滤芯A固定于进水分水器A上并与其连通，罐体A的出水口A(10)与出水分水器相连，所述出水导流机构固定于出水分水器底部并与其相连通。

3.根据权利要求2所述的一种联合多级油水分离工艺，其特征在于，所述进水分水器A包括进水总管(11)及进水支管(12)，所述进水支管对称设于进水总管两侧并与进水总管相连通，进水分水器A中的进水总管与进水口A相连，进水分水器A中的进水支管与罐体A的内壁之间通过焊接筋(13)固定连接，所述柱状油水分离滤芯A通过螺纹接头(14)固定于相应的进水支管上并与其连通。

4.根据权利要求3所述的一种联合多级油水分离工艺，其特征在于，所述柱状油水分离滤芯A包括两端开口的带孔硬管(15)及纤维膜(16)，所述带孔硬管的上、下两端分别固定有上端盖(17)及下端盖(18)，上端盖、下端盖采用浇注胶经浇注一体成型，与带孔硬管形成一体结构，所述纤维膜沿带孔硬管卷绕并固定于带孔硬管外侧面，所述下端盖通过螺纹接头与进水支管固定连接，所述带孔硬管为PVC管或不锈钢管，所述纤维膜由涤纶、氨纶、醋酸纤维或腈纶制成。

5.根据权利要求2所述的一种联合多级油水分离工艺，其特征在于，所述出水分水器包括出水总管(19)及出水支管(20)，所述出水总管与出水口A相连，所述出水支管对称固定于出水总管两侧与出水总管相连通，出水支管与罐体A内壁之间通过焊接筋固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种联合多级油水分离工艺，其特征在于，所述出水导流机构包括连接管(21)及出水导流筒(22)，所述出水导流筒通过固定于出水支管底部的连接管与出水支管固定并相连通。

7.根据权利要求6所述的一种联合多级油水分离工艺，其特征在于，所述出水导流筒为圆台筒状结构，出水导流筒的小口端通过连接管与出水支管固定并相连通。

8.根据权利要求2所述的一种联合多级油水分离工艺，其特征在于，所述多级高精度油水分离器，包括罐体B(23)，所述罐体B顶部设有轻油排油口B(24)和反洗进气口B(25)，所述罐体B内设有隔板(26)，所述隔板将罐体B分隔成上、下两个空间，上、下两个空间分别形成第一分离区(27)和第二分离区(28)，隔板与罐体B内壁之间设有间隙，该间隙形成下沉口(29)，所述第一分离区内沿纵向间隔设有至少二个独立的油水分离单元，所述油水分离单元包括进水分水器B(30)及柱状油水分离滤芯B(31)，罐体B上的进水口B(32)与进水分水器B相连，所述柱状油水分离滤芯B固定于进水分水器B上并与其相连通，所述第二分离区内设有纵挡板(33)，纵挡板与隔板之间设有间隙，该间隙形成溢流口(34)，纵挡板将第二分离区分隔成集油区(35)和集水区(36)，所述集油区的底部设有重油排油口B(37)及排污口B(38)，所述集水区的底部设有出水口B(39)。

9.根据权利要求2所述的一种联合多级油水分离工艺，其特征在于，所述进水分水器B包括进水总管及进水支管，所述进水支管对称设于进水总管两侧并与进水总管相连通，进水分水器B中的进水总管与进水口B相连，进水分水器B中的进水支管与罐体B的内壁之间均通过焊接筋固定连接，柱状油水分离滤芯B均通过螺纹接头固定于相应的进水支管上并与其连通。

10.根据权利要求9所述的一种联合多级油水分离工艺，其特征在于，所述柱状油水分离滤芯B包括两端开口的带孔硬管及纤维膜，所述带孔硬管的上、下两端分别固定有上端盖及下端盖，所述上端盖、下端盖采用浇注胶经浇注一体成型，与带孔硬管形成一体结构，所述纤维膜沿带孔硬管卷绕并固定于带孔硬管外侧面，所述下端盖通过螺纹接头与进水支管固定连接，所述带孔硬管为PVC管或不锈钢管,所述纤维膜由涤纶、氨纶、醋酸纤维或腈纶制成。