CN106565025A - 一种平流式气浮油水分离装置及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平流式气浮油水分离装置及其工艺，是包括隔油池、中间池、废油池、循环用水池、均匀布水池、接触池、气浮分离池、清水池的一个整体。隔油池前期处理悬浮杂质和轻质废油，气浮分离池后期处理分离乳化油，循环用水池、清水池循环供水，液位计检测循环水量及废油量，通过油水分离实现对含油废水的循环利用。本发明通过重力除油和曝气除油相结合，可满足不同含油浓度废水的处理要求，解决了循环水多次循环后成高浓度水的再利用难题，并通过对循环水的再处理，减少了循环水用水量。

Description

一种平流式气浮油水分离装置及其工艺

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体涉及一种平流式气浮油水分离装置及其工艺。

背景技术

油在水体中的存在形态一般包括浮油（＞100μm）、分散油（10~100μm）、乳化油（＜10μm）、溶解油（几微米）以及固体附着油。油分在水中的上浮与其尺寸大小有直接的关系：油滴尺寸越大，上浮速度越快，则越有利于油、水分层分离。因此，对于油水分离装置的分离效果而言，油滴大小是非常重要的。

油水分离技术由来已久，主要有重力式分离、离心式分离、电分离、吸附分离以及气浮分离。其中，重力式（无动力式）油水方法具有装置结构简单、易操作、除油效果稳定、不消耗药剂、无二次污染、运行维护费用低等优点，得到了广泛的应用，如公告号为CN101937648A的发明专利公开了一种重力油水分离器。但是，重力分离法只能对含油废水中浮油和分散油这些粒径较大的油滴有较好的去除，对溶解油、乳化油的去除则基本上没有效果。气浮分离法是在水中通入空气产生微细气泡，这些气泡进入水中后，在界面张力、气泡上升浮力和静水压力差等多种力的共同作用下，促使微细气泡粘附在被去除的油污和固体颗粒上后，因粘合密度小于水而上浮到水面，从而使水中油污和固定颗粒被刮油装置分离去除，如公告号为CN1919403A的发明专利公开了一种气浮油水分离技术，气浮分离法虽然可以将溶解油、乳化油去除，不过存在无法对含油浓度过高的废水进行及时的处理，也存在回收的废油杂质过多无法回收利用的情况。而通过将两个技术合并一体的如CN203247159U的实用新型专利公开的一种集气浮与重力式一体油水分离设备，其依然无法解决对高浓度废水处理的速度和达到废油再利用的目的。

发明内容

本发明的目的是根据以上油水分离设备存在的不足，提出的一种平流式气浮油水分离装置及其工艺，具体技术方案如下。

油水分离装置包括隔油池Ⅰ、隔油池Ⅱ、隔油池Ⅲ、中间池、废油池、循环用水池、均匀布水池、接触池、气浮分离池、清水池，所有水池为一个整体，通过隔板进行功能分区。

隔油池Ⅰ，隔油池Ⅱ、隔油池Ⅲ组成隔油单元，隔油池Ⅰ与隔油池Ⅱ通过开孔Ⅰ下部连通，隔油池Ⅱ与隔油池Ⅲ通过开孔Ⅱ上部连通，隔油池Ⅲ通过开孔Ⅲ与下一个功能单元中间池下部连通，隔油池Ⅰ带有金属筛网、集油管电机、集油管，其中金属筛网分上下两层，间隔100mm左右，可拆卸，交替使用，集油管与隔油池Ⅰ左侧顶板集油电机配合使用，隔油池Ⅰ和隔油池Ⅲ侧部各装有一个水平排空阀Ⅰ和水平排空阀Ⅱ。

废油池内部安装液位计Ⅰ，侧面安装排油泵和一个水平排空阀Ⅲ。

中间池通过开孔Ⅳ和开孔Ⅴ分别与循环用水池、均匀布水池下部连通。

循环用水池中带有液位计Ⅱ、出水法兰、列管式换热器和补水阀门，其中列管式换热器在侧壁留有冷凝水进出口法兰，出水法兰和外部循环水管连接。

均匀布水池内部交错设置四块折流板，通过底部气浮池布水管与接触池连接。

接触池中有气浮池布水管、微孔曝气管，通过折弯挡板和气浮分离池下部格开，上部连通。

气浮分离池中带有刮油装置、刮油电机、排油槽、排油孔，其中刮油装置由安装在气浮分离池侧面刮油电机控制，排油槽槽底呈一定坡度，最低处通过排油孔与废油池相连，通过集水管与清水池相连，侧部安装两个水平排空阀Ⅳ和水平排空阀Ⅴ。

清水池带有集水管、回用管、气浮回用管和出水口，其中集水管与气浮分离池底部连接，在清水池内开口向上，数量及高度根据具体要求设定，回用管与循环用水池连接，气浮回用管与过滤器、溶气泵、稳定罐、微孔曝气管依次连接，出水口设置于清水池底部偏上位置，通过外法兰与其他管道相连，侧部装有一个水平排空阀Ⅵ。

所有排空阀通过排空管道连通，最后汇入一根排水管排放，末端设置外法兰。

本发明的另一目的是提供一种使用所述装置的平流式气浮油水分离方法，包括如下步骤。

1）将含油废水通过顶部管道经金属筛网1排入隔油池Ⅰ，金属筛网1将大部分杂质、纤维颗粒物截留，大部分废油悬浮于隔油池Ⅰ表面通过集油管电机控制的集油管收集浮油，使废油排入废油池，剩余废水经过隔油池Ⅰ、隔油池Ⅱ、隔油池Ⅲ之间的开孔Ⅰ、开孔Ⅱ、开孔Ⅲ稳定废水水流，最后排入中间池。

2）将经过步骤1）处理后的废水通过中间池的两个底部开孔Ⅳ、开孔Ⅴ分别均匀排入循环回用池和均匀布水池，循环回用池中的水通过列管式换热器降温后可作为水质要求不高的喷淋清洗用水，同时带有出水法兰、列管式换热器和液位计Ⅱ，控制补水阀门补水，为循环用水降温后通过出水法兰对外提供循环用水，同时检测水位，均匀布水池通过四块折流板使水流均匀稳定，以一定流速稳定通过。

3）将经过步骤2）处理后的废水经气浮池布水管均匀排入接触池，接触池通过微孔曝气管将带压缩空气的水通过排出，折弯挡板稳定因曝气产生的水流不稳现象稳定水流，含油废水和带空气水混合进入气浮分离池，空气微颗粒将废油破乳吸附为可悬浮颗粒上浮到气浮分离池的废水表面，通过刮油电机控制的刮油装置将废水表面浮油刮入顶部排油槽，使废油汇聚通过排油孔排入废油池。

4）将经过步骤3）处理后的水通过集水管排入清水池，清水池为曝气、循环用水池及设备清洗用水提供洁净用水，其中一部分清洁水通过回用管给循环回用池供水以补充循环用水池水量及平衡水位，不会影响之后的循环用水设备运行，另外一部分通过气浮回用管经过滤器、溶气泵、稳定罐混合了空气之后通过微孔曝气管排放排入接触池，最后部分通过出水口提供清洗用水。

5）将经过步骤1）、步骤2）处理后的所收集的废油通过废油池中液位计Ⅰ监测，达到一定量时通过依靠排油泵自动排出。

6）步骤1）中金属筛网分两层，在不停机情况下可单独取出清洗，方便高效，集油管为圆管带四个一字排开的方形开孔，以滚筒方式最大效率刮除表面浮油。

7）步骤2）中循环池通过列管式换热器降低水温，在保证循环水满足循环水要求和不会因为热蒸发过量而增加用水量的同时，换热器管程水可作为热水提供给外部，经济实用，液位计Ⅱ监控水量，以便通过补水阀门补水保证循环用水量。

8）步骤3）中气浮池布水管为平行圆孔排水方式，其作用是将排出的水均匀分布到接触池内与曝气管排出的水混合，同时通过折弯挡板阻断增加混合效率，提高曝气利用率，气浮分离池刮油设备以均速刮油，在有效清理浮油的同时，减少废水被刮入废油池。

9）隔油池Ⅰ、隔油池Ⅲ、废油池、循环用水池、接触池、气浮分离池和清水池分别通过排空阀Ⅰ、排空阀Ⅱ、排空阀Ⅲ、排空阀Ⅳ、排空阀Ⅴ、排空阀Ⅵ和排空管道连接，在清洁及检修时可以快速将存水排放，使得检修、清洗方便，排出的水也不会污染环境。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是。

1）通过重力除油和曝气除油集成在一起，实现了冲洗水循环利用的要求，解决了循环水多次循环后成高浓度水的再利用难题；并通过对循环水的再处理，减少了循环水用水量。

2）整套设备占地面积小，安装方便，使用简单，自动化程度高。

3）本工艺得到的废油回收利用价值高，广泛用于船舶运输等行业，具有一定的经济效益。

附图说明

图1是油水分离处理装置整体系统结构顶部示意图。

图2是油水分离处理装置整体系统结构正面示意图。

图3是油水分离处理装置整体系统结构背面示意图。

图中，隔油池Ⅰ1、隔油池Ⅱ2、隔油池Ⅲ3、中间池4、废油池5、循环用水池6、均匀布水池7、接触池8、气浮分离池9、清水池10、集油管电机11、集油管12、金属筛网13、列管式换热器14、气浮池布水管15、微孔曝气管16、稳定罐17、溶气泵18、过滤器19、气浮回用管20、刮油电机21、刮油装置22、回用管23、集水管24、排空管道25、补水阀门26、外法兰27、排油泵28、折流板30、开孔Ⅰ31、开孔Ⅱ32、开孔Ⅲ33、开孔Ⅳ34、开孔Ⅴ35、排油孔36、排空阀Ⅲ41、排空阀Ⅰ42、排空阀Ⅱ43、排空阀Ⅳ44、排空阀Ⅴ45、排空阀Ⅵ46、液位计Ⅰ51、液位计Ⅱ52、出水口53、排油槽54、折弯挡板55、折弯挡板25、出水法兰56。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

油水分离装置包括隔油池Ⅰ1、隔油池Ⅱ2、隔油池Ⅲ3、中间池4、废油池5、循环用水池6、均匀布水池7、接触池8、气浮分离池9、清水池10，所有水池为一个整体，通过隔板进行功能分区。

隔油池Ⅰ1，隔油池Ⅱ2、隔油池Ⅲ3组成隔油单元，隔油池Ⅰ1与隔油池Ⅱ2通过开孔Ⅰ31下部连通，隔油池Ⅱ2与隔油池Ⅲ3通过开孔Ⅱ32上部连通，隔油池Ⅲ3通过开孔Ⅲ33与下一个功能单元中间池4下部连通，隔油池Ⅰ1带有金属筛网13、集油管电机11、集油管12，其中金属筛网13分上下两层，间隔100mm左右，可拆卸，交替使用，集油管12与隔油池Ⅰ1左侧顶板集油电机11配合使用，隔油池Ⅰ1和隔油池Ⅲ3侧部各装有一个水平排空阀Ⅰ42和水平排空阀Ⅱ43。

废油池5内部安装液位计Ⅰ51，侧面安装排油泵28和一个水平排空阀Ⅲ41。

中间池4通过开孔Ⅳ34和开孔Ⅴ35分别与循环用水池6、均匀布水池7下部连通。

循环用水池6中带有液位计Ⅱ52、出水法兰56、列管式换热器14和补水阀门26，其中列管式换热器14在侧壁留有冷凝水进出口法兰，出水法兰56和外部循环水管连接。

均匀布水池7内部交错设置四块折流板30，通过底部气浮池布水管15与接触池8连接。

接触池8中有气浮池布水管15、微孔曝气管16，通过折弯挡板55和气浮分离池9下部格开，上部连通。

气浮分离池9中带有刮油装置22、刮油电机21、排油槽54、排油孔36，其中刮油装置22由安装在气浮分离池9侧面刮油电机21控制，排油槽54槽底呈一定坡度，最低处通过排油孔36与废油池5相连，通过集水管24与清水池10相连，侧部安装两个水平排空阀Ⅳ44和水平排空阀Ⅴ45。

清水池10带有集水管24、回用管23、气浮回用管20和出水口53，其中集水管24与气浮分离池9底部连接，在清水池10内开口向上，数量及高度根据具体要求设定，回用管23与循环用水池6连接，气浮回用管20与过滤器19、溶气泵18、稳定罐17、微孔曝气管16依次连接，出水口53设置于清水池10底部偏上位置，通过外法兰与其他管道相连，侧部装有一个水平排空阀Ⅵ46。

所有排空阀通过排空管道25连通，最后汇入一根排水管排放，末端设置外法兰27。

油水分离工艺。

1）将含油废水通过顶部管道经金属筛网13排入隔油池Ⅰ1，金属筛网13将大部分杂质、纤维颗粒物截留，大部分废油悬浮于隔油池Ⅰ1表面通过集油管电机11控制的集油管12收集浮油，使废油排入废油池5，剩余废水经过隔油池Ⅰ1、隔油池Ⅱ2、隔油池Ⅲ3之间的开孔Ⅰ31、开孔Ⅱ32、开孔Ⅲ33稳定废水水流，最后排入中间池4。

2）将经过步骤1）处理后的废水通过中间池4的两个底部开孔Ⅳ34、开孔Ⅴ35分别均匀排入循环回用池6和均匀布水池7，循环回用池6中的水通过列管式换热器14降温后可作为水质要求不高的喷淋清洗用水，同时带有出水法兰56、列管式换热器14和液位计Ⅱ52，控制补水阀门26补水，为循环用水降温后通过出水法兰56对外提供循环用水，同时检测水位，均匀布水池7通过四块折流板30使水流均匀稳定，以一定流速稳定通过。

3）将经过步骤2）处理后的废水经气浮池布水管15均匀排入接触池8，接触池7通过微孔曝气管16将带压缩空气的水通过排出，折弯挡板55稳定因曝气产生的水流不稳现象稳定水流，含油废水和带空气水混合进入气浮分离池9，空气微颗粒将废油破乳吸附为可悬浮颗粒上浮到气浮分离池9的废水表面，通过刮油电机21控制的刮油装置22将废水表面浮油刮入顶部排油槽54，使废油汇聚通过排油孔36排入废油池5。

4）将经过步骤3）处理后的水通过集水管24排入清水池10，清水池10为曝气、循环用水池6及设备清洗用水提供洁净用水，其中一部分清洁水通过回用管23给循环回用池6供水以补充循环用水池6水量及平衡水位，不会影响之后的循环用水设备运行，另外一部分通过气浮回用管20经过滤器19、溶气泵18、稳定罐17混合了空气之后通过微孔曝气管16排放排入接触池8，最后部分通过出水口53提供清洗用水。

5）将经过步骤1）、步骤2）处理后的所收集的废油通过废油池5中液位计Ⅰ51监测，达到一定量时通过依靠排油泵26自动排出。

6）步骤1）中金属筛网13分两层，在不停机情况下可单独取出清洗，方便高效，集油管12为圆管带四个一字排开的方形开孔，以滚筒方式最大效率刮除表面浮油。

7）步骤2）中循环池通过列管式换热器降低水温，在保证循环水满足循环水要求和不会因为热蒸发过量而增加用水量的同时，换热器管程水可作为热水提供给外部，经济实用，液位计Ⅱ监控水量，以便通过补水阀门补水保证循环用水量。

8）步骤3）中气浮池布水管15为平行圆孔排水方式，其作用是将排出的水均匀分布到接触池内与曝气管排出的水混合，同时通过折弯挡板55阻断增加混合效率，提高曝气利用率，气浮分离池9刮油设备以均速刮油，在有效清理浮油的同时，减少废水被刮入废油池。

9）隔油池Ⅰ1、隔油池Ⅲ3、废油池5、循环用水池7、接触池8、气浮分离池9和清水池10分别通过排空阀Ⅰ42、排空阀Ⅱ43、排空阀Ⅲ41、排空阀Ⅳ44、排空阀Ⅴ45、排空阀Ⅵ46和排空管道25连接，在清洁及检修时可以快速将存水排放，使得检修、清洗方便，排出的水也不会污染环境。

气喷淋处理产生的含油废水进行了处理。

其中平流式气浮油水分离装置整体长7m，高3m，宽3m；隔油池采用平流式隔油池，平流式隔油池内沿水流方向分为3格，每格宽度0.9m，有效水深2m，隔油池长宽比1：1；循环用水池宽3m，长1m，有效水深2m；曝气氧化池采用推流式曝气氧化，长2.75m，宽1.3m，有效水深2m；其余装置安装水处理设施设计规范进行设计。纺织品纺织过程用的腊和油，精炼、煮、漂过程用的有机溶剂，染色及染色助剂，印花糊料中的尿素、染料和溶剂，定型加工用的树脂、柔软剂等聚合物以及其他油烟中氢、氧、碳等化学成分，该油烟废气经喷淋处理后形成成分复杂含油废水。

处理前后，含油废水进出浓度具体参数如表1所示。

Claims (5)

1.一种平流式气浮油水分离装置及其工艺，其特征在于，包括隔油池Ⅰ（1）、隔油池Ⅱ（2）、隔油池Ⅲ（3）、中间池（4）、废油池（5）、循环用水池（6）、均匀布水池（7）、接触池（8）、气浮分离池（9）、清水池（10），所有水池为一个整体，通过隔板进行功能分区；

隔油池Ⅰ（1）与隔油池Ⅱ（2）通过开孔Ⅰ（31）下部连通，隔油池Ⅱ（2）与隔油池Ⅲ（3）通过开孔Ⅱ（32）上部连通，隔油池Ⅲ（3）通过开孔Ⅲ（33）与下一个功能单元中间池（4）下部连通，隔油池Ⅰ（1）带有金属筛网（13）、集油管电机（11）、集油管（12），集油管（12）由隔油池Ⅰ（1）左侧顶板集油电机（11）控制，隔油池Ⅰ（1）和隔油池Ⅲ（3）侧部各装有一个水平排空阀Ⅰ（42）和水平排空阀Ⅱ（43）；

废油池（5）内部安装液位计Ⅰ（51），侧面安装排油泵（28）和一个水平排空阀Ⅲ（41）；

中间池（4）通过开孔Ⅳ（34）和开孔Ⅴ（35）分别与循环用水池（6）、均匀布水池（7）下部连通；

循环用水池（6）中带有液位计Ⅱ（52）、出水法兰（56）、列管式换热器（14）和补水阀门（26），其中列管式换热器（14）在侧壁留有冷凝水进出口法兰，出水法兰和外部循环水管连接；

均匀布水池（7）内部交错设置四块折流板（30），通过底部气浮池布水管（15）与接触池（8）连接；

接触池8中有气浮池布水管（15）、微孔曝气管（16），通过折弯挡板（55）和气浮分离池（9）下部格开，上部连通；

气浮分离池（9）中带有刮油装置（22）、刮油电机（21）、排油槽（54）、排油孔（36），其中刮油装置（22）由安装在气浮分离池（9）侧面刮油电机（21）控制，刮油装置（22）尾部带排油槽（54），排油槽（54）带排油孔（36）与废油池（5）连接，侧部安装两个水平排空阀Ⅳ（44）和水平排空阀Ⅴ（45）；

清水池（10）带有集水管（24）、回用管（23）、气浮回用管（20）和出水口（53），其中集水管（24）与气浮分离池（9）底部连接，在清水池（10）内开口向上，数量及高度根据具体要求设定，回用管（23）与循环用水池（6）连接，气浮回用管（20）与过滤器（19）、溶气泵（18）、稳定罐（17）、微孔曝气管（16）依次连接，出水口（53）设置于清水池（10）底部偏上位置，通过外法兰于其他管道相连，侧部装有一个水平排空阀Ⅵ（46）；

所有排空阀通过排空管道（25）连通，最后汇入一根排水管排放，末端设置外法兰（27）。

2.如权利要求1所述的平流式气浮油水分离装置，其特征在于，所述的隔油池Ⅰ（1），隔油池Ⅱ（2）、隔油池Ⅲ（3）组成隔油单元，金属筛网（13）分上下两层，间隔100mm左右，可拆卸，交替使用。

3.如权利要求1所述的平流式气浮油水分离装置，其特征在于，所述的循环用水池（6）带有出水法兰（56）和外部循环用水管连接，循环用水池（6）与清水池（10）连接的回用管安装于底部偏上位置。

4.如权利要求1所述的平流式气浮油水分离装置，其特征在于，所述的排油槽（54）槽底呈一定坡度，最低处通过排油孔（36）与废油池（5）相连。

5.一种使用如权利要求1所述装置的平流式气浮油水分离方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将含油废水通过顶部管道经金属筛网1（3）排入隔油池Ⅰ（1），金属筛网（13）将大部分杂质、纤维颗粒物截留，大部分废油悬浮于隔油池Ⅰ（1）表面通过集油管电机（11）控制的集油管（12）收集浮油，使废油排入废油池（5），剩余废水经过隔油池Ⅰ（1）、隔油池Ⅱ（2）、隔油池Ⅲ（3）之间的开孔Ⅰ（31）、开孔Ⅱ（32）、开孔Ⅲ（33）稳定废水水流，最后排入中间池（4）；

2）将经过步骤1）处理后的废水通过中间池（4）的两个底部开孔Ⅳ（34）、开孔Ⅴ（35）分别均匀排入循环回用池（6）和均匀布水池（7），循环回用池（6）中的水通过列管式换热器（14）降温后可作为水质要求不高的喷淋清洗用水，同时带有出水法兰（56）、列管式换热器（14）和液位计Ⅱ（52），控制补水阀门（26）补水，为循环用水降温后通过出水法兰（56）对外提供循环用水，同时检测水位，均匀布水池（7）通过四块折流板（30）使水流均匀稳定，以一定流速稳定通过；

3）将经过步骤2）处理后的废水经气浮池布水管（15）均匀排入接触池（8），接触池（7）通过微孔曝气管（16）将带压缩空气的水通过排出，折弯挡板（55）稳定因曝气产生的水流不稳现象稳定水流，含油废水和带空气水混合进入气浮分离池（9），空气微颗粒将废油破乳吸附为可悬浮颗粒上浮到气浮分离池（9）的废水表面，通过刮油电机（21）控制的刮油装置（22）将废水表面浮油刮入顶部排油槽（54），使废油汇聚通过排油孔（36）排入废油池（5）；

4）将经过步骤3）处理后的水通过集水管（24）排入清水池（10），清水池（10）为曝气、循环用水池（6）及设备清洗用水提供洁净用水，其中一部分清洁水通过回用管（23）给循环回用池（6）供水以补充循环用水池（6）水量及平衡水位，不会影响之后的循环用水设备运行，另外一部分通过气浮回用管（20）经过滤器（19）、溶气泵（18）、稳定罐（17）混合了空气之后通过微孔曝气管（16）排放排入接触池（8），最后部分通过出水口（53）提供清洗用水；

5）将经过步骤1）、步骤2）处理后的所收集的废油通过废油池（5）中液位计Ⅰ（51）监测，达到一定量时通过依靠排油泵（26）自动排出；

6）步骤1）中金属筛网（13）分两层，在不停机情况下可单独取出清洗，方便高效，集油管（12）为圆管带四个一字排开的方形开孔，以滚筒方式最大效率刮除表面浮油；

7）步骤2）中循环池（6）通过列管式换热器（14）降低水温，在保证循环水满足循环水要求和不会因为热蒸发过量而增加用水量的同时，换热器管程水可作为热水提供给外部，经济实用，液位计Ⅱ（52）监控水量，以便通过补水阀门（26）补水保证循环用水量；

8）步骤3）中气浮池布水管（15）为平行圆孔排水方式，其作用是将排出的水均匀分布到接触池内与曝气管排出的水混合，同时通过折弯挡板（55）阻断增加混合效率，提高曝气利用率，气浮分离池（9）刮油设备以均速刮油，在有效清理浮油的同时，减少废水被刮入废油池；

9）隔油池Ⅰ（1）、隔油池Ⅲ（3）、废油池（5）、循环用水池（7）、接触池（8）、气浮分离池（9）和清水池（10）分别通过排空阀Ⅰ（42）、排空阀Ⅱ（43）、排空阀Ⅲ（41）、排空阀Ⅳ（44）、排空阀Ⅴ（45）、排空阀Ⅵ（46）和排空管道（25）连接，在清洁及检修时可以快速将存水排放，使得检修、清洗方便，排出的水也不会污染环境。