CN106698771A - 一种废水机械破乳除油除尘方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废水机械破乳除油除尘方法，其特征在于，其包括以下步骤：(1)机械破乳：(2)油水分离：(3)除尘：本发明还公开了实施该方法的废水机械破乳除油除尘系统。本发明的机械破乳可以大大降低破乳剂的用量。含油废水经超声波机械处理后，流动性大大增加，而且长时间放置原油黏度不恢复。经超机械处理后，原油静置停留时间可以大大缩短。采用机械破乳能够有效降低生产成本，提高经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种废水机械破乳除油除尘方法，以及实施该方法的系统。
背景技术
我国能源结构形式为“富煤、贫油、少气”，煤炭是我国最安全、最经济、最可靠的能源，其储量远远超过石油和天然气资源，但是随着经济发展和环保要求，清洁能源的可持续供应已经成为国家经济发展的重要条件。结合这一现状，近年来，国内煤化工行业得到迅速发展，但是煤化工企业排放废水是公认的难处理废水之一，所产生的废水是一种含有大量有毒有害物质的废水，该废水经过煤气水分离装置、酚氨回收等处理工序后进入生化处理，是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。废水中COD一般在5000mg/l左右、氨氮在200～500mg/l，废水所含有机污染物包括酚类、氨类、油、尘、多环芳香族化合物等有毒、有害物质，总体性质表现为酚类及油份浓度高、有毒及抑制性物质多、生化处理过程中难以实现有机污染物的完全降解、对环境构成严重污染。这种废水用常规的生化、过滤、反渗透等方法不能直接处理，必须首先将水中的油、尘等物质进行分离、回收，才不至于影响下一道生产工序以及设备的正常运转。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种废水机械破乳除油除尘方法，以及实施该方法的系统，从而解决现有污水处理不能同时除尘除油，以及油污处理难达到排放标准的问题。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种废水机械破乳除油除尘方法，其包括以下步骤：
(1)机械破乳：
(1.1)设置机械破乳装置，其包括罐体，于罐体内设有机械破乳机构，于罐体顶部设有机械破乳进水阀，于罐体侧面中部设有机械破乳出水阀；
(1.2)废水通过机械破乳进水阀进入罐体，机械破乳机构产生机械振动，使水微粒凝聚，同时，机械破乳机构发出超声波，当超声波通过有悬浮水微粒的原油介质时，使悬浮水微粒与原油介质一起振动，利用质量不同的水微粒，在相同作用力下具有振动速度差的原理，使水微粒相互碰撞及黏合，使水微粒的体积和质量逐渐增大，使水微粒脱离原油介质向下运动，完成沉降分离，破乳后的废水从机械破乳出水阀排出；
超声波振动产生的热作用可降低油水界面膜的强度和原油黏度。边界摩擦使油水分界处的温度升高，有利于界面膜的破裂；另一方面，原油吸收部分声能转化成的热能，可降低原油的黏度，有利于水粒子的重力沉降分离，轻油从上部排油口溢流出去，重油从底部排走，破乳后的水通过出水阀从中部流出。
(2)油水分离：
(2.1)设置除油斜管沉降分离装置，其包括箱体，于箱体内设有斜管，箱体一侧上部设有油水分离进水阀，箱体另一侧中部设有多个油水分离出水阀，于箱体顶部设有自动刮油排油机；
(2.2)经过机械破乳后的废水，经油水分离进水阀进入箱体内，并进入斜管隔油区，沿水平方向缓慢流动，在流动中，由于油与水的比重差异，油分子上浮至箱体顶部，而水分子则向下沉淀，从而实现油水分离，油水分离后的废水从油水分离出水阀排出；
(2.3)集于箱体上部的油，通过自动刮油排油机将油收集到集油管内，通过集油管排出收集；
悬浮油利用水和油的比重差异，分离去除污水中颗粒加大的悬浮油的一种处理构筑物；废水中的油品比重一般比水小，多以三种状态存在：废水中的油经过机械破乳后、水中油的颗粒增大，一般直径都在0.1毫米以上，漂浮在水面上，易于从水中分离；设计废水中的类油与尘约占废水含有量的6％～8％。
(3)除尘：
(3.1)制备除尘机械过滤器，其包括筒体外壳、过水通道、格网、除尘滤料和中心布水器，所述除尘滤料设于格网内，过水通道设于格网与筒体外壳内壁之间，中心布水器设于筒体外壳内部中间；
(3.2)于筒体外壳一侧下部设置除尘进水阀，于筒体外壳上端设置除尘出水阀，于筒体外壳上端及下部还设有排尘阀；
(3.3)废水通过除尘进水阀进入过水通道，并在过水通道内旋转向上流动，形成压力差，废水在压力差的作用下经格网及除尘滤料进入中心布水器，然后从除尘出水阀流出，而废水中的悬浮物被除尘滤料截留，完成废水的除尘；
(3.4)被截留下来的悬浮物，在旋转流动的废水的作用下，产生离心力，使得隔离出来的油污及悬浮物由于重力小于水，从而浮于上方，并从上端排尘阀排出。
所述机械破乳装置还包括：于罐体顶部设有人孔，罐体上端侧面设有轻油排油阀，罐体底部设有重油排油阀及机械破乳循环冲刷清洗机构；在沉降分离过程中，轻油上浮至罐体上端，从轻油排油阀处排出，重油向下沉于罐体底部，由重油排油阀排出。
所述除油斜管沉降分离装置的箱体上还设有多个清洗阀。
所述除尘机械过滤器筒体外壳上还设有过多个清洗进水阀、多个进气阀、清洗出水阀和出气阀，用于对除尘机械过滤器进行清洗；所述除尘滤料为多个陶瓷滤料，且不同陶瓷滤料的大小及表面粗糙度均不一样。
一种实施所述方法的系统，其包括相互连通的机械破乳装置、除油斜管沉降分离装置和除尘机械过滤器，其中，所述机械破乳装置包括罐体，于罐体内设有机械破乳机构，于罐体顶部设有机械破乳进水阀，于罐体侧面中部设有机械破乳出水阀；所述除油斜管沉降分离装置包括箱体，于箱体内设有斜管，箱体一侧上部设有油水分离进水阀，箱体另一侧中部设有多个油水分离出水阀，于箱体顶部设有自动刮油排油机。
所述机械破乳装置还包括：于罐体顶部设有人孔，罐体上端侧面设有轻油排油阀，罐体底部设有重油排油阀及机械破乳循环冲刷清洗机构。
所述机械破乳循环冲刷清洗机构包括：循环冲洗管路及配水管。
所述除油斜管沉降分离装置的箱体上还设有多个清洗阀。
所述除尘机械过滤器，包括筒体外壳、过水通道、格网、除尘滤料和中心布水器，所述除尘滤料设于格网内，过水通道设于格网与筒体外壳内壁之间，中心布水器设于筒体外壳内部中间；筒体外壳一侧下部设有除尘进水阀，于筒体外壳上端设有除尘出水阀，于筒体外壳上端及下部还设有排尘阀。
所述除尘机械过滤器筒体外壳上还设有过多个清洗进水阀、多个进气阀、清洗出水阀和出气阀，用于对除尘机械过滤器进行清洗，所述除尘滤料为多个陶瓷滤料，且不同陶瓷滤料的大小及表面粗糙度均不一样。
本发明的有益效果是：
一、机械破乳原理和其他破乳方法相比，能降低原油脱水的温度，从而降低能耗。机械破乳可以取消复杂的高压电脱水设备。机械破乳可以大大降低破乳剂的用量。含油废水经超声波机械处理后，流动性大大增加，而且长时间放置原油黏度不恢复。经超机械处理后，原油静置停留时间可以大大缩短。采用机械破乳能够有效降低生产成本，提高经济效益。
二、全自动全方位机械过滤器在传统过滤器结构原有的基础上，改变了进、出水方式，增加了排尘和排油的出阀；同时在清洗方式较大的改进，做到360度全方位清洗，大大提高清洗效果。其次：滤料采用陶瓷滤料。陶瓷滤料因为其烧结温度更高，滤料的比表面积更大，过滤效果和纳污能力强；且滤料的大小不一和粗糙面不同，具有表层过滤和深层过滤的功能。其特点是耐强酸、强碱、耐高温、过滤面积大、截污能力强，具有的独特的内部空间结构。
它即能处理废水，又能回收其中的宝贵化工原料。操作方便、不引起二次污染、有利于综合应用等特点。
附图说明
图1为本发明系统整体结构示意图；
图2为本发明除尘过滤器内部结构示意图。
图中：1.罐体 2.机械破乳机构 3.机械破乳进水阀
4.机械破乳出水阀 5.箱体 6.斜管 7.油水分离进水阀
8.油水分离出水阀 9.自动刮油排油机 10.筒体外壳
11.过水通道 12.格网 13.除尘滤料 14.中心布水器
15.除尘进水阀 16.除尘出水阀 17.排尘阀 18.人孔
19.轻油排油阀 20.重油排油阀 21.清洗阀 22.进气阀
23.清洗出水阀 24.出气阀 25.循环冲洗管路
26.配水管 27.清洗进水阀 28.法兰口
具体实施方式
实施例：参见图1至图2，本实施例提供一种废水机械破乳除油除尘方法，其包括以下步骤：
(1)机械破乳：
(1.1)设置机械破乳装置，其包括罐体1，于罐体1内设有机械破乳机构2，于罐体1顶部设有机械破乳进水阀3，于罐体1侧面中部设有机械破乳出水阀4；
(1.2)废水通过机械破乳进水阀3进入罐体1，机械破乳机构2产生机械振动，使水微粒凝聚，同时，机械破乳机构发出超声波，当超声波通过有悬浮水微粒的原油介质时，使悬浮水微粒与原油介质一起振动，利用质量不同的水微粒，在相同作用力下具有振动速度差的原理，使水微粒相互碰撞及黏合，使水微粒的体积和质量逐渐增大，使水微粒脱离原油介质向下运动，完成沉降分离，破乳后的废水从机械破乳出水阀4排出；
(2)油水分离：
(2.1)设置除油斜管沉降分离装置，其包括箱体5，于箱体5内设有斜管6，箱体5一侧上部设有油水分离进水阀7，箱体5另一侧中部设有多个油水分离出水阀8，于箱体5顶部设有自动刮油排油机9；
(2.2)经过机械破乳后的废水，经油水分离进水阀7进入箱体5内，并进入斜管6隔油区，沿水平方向缓慢流动，在流动中，由于油与水的比重差异，油分子上浮至箱体顶部，而水分子则向下沉淀，从而实现油水分离，油水分离后的废水从油水分离出水阀8排出；
(2.3)集于箱体5上部的油，通过自动刮油排油机9将油收集到集油管内，通过集油管排出收集；
(3)除尘：
(3.1)制备除尘机械过滤器，其包括筒体外壳10、过水通道11、格网12、除尘滤料13和中心布水器14，所述除尘滤料13设于格网12内，过水通道11设于格网12与筒体外壳10内壁之间，中心布水器14设于筒体外壳10内部中间；
(3.2)于筒体外壳10一侧下部设置除尘进水阀15，于筒体外壳10上端设置除尘出水阀16，于筒体外壳10上端及下部还设有排尘阀17；
(3.3)废水通过除尘进水阀15进入过水通道11，并在过水通道11内旋转向上流动，形成压力差，废水在压力差的作用下经格网12及除尘滤料13进入中心布水器14，然后从除尘出水阀16流出，而废水中的悬浮物被除尘滤料截留，完成废水的除尘；
(3.4)被截留下来的悬浮物，在旋转流动的废水的作用下，产生离心力，使得隔离出来的油污及悬浮物由于重力小于水，从而浮于上方，并从上端排尘阀17排出。
所述机械破乳装置还包括：于罐体1顶部设有人孔18，罐体1上端侧面设有轻油排油阀19，罐体1底部设有重油排油阀20及机械破乳循环冲刷清洗机构；在沉降分离过程中，轻油上浮至罐体上端，从轻油排油阀19处排出，重油向下沉于罐体1底部，由重油排油阀20排出。
于罐体1一侧设有法兰口28。
所述除油斜管沉降分离装置的箱体5上还设有多个清洗阀21，箱体5一侧上部设有轻油排油阀19。
所述除尘机械过滤器筒体外壳10上还设有过多个清洗进水阀27、多个进气阀22、清洗出水阀23和出气阀24，用于对除尘机械过滤器进行清洗；所述除尘滤料13为多个陶瓷滤料，且不同陶瓷滤料的大小及表面粗糙度均不一样。
一种实施所述方法的系统，其包括相互连通的机械破乳装置、除油斜管沉降分离装置和除尘机械过滤器，其中，所述机械破乳装置包括罐体1，于罐体1内设有机械破乳机构2，于罐体1顶部设有机械破乳进水阀3，于罐体1侧面中部设有机械破乳出水阀4；所述除油斜管沉降分离装置包括箱体5，于箱体5内设有斜管6，箱体5一侧上部设有油水分离进水阀7，箱体5另一侧中部设有多个油水分离出水阀8，于箱体5顶部设有自动刮油排油机9。
所述机械破乳装置还包括：于罐体1顶部设有人孔18，罐体1上端侧面设有轻油排油阀19，罐体1底部设有重油排油阀20及机械破乳循环冲刷清洗机构。
所述机械破乳循环冲刷清洗机构包括：循环冲洗管路25及配水管26。
所述除油斜管沉降分离装置的箱体5上还设有多个清洗阀21。
所述除尘机械过滤器，包括筒体外壳10、过水通道11、格网12、除尘滤料13和中心布水器14，所述除尘滤料13设于格网12内，过水通道11设于格网12与筒体外壳10内壁之间，中心布水器14设于筒体外壳10内部中间；筒体外壳10一侧下部设置除尘进水阀15，于筒体外壳10上端设置除尘出水阀16，于筒体外壳10上端及下部还设有排尘阀17。
所述除尘机械过滤器筒体外壳10上还设有过多个清洗进水阀21、多个进气阀22、清洗出水阀23和出气阀24，用于对除尘机械过滤器进行清洗；所述除尘滤料13为多个陶瓷滤料，且不同陶瓷滤料的大小及表面粗糙度均不一样。
以上所述，仅为本发明的较佳可行实施例，并非用以局限本发明的专利范围，故凡运用本发明说明书内容所作的方法步骤及等效结构变化，均包含在本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种废水机械破乳除油除尘方法，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)机械破乳：
(1.1)设置机械破乳装置，其包括罐体，于罐体内设有机械破乳机构，于罐体顶部设有机械破乳进水阀，于罐体侧面中部设有机械破乳出水阀；
(1.2)废水通过机械破乳进水阀进入罐体，机械破乳机构产生机械振动，使水微粒凝聚，同时，机械破乳机构发出超声波，当超声波通过有悬浮水微粒的原油介质时，使悬浮水微粒与原油介质一起振动，利用质量不同的水微粒，在相同作用力下具有振动速度差的原理，使水微粒相互碰撞及黏合，使水微粒的体积和质量逐渐增大，使水微粒脱离原油介质向下运动，完成沉降分离，破乳后的废水从机械破乳出水阀排出；
(2)油水分离：
(2.1)设置除油斜管沉降分离装置，其包括箱体，于箱体内设有斜管，箱体一侧上部设有油水分离进水阀，箱体另一侧中部设有多个油水分离出水阀，于箱体顶部设有自动刮油排油机；
(2.2)经过机械破乳后的废水，经油水分离进水阀进入箱体内，并进入斜管隔油区，沿水平方向缓慢流动，在流动中，由于油与水的比重差异，油分子上浮至箱体顶部，而水分子则向下沉淀，从而实现油水分离，油水分离后的废水从油水分离出水阀排出；
(2.3)集于箱体上部的油，通过自动刮油排油机将油收集到集油管内，通过集油管排出收集；
(3)除尘：
(3.1)制备除尘机械过滤器，其包括筒体外壳、过水通道、格网、除尘滤料和中心布水器，所述除尘滤料设于格网内，过水通道设于格网与筒体外壳内壁之间，中心布水器设于筒体外壳内部中间；
(3.2)于筒体外壳一侧下部设置除尘进水阀，于筒体外壳上端设置除尘出水阀，于筒体外壳上端及下部还设有排尘阀；
(3.3)废水通过除尘进水阀进入过水通道，并在过水通道内旋转向上流动，形成压力差，废水在压力差的作用下经格网及除尘滤料进入中心布水器，然后从除尘出水阀流出，而废水中的悬浮物被除尘滤料截留，完成废水的除尘；
(3.4)被截留下来的悬浮物，在旋转流动的废水的作用下，产生离心力，使得隔离出来的油污及悬浮物由于重力小于水，从而浮于上方，并从上端排尘阀排出。
2.根据权利要求1所述的废水机械破乳除油除尘方法，其特征在于，所述机械破乳装置还包括：于罐体顶部设有人孔，罐体上端侧面设有轻油排油阀，罐体底部设有重油排油阀及机械破乳循环冲刷清洗机构；在沉降分离过程中，轻油上浮至罐体上端，从轻油排油阀处排出，重油向下沉于罐体底部，由重油排油阀排出。
3.根据权利要求1所述的废水机械破乳除油除尘方法，其特征在于，所述除油斜管沉降分离装置的箱体上还设有多个清洗阀。
4.根据权利要求1所述的废水机械破乳除油除尘方法，其特征在于，所述除尘机械过滤器筒体外壳上还设有过多个清洗进水阀、多个进气阀、清洗出水阀和出气阀，用于对除尘机械过滤器进行清洗；所述除尘滤料为多个陶瓷滤料，且不同陶瓷滤料的大小及表面粗糙度均不一样。
5.一种实施权利要求1至4之一所述方法的系统，其特征在于，其包括相互连通的机械破乳装置、除油斜管沉降分离装置和除尘机械过滤器，其中，所述机械破乳装置包括罐体，于罐体内设有机械破乳机构，于罐体顶部设有机械破乳进水阀，于罐体侧面中部设有机械破乳出水阀；所述除油斜管沉降分离装置包括箱体，于箱体内设有斜管，箱体一侧上部设有油水分离进水阀，箱体另一侧中部设有多个油水分离出水阀，于箱体顶部设有自动刮油排油机。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述机械破乳装置还包括：于罐体顶部设有人孔，罐体上端侧面设有轻油排油阀，罐体底部设有重油排油阀及机械破乳循环冲刷清洗机构。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述机械破乳循环冲刷清洗机构包括：循环冲洗管路及配水管。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述除油斜管沉降分离装置的箱体上还设有多个清洗阀。
9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述除尘机械过滤器，包括筒体外壳、过水通道、格网、除尘滤料和中心布水器，所述除尘滤料设于格网内，过水通道设于格网与筒体外壳内壁之间，中心布水器设于筒体外壳内部中间；筒体外壳一侧下部设有除尘进水阀，于筒体外壳上端设有除尘出水阀，于筒体外壳上端及下部还设有排尘阀。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述除尘机械过滤器筒体外壳上还设有过多个清洗进水阀、多个进气阀、清洗出水阀和出气阀，用于对除尘机械过滤器进行清洗，所述除尘滤料为多个陶瓷滤料，且不同陶瓷滤料的大小及表面粗糙度均不一样。
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