CN107804895B - 一种利用永磁棒循环吸附粘油Janus颗粒的治理含油污水、污泥装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种吸附Janus颗粒乳化油滴治理含油污水装置。包括Janus乳化油水槽、过渡槽、集油槽、牙盘、链条和永磁棒，其特征是悬挂于环形链条上的永磁棒在Janus乳化油水槽内吸附親油改性和磺化、吸附乳化油滴的Janus颗粒，经过渡槽至集油槽，剥离附油Janus颗粒后、再经过渡槽进入Janus乳化油水槽，对含油污水进行循环处置。本发明与现有技术相比，具有清除油污迅速彻底，运转过程能耗低，Janus颗粒重复使用等显著特点和优点，特别是使通过对Janus颗粒親油改性和磺化处置应用于含油污水处理的科研成果规模化应用于环保企业提供了成功实践，固而本发明具有很好的推广应用价值。

Description

一种利用永磁棒循环吸附粘油Janus颗粒的治理含油污水、污 泥装置

技术领域

本发明涉及油田含油污水、污泥治理，具体的说是一种利用永磁棒循环吸附粘油Janus颗粒的治理含油污水、污泥装置。

背景技术

含油污水、污泥对油区环境的破坏和生态链的影响催生了一大批诸如油水分离，油少分离，资源回收和环境修复的科研单位和生产企业，但都因其在效率，成本，彻底性等问题上不尽人意，使诸项事业仍处进一步改进提高和探索新途径的过程之中。改性和磺化的Janus颗粒，具有很好的两亲性和磁响应性，可在短时间内直接吸附乳化油对含油污水，污泥进行油水、油砂的分离，具有效果好，作用彻底，且可回收循环使用的显著优势。但在如何低成本，连续性和规模化收集吸附油滴、实现市场化工业化的问题上，尚没有找到成功，成熟的方法和途径。使此项优秀的工艺和技术仍停留在实验室向小，中试的可行性探索阶段。

发明内容

本发明的目的是针对以上现状和问题，针对Janus颗粒在治理油区含油污水，污泥的市场中的产业化应用，提供一种利用永磁棒循环吸附粘油Janus颗粒的治理含油污水、污泥装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种利用永磁棒循环吸附粘油Janus颗粒的治理含油污水、污泥装置，包括Janus乳化油水槽、过渡槽、集油槽、牙盘、链条、进水口、出水口、出油口、导流板和永磁棒，其特征是将二氧化硅进行亲油改性，聚苯烯端磺化改性的Janus颗粒，与含油污水、含油污泥搅拌均混的悬浊液，经进水口注入Janus乳化油水槽，吸附油珠的Janus颗粒缓慢流动中被永磁棒吸附，经过渡槽进入集油槽汇集回收，剥离清除油质的污水、污泥经出水口外排，清除粘油Janus颗粒的永磁棒经过渡槽重返Janus乳化油水槽进入下一次循环；

（1）叙述的利用永磁棒循环吸附粘油Janus颗粒的治理含油污水、污泥装置是由相互平行的Janus乳化油水槽和集油槽，通过斜向的过渡槽间隔连接为横向倾斜错位，四角弧形过渡的矩形环状结构；

（2）叙述的Janus乳化油水槽为横向水平、深度等于或略小于永磁棒长度的开放性U型水槽、两侧壁相对错位设置导流板、Janus乳化油水以进水口端与出水口端的水位压差为动力、在导流板作用下、以左右往返的微涡流方式、由进水口缓慢流向出水口；

（3）叙述的过渡槽是由Janus乳化油水槽上升过渡到集油槽的三角状开放U型槽，其上边水平两端与Janus乳化油水槽和集油槽上沿相接、底面倾斜、一端与Janus乳化油水槽底面相接、另一端与集油槽底面相接；

（4）叙述的集油槽为两侧壁上沿水平、底面向出油口端下斜的U型浅槽；

（5）叙述的牙盘为四个模数相同、矩形排列、斜向安装、外弧与Janus乳化油水槽、过渡槽和集油槽中心轴线相切的牙轮，其中一个为主动轮、三个为被动轮、由一条链条连接联动、同步运转的环形结构，链条下面是等距悬挂的永磁棒；

（6）叙述的永磁棒为强永磁材料制作的圆柱体，靠自身重量自然下垂等距悬挂于链条下面，并随链条运转在Janus乳化油水槽内水平移动吸附粘有油珠的Janus颗粒，在下游端过渡槽内上升脱离液面，在集油槽上方水平移动剥离粘有油珠的Janus颗粒，在上游端过渡槽内下降进入液面，进入下一轮循环。

优化的方案为本新型设置左右两套相对和相同的永磁棒循环吸附系统，在同一个Janus乳化油水槽内运转和吸附Janus油珠。

本发明有益效果具有结构简单，过程单纯，不使用任何化学助剂，耗能少等特点，此外还具有以下显著优点：

1、本发明使用二氧化硅端亲油改性的Janus颗粒通过吸附作用清除含油污水，含油污泥中的油质，作用迅速，直接，彻底。不使用任何化学助剂，不产生新的反应物，不存在、不产生新的环境污染问题。处理后污水、污泥均能直接达标排放。

2本发明采用永磁棒作为吸附磺化的带油Janus颗粒载体，不但节省了电磁类相关载体的用电耗能，更重要的是消除了大数量电磁载体应用中不同步供电和断电的繁杂结构，为动态循环中低成本规模化应用这一工艺方法提供了成功实现的可能。

3进水口的斜向设置和在Janus乳化油水槽两侧壁相对错位设置导流板，使Janus乳化油水在Janus乳化油水槽以左右往返的微涡流方式流动，使粘油Janus颗粒与永磁棒接触几率更大，吸附清除更彻底。

附图说明：

图1 为一种利用永磁棒循环吸附粘油Janus颗粒的治理含油污水、污泥装置的平面示意图。

图2为一种利用永磁棒循环吸附粘油Janus颗粒的治理含油污水、污泥装置的端断面及过渡槽示意图。

图3 为一种利用永磁棒循环吸附粘油Janus颗粒的治理含油污水、污泥装置的Janus乳化油水槽纵剖面局部示意图。

图4为一种利用永磁棒循环吸附粘油Janus颗粒的治理含油污水、污泥装置的Janus乳化油水槽横断面示意图

图5为一种利用永磁棒循环吸附粘油Janus颗粒的治理含油污水、污泥装置的集油槽及与永磁棒毗邻关系侧面示意图。

图6为一种利用永磁棒循环吸附粘油Janus颗粒的治理含油污水、污泥装置的集油槽及与永磁棒毗邻关系横断面示意图。

图中，1Janus乳化油水槽、2过渡槽、3集油槽、4牙盘、5链条、6进水口、7出水口、8出油口、9导流板、10永磁棒、11液面。

具体实施方式：

结合说明书附图对本发明作以下进一步地详细说明：

如图1所示：本发明的一种利用永磁棒循环吸附粘油Janus颗粒的治理含油污水、污泥装置是由Janus乳化油水槽1、过渡槽2、集油槽3、相互连接，与牙盘4链条5及悬挂的永磁棒10相互匹配组合、四角弧形的长矩形环状结构体。在Janus乳化油水槽1的两侧壁上还设置有相互交错排列的导流板9，其一端设有斜向的进水口6，另一端设有出水口7.。集油槽3为一端设有出油口8的顺直槽沟。Janus乳化油水槽1与集油槽3的两端由宽度为其二分之一的过渡槽2连接为环形。牙盘4设置于Janus乳化油水槽1、过渡槽2和集油槽3的上面四角处，其外圆弧沿与Janus乳化油水槽1、过渡槽2和集油槽3的中心线相切，牙盘4的其中一个为主动轮，其余三个为被动轮，四个牙盘4带动同一条链条5环形运转。链条5的下面是等距悬挂的永磁棒10.。

如图2所示：过渡槽2为上边等高水平连接Janus乳化油水槽1和集油槽3的三角状构件，下边斜向连接Janus乳化油水槽1和集油槽3的底面，垂直立边与Janus乳化油水槽相触，立边相对夹角与集油槽3间隔连接。牙盘4 与过渡槽2的斜向下边以永磁棒10和悬挂钩索距离平行安装。

如图3所示，图4所示：Janus乳化油水槽1深度与永磁棒10长度相等，永磁棒10在Janus乳化油水槽1底面以上，两侧导流板9中间的通道中间运行。

如图5 ，图6所示：集油槽3为上边水平，底面小角度倾斜的浅槽，永磁棒10在集油槽3上面中央水平运行。

运转应用时，关闭出水口7，开放进水口6放入混匀的Janus乳化油水至Janus乳化油水槽1和过渡槽2不外溢。启动牙盘4，联动链条5和永磁棒10运转，永磁棒10运转移动中吸附粘满油珠的磺化Janus颗粒，经下游端过渡槽2脱离液面11，在集油槽3上面剥离Janus颗粒油珠后，经上游端过渡槽2再次进入Janus乳化油水槽完成永磁棒的循环运转。至Janus乳化油水槽1内无油污后，同时开启进水口6和出水口7以保证完全吸附清除油污速率平衡进出水流量一致。集油槽3内的Janus油珠经出油口8收集分离油质和Janus颗粒复用。实现治理含油污水，污泥的循环运转。

除说明书叙述的技术特征外，其余均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (2)

1.一种利用永磁棒循环吸附粘油Janus颗粒的治理含油污水、污泥装置，包括Janus乳化油水槽、过渡槽、集油槽、牙盘、链条、进水口、出水口、出油口、导流板和永磁棒，其特征是将对二氧化硅进行亲油改性、聚苯烯端磺化改性的Janus颗粒，与含油污水、含油污泥搅拌均混的悬浊液，经进水口注入Janus乳化油水槽，吸附油珠的Janus颗粒缓慢流动中被永磁棒吸附，经过渡槽进入集油槽汇集回收，剥离清除油质的污水、污泥经出水口外排，清除粘油Janus颗粒的永磁棒经过渡槽重返Janus乳化油水槽进入下一次循环；（1）叙述的利用永磁棒循环吸附粘油Janus颗粒的治理含油污水、污泥装置是由相互平行的Janus乳化油水槽和集油槽，通过斜向的过渡槽间隔连接为横向倾斜错位、四角弧形过渡的矩形环状结构；（2）叙述的Janus乳化油水槽为横向水平、深度等于或略小于永磁棒长度的开放性U型水槽，两侧壁相对错位设置导流板，Janus乳化油水以进水口端与出水口端的水位压差为动力，在导流板作用下，以左右往返的微涡流方式，由进水口缓慢流向出水口；（3）叙述的过渡槽是由Janus乳化油水槽上升过渡到集油槽的三角状开放U型槽，其上边水平两端与Janus乳化油水槽和集油槽上沿相接、底面倾斜，一端与Janus乳化油水槽底面相接，另一端与集油槽底面相接；（4）叙述的集油槽为两侧壁上沿水平、底面向出油口端下斜的U型浅槽；（5）叙述的牙盘为四个模数相同、矩形排列、斜向安装、外弧与Janus乳化油水槽、过渡槽和集油槽中心轴线相切的牙轮，其中一个为主动轮、三个为被动轮，由一条链条连接联动、同步运转的环形结构，链条下面是等距悬挂的永磁棒；（6）叙述的永磁棒为强永磁材料制作的圆柱体，靠自身重量自然下垂等距悬挂于链条下面，并随链条运转在Janus乳化油水槽内水平移动吸附粘有油珠的Janus颗粒，在下游端过渡槽内上升脱离液面，在集油槽上方水平移动剥离粘有油珠的Janus颗粒，在上游端过渡槽内下降进入液面，进入下一轮循环。

2.根据权利要求1叙述的一种利用永磁棒循环吸附粘油Janus颗粒的治理含油污水、污泥装置，其特征是设置左右两套相对和相同的永磁棒循环吸附系统，在同一个Janus乳化油水槽内运转和吸附粘有油珠的Janus颗粒。

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