CN108689453A - 一种含油水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含油水处理设备，属于水处理领域，包括油水分离仓，所述油水分离仓包括强化分离仓，所述强化分离仓设置有进水口、排水口及排油管；所述强化分离仓还配置有曝气系统，所述曝气系统包括曝气机及与曝气机连接的曝气装置；所述强化分离仓上部的气体腔通过出气管与曝气机的进气口连通，所述曝气装置设置在强化分离仓下部的水腔内；所述强化分离仓还设置有含有进气阀的进气管。本发明通过在强化分离仓中配置曝气系统，其上部设计出气管与曝气机相连通，可有效解决臭气扩散问题，防止污染环境；通过设置超声波破乳装置，可对呈高度乳化状的油脂进行有效分离；通过设置可调试排油管，使其抗冲击负荷能力大大提高，适于推广应用。

Description

一种含油水处理设备

技术领域

本发明涉及水处理领域，特别是涉及一种含油水处理设备。

背景技术

近年来，随着国民经济的增长，餐饮行业迅速发展，其排放的废水量越来越大，由于废水中含有较高浓度的动植物油及大量固体悬浮物，使之成为一种重要的水污染源。

因此，餐饮业含油废水的治理不仅能保护生态环境，而且可以减轻城市污水处理厂的负担，具有明显的环境效益和经济效益。餐饮业含油废水中含污量很高，主要污染物为动植物油和悬浮物等。目前在餐饮业中，洗涤剂的广泛应用使得油呈乳化状漂浮于水中，从而大大增高了水中化学耗氧量的值,一般均达到几千mg/L，其次由于油与洗涤剂的比重较小，它们与废水悬浮物粘合在一起，使之不易沉降，可见，动植物油是关键污染物，减少餐饮业含油废水中的油含量对降低化学耗氧量和悬浮物有着直接影响。洗涤剂的使用使得餐饮业含油废水中油呈乳化状，一般油水处理设备难以进行乳化状油水分离。

餐饮废水中主要由固体废弃物(饭粒、菜叶等)、油、水三类物质。固体废弃物主要是指剩饭菜、鱼刺、骨渣、瓜菜皮等。餐饮废水的油类污染物在水中的存在形式可以分为浮油、乳化油和溶解油三类：

(1)浮油：它是废水中含油量的主要组成部分。这种状态的油含量约占到80％，以连续相漂浮于水面，形成油膜或油层。浮油在废水中的分散颗粒较大，一般大于60μm，易于从废水中分离出来，浮于水面上。这类油品约占废水油含量的85～90％。

(2)乳化油：油品分散的粒径很小，一般小于10μm，大部分为0.1-2μm。呈乳化状态存在，不易从水中上浮去除。这类油品约占废水油含量的10～15％。

(3)溶解油：是一种以化学方式溶解的微粒分散油，油滴的直径比乳化油还要细，有时可小到几纳米，一般为5-10mg/L，约占废水含油量的0.2～0.5％。

现行餐饮含油废水的治理主要技术路线分为静态沉降分离和动态强化分离两种。

静态沉降分离从油水分离的试验结果看，餐饮含油废水在静止的隔油设备中的停留时间越长，从水中分离浮油的效果越好。如平流式隔油池、斜板式隔油池、小型隔油池、无动力隔油器等。该类技术对于餐饮废水进行长期沉降，且需要人工清理或清掏残渣、排油、排水，存在诸多不便之处，同时受餐饮废水进水的冲击，极易导致分离油水形成湍流和微涡流，导致分离的油和水都不能有效达标，可靠性差，在很多工程实践中已经不再推荐使用。

动态强化分离主要分为两大类：一是气浮，二是吸附过滤。总体来讲，气浮类的除油率比重力分离率要高，它不但可以去除浮油、分散油，也可去除一定的乳化油，出水水质较好。其缺点是设备相对复杂，运营管理要求高，且会排出废气。吸附过滤类的出水水质好，但滤芯要定期更换、反洗或再生。

综上所述，现行处理技术主要存在如下三个大的问题：

一是滋生恶臭气体的环境污染：现行处理技术都需要一定的停留时间对餐饮废水进行除渣和油水分离。在固液分离处理工艺段，固体废弃物食物均采用间歇排放收集的方式，这些废弃物在餐饮废水处理设施内长期发酵，进而产生脂肪酸造成恶臭。

二是抗冲击负荷能力弱：现行技术都是在固定的液位标高处为油水分离层界面，在界面上的油层设置排油管，在界面层的下部设置排水口。当处理负荷小的时候，含有废水的标高达不到排油管的标高，不能排油排水。在处理负荷大的时候，实际油水界面层高于设定的油水界面层，此时，水和油的高度均超过设定的油水界面层，此时排油，则会导致排油口含水率过高，不利于回收再利用。

三是对乳化油不能有效处理。无论是静态沉降分离和动态强化分离，均无法有效处理废水中的乳化油，从而导致排水水质超标。

由此可见，上述现有的含油水处理设备在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种可减少恶臭气体、抗冲击负荷能力强且能对废水中的乳化油进行有效处理的含油水处理设备,成为当前业界急需改进的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可减少恶臭气体、抗冲击负荷能力强且能对废水中的乳化油进行有效处理的含油水处理设备。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种含油水处理设备，包括油水分离仓，所述油水分离仓包括强化分离仓，所述强化分离仓设置有进水口、排水口及排油管；所述强化分离仓还配置有曝气系统，所述曝气系统包括曝气机及与曝气机连接的曝气装置；所述强化分离仓上部的气体腔通过出气管与曝气机的进气口连通，所述曝气装置设置在强化分离仓下部的水腔内；所述强化分离仓还设置有含有进气阀的进气管。

作为本发明进一步地改进，所述油水分离仓还包括导流仓和排水仓；所述导流仓、强化分离仓及排水仓下部依次连通，连通部分分别作为强化分离仓的进水口及排水口；所述导流仓上部设置有进水口；所述排水仓下部设置有出水管。

进一步地，所述排油管内侧端连接浮标，形成可调式排油管，所述浮标的比重介于水和油之间，使浮标始终处于油水分离后的中间混合层上。

进一步地，所述强化分离仓内垂直方向设置导轨，所述浮标可沿导轨上下移动，所述排油管的外侧端固定在强化分离仓的仓体上并伸出强化分离仓。

进一步地，所述强化分离仓还配置有超声波破乳装置。

进一步地，所述含油水处理设备还包括电控部分，所述强化分离仓还配置有油水界面仪，所述油水界面仪及超声波破乳装置、曝气机均与电控部分相连；所述出水管设有水中油份监测装置，所述水中油份监测装置也与电控部分连接。

进一步地，所述含油水处理设备还包括电控部分，所述强化分离仓内设有加热装置、温度在线监测装置，两者与电控部分连接。

进一步地，所述强化分离仓与排水仓之间通过隔板隔开，隔板底部为通流口；所述强化分离仓底部靠近通流口处设置有防油挡板，所述防油挡板的高度大于流通口的高度；所述强化分离仓下部曝气装置的标高小于或等于强化分离仓中防油挡板的顶部标高。

进一步地，还包括固液分离仓；所述固液分离仓的出水口与导流仓的进水口连通，且述固液分离仓的出水口高于导流仓的进水口。

进一步地，所述固液分离仓包括上下两部分，上部分由固液分离器分成内外两个腔室；内腔室上部设置原水收集管及含有进气阀的进气管；内腔室的底部通过排渣管与位于下部分的排渣桶连通；外腔室为水腔，水腔侧壁分别设置有视镜、排水管及固液分离仓的出水口；

所述导流仓配套视镜；所述强化分离仓内的排油管与排渣桶连通。

通过采用上述技术方案，本发明至少具有以下优点：

(1)强化分离仓中设计曝气系统，可产生空气气泡促使油水分离；其上部设计出气管与曝气机相连通，当曝气机及曝气装置启动时，强化分离仓上部的有臭味的气体通过出气管联通到曝气机的进气接口，进入曝气机，再通过曝气管进入到曝气装置，从而使强化分离仓上部的气体腔压力小于环境大气压，形成负压状态运行，彻底解决了臭气向外扩散的问题。

(2)当曝气机运行时，强化分离仓内气体腔的压力小于大气环境压力，则环境中的空气通过进气阀自动补充到气体腔，直至气体腔内外压力达到平衡。臭气经过曝气装置溶解到水中后形成污水中的好氧反应处理，将硫化氢等臭味成分分解成二氧化碳和水，又进一步削减了臭味成分。

(3)由于曝气机的进气来源于强化分离仓的上部气体腔，导致水面上的气体分压降低，从而加速水中的微气泡的上升速度，提高分离效率和时间，从而可实现油水分离仓的处理停留时间，减少设备的容积，降低装备成本和占地面积。

(4)当曝气机运行时，气体腔的压力小于大气环境压力，则环境中的空气通过进气阀自动补充到气体腔，直至气体腔内外压力达到平衡。从而基本实现设备内外压力平衡，将强化分离仓从气液混合的压力设备运行工况调整为常压设备运行工况，降低设备运行风险。

(5)强化分离仓内的浮标上连接排油管形成可调式排油管；一是可以在任何液面高度处随时排油，二是在任何位置排油均不会发生水进入排油管的现象，大大提高设备的抗冲击负荷的能力。

(6)油水分离仓设计强化破乳装置。强化破乳装置采用超声波破乳工艺，餐饮废水中含有丰富的动植物油脂，除大部分易于分离的浮油外，最难处理的是呈高度乳化状的油脂，性质比较稳定，不易分离。超声波法利用凝聚效应、空穴或空化效应，使微小的油滴与水一起振动，从而碰撞增大上浮，大大提高了乳化油的处理水平，使排水水质达标。

(7)强化分离仓底部曝气管的标高小于等于强化分离仓中防油挡板的顶部标高，这样排水仓排水时，整个强化分离仓形成横断面整体层流出水，解决现有技术的排水产生的紊流、旋流引起分离后的油水重新混合的现象。用时又可以解决未经分离的含油污水进入到排水仓。

(8)固液分离仓的出水口设计高于导流仓的进水口设计的最高液位；一是可以依靠重力流降低分离出来的固体杂质中的水分；二是可以依靠重力流排出固体杂质。油水分离仓包括导流仓、强化分离仓和排水仓，三者下部依次连通；油水分离仓能起到均匀分流作用和减少废水的短流、湍流，以免形成流动死区；同时还能保证在污水排水过程中，不会在水层中形成漩涡，不会破坏油水分离后水层的稳定。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明一实施例的含油水处理设备的结构示意图；

图2是本发明另一实施例的含油水处理设备的结构示意图。

附图中各编号为：1-油水分离仓；11-导流仓；12-强化分离仓；13-排水仓；14、15-隔板；111-进水口；112-视镜；121-排油管；122-曝气机；123-曝气装置；124-出气管；125-进气阀；126-进气管；127-浮标；128-导轨；129-油水界面仪；1210-超声波破乳装置；1211-加热装置，1212-温度在线监测装置；1213-防油挡板；131-出水管；132-水中油分检测装置；2-电控部分；3-固液分离仓；31-固液分离器；32-内腔室；33-外腔室；34-原水收集管；35-进气阀；36-进气管；37-排渣管；38-排渣桶；39-视镜；310-排水管；311-出水口。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种含油水处理设备，可用于经过除渣处理后的餐饮业废水的油水分离；也可直接用于不含或少含固形物的工业废水的油水处理。

如图1所示，该含油污水处理设备包括油水分离仓1，油水分离仓1包括导流仓11、强化分离仓12和排水仓13，三者相互独立且下部依次连通；导流仓11上部设置有进水口111；强化分离仓12设置有排油管121；排水仓13下部设置有出水管131。

工作时，含油污水从进水口111进入导流仓11，在导流仓11的导流作用及重力作用下，由上至下流动，随后流入强化分离仓12，经强化分离仓12强化分离处理后，通过排油管121导出上层油脂，强化分离仓12下部的水层流入排水仓13，最后通过出水管131排出。三个仓体相互独立，可避免强化分离仓中分离后的油水受污水进水的直接冲击，进而避免分离的油水形成湍流和微涡流导致分离的油和水都不能有效达标，通过上述独立设置，分离的油和水都能有效达标，可靠性好。

强化分离仓12的强化分离首先是通过曝气系统产生空气气泡促使油水分离。配合图1所示，曝气系统包括曝气机122及与曝气机122连接的曝气装置123；强化分离仓12上部的气体腔通过出气管124与曝气机122的进气口连通，曝气装置123设置在强化分离仓12下部的水腔内；强化分离仓12还设置有含有进气阀125的进气管126。其中曝气装置123可采用曝气管，曝气管可含有射流曝气孔；也可以选择微孔曝气装置等现有技术中的各种曝气装置。

当曝气机及曝气装置启动时，强化分离仓上部的有臭味的气体通过出气管联通到曝气机的进气接口，进入曝气机，再通过曝气管进入到曝气装置，从而使强化分离仓上部的气体腔压力小于环境大气压，形成负压状态运行，彻底解决了臭气向外扩散的问题。

当曝气机运行时，强化分离仓内气体腔的压力小于大气环境压力，则环境中的空气通过进气阀自动补充到气体腔，直至气体腔内外压力达到平衡。臭气经过曝气装置溶解到水中后形成污水中的好氧反应处理，将硫化氢等臭味成分分解成二氧化碳和水，又进一步削减了臭味成分。

由于曝气机的进气来源于强化分离仓的上部气体腔，导致水面上的气体分压降低，从而加速水中的微气泡的上升速度，提高分离效率和时间，从而可实现油水分离仓的处理停留时间，减少设备的容积，降低装备成本和占地面积。

当曝气机运行时，气体腔的压力小于大气环境压力，则环境中的空气通过进气阀自动补充到气体腔，直至气体腔内外压力达到平衡。从而基本实现设备内外压力平衡，将强化分离仓从气液混合的压力设备运行工况调整为常压设备运行工况，降低设备运行风险。

作为优选地方案，上述实施例中的强化分离仓12与排水仓13之间通过隔板15隔开，隔板15底部为通流口，强化分离仓底部靠近通流口处设置有防油挡板1213，防油挡板1213的高度大于流通口的高度；强化分离仓下部曝气装置123的标高小于或等于强化分离仓中防油挡板1213的顶部标高。当排水仓13排水时，整个下端面整体层流出水，解决现有技术的排水产生的紊流、旋流引起分离后的油水重新混合的现象。

作为优选地方案，可将强化分离仓12内的排油管121设计成可调式排油管，具体可在排油管121内侧端连接浮标127，浮标127的比重介于水和油之间，使浮标127始终处于油水分离后的中间混合层上。上述设置，一是可以在任何液面高度处随时排油，二是在任何位置排油均不会发生水进入排油管的现象；大大提高设备的抗冲击负荷的能力，无论处理负荷大小，均能实现有效油水分离。

作为优选地方案，为了保证浮标127运动的可靠性，可在强化分离仓12内垂直方向设置导轨128，使所述浮标127可沿导轨128上下移动，排油管121的外侧端固定在强化分离仓12的仓体上并伸出强化分离仓进行排油。

作为优选地方案，所述强化分离仓12还配置有强化破乳装置(超声波破乳装置1210)，超声波法利用凝聚效应、空穴或空化效应，使微小的油滴与水一起振动，从而碰撞增大上浮。尤其适用于餐饮废水中呈高度乳化状的油脂的分离。

作为优选的方案，所述含油污水处理设备还包括电控部分2，所述强化分离仓12内还设置有油水界面仪129，所述油水界面仪129及超声波破乳装置1210均与电控部分2相连。

上述油水界面仪129，作用有二：一是可输出油水水质参数供电控部分参考；具体为，工作时，强化分离仓12中油水界面仪129启动输出油水水质参数，根据水质参数的设定，当达到设定值时，电控部分2中超声波频率发生器启动，同时超声波破乳装置1210一起联动，对水体油份进行乳化作用；其中超声波频率发生器也可与超声波破乳装置为一体结构。当然，超声波破乳装置1210也可人工启动。上述油水界面仪129的第二个作用是可对应分别输出强化分离仓12中的油层和水层的高度，在电控部分2中显示；当排油管121排油不及时时，可人工及时打开排油管121，进行排油。作为优选地方案，曝气机122也可同时与电控部分2连接，当超声波破乳装置1210启动时，曝气机122同时启动，通过曝气装置123进入水体；两者同时配合，强化破乳效果更好，曝气机也可以人工启动。

优选地，还可在强化分离仓12内设有加热装置1211、温度在线监测装置1212，两者与电控部分2连接。工作时，温度在线监测装置1212检测水质温度，反馈给电控部分2，当达到设定的下限值时，控制加热装置1211启动；当达到设定温度的上限值时，控制加热装置1211停止。加热装置1211的设置可对乳化油进行适当加热，有利于破乳工作的开展。

作为优选地方案，可在排水仓13的出水管131处设有水中油份监测装置132，所述水中油份监测装置132与电控部分2连接。当处理后的油水通过防油挡板1213进入排水仓13，通过出水管131出水，同时水中油份监测装置132启动，输出水质参数，在电控部分2中显示。

当然，还可在导流仓11配套视镜112；通过视镜112可方便观察导流仓11内部情况，导流仓11与强化分离仓12之间优选通过隔板14隔开，隔板14下部设有通流口。

实施例2

本实施例的含油污水处理设备，在实施例1的基础上，在工艺上多个一个前处理步骤，在实体结构上，增加了一个固液分离仓，主要用于处理含有固形物的废水，如餐饮废水等的除渣和隔油处理。

具体如图2所示，固液分离仓3的出水口311与导流仓11的进水口111连通，且述固液分离仓3的出水口311高于导流仓11的进水口111。通过上述设置，一是可以依靠重力流降低分离出来的固体杂质中的水分；二是可以依靠重力流排出固体杂质。

具体地，固液分离仓3包括上下两部分，上部分由固液分离器31分成内外两个腔室；内腔室32上部设置原水收集管34及含有进气阀35的进气管36；内腔室32的底部通过排渣管37与位于下部分的排渣桶38连通；外腔室33为水腔，水腔侧壁分别设置有视镜39、排水管310及固液分离仓3的出水口311。

工作时，其工作流程如下：

1、油水通过原水收集管34进入固液分离仓3，通过固液分离仓3内的固液分离器31分离后，固体杂质通过排渣管37进入排渣桶38，排渣桶38定期人工清理。污水部分进入外部的水腔，排水管310可以进行排水/泄空。

2、水腔中的污水通过出水口311及进水口111进入导流仓11。

3、污水通过导流仓11底部进入强化分离仓12，强化分离仓12中油水界面仪129启动输出油水水质参数，根据水质参数的设定，当达到设定值时，电控部分2中超声波频率发生器启动，同时超声波破乳装置1210一起联动，对水体油份进行乳化作用。

4、乳化后的上层油脂通过随着浮标127移动的可调式的排油管121进入排渣桶38。

5、温度在线监测装置1212检测水质温度，当达到设定的下限值时，加热装置1211启动；当达到设定温度的上限值时，加热装置1211停止。

6、超声波破乳装置1210启动时，曝气机122同时启动，气体通过曝气装置123进入水体。

7、处理后的油水通过防油挡板1213进入排水仓13，通过出水管131出水，同时水中油份监测装置132启动，输出水质参数，在电控部分2中显示。

综上所述，本发明的含油污水处理设备，采用强化分离方法，通过在强化分离仓中设置曝气系统，其上部设计出气管与曝气机相连通，可有效解决臭气问题，防止污染环境；通过设置不同的分隔仓体，起到均匀分流作用并减少了废水的短流、湍流，避免了形成流动死区；同时还能保证在污水排水过程中，不会在水层中形成漩涡，不会破坏油水分离后水层的稳定；通过设置超声波破乳装置，可对呈高度乳化状的油脂的进行有效分离；通过设置可调试排油管，使其抗冲击负荷的能力大大提高，适于推广应用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种含油水处理设备，其特征在于，包括油水分离仓，所述油水分离仓包括强化分离仓，所述强化分离仓设置有进水口、排水口及排油管；

所述强化分离仓还配置有曝气系统，所述曝气系统包括曝气机及与曝气机连接的曝气装置；所述强化分离仓上部的气体腔通过出气管与曝气机的进气口连通，所述曝气装置设置在强化分离仓下部的水腔内；

所述强化分离仓还设置有含有进气阀的进气管。

2.根据权利要求1所述的含油水处理设备，其特征在于，所述油水分离仓还包括导流仓和排水仓；所述导流仓、强化分离仓及排水仓下部依次连通，连通部分分别作为强化分离仓的进水口及排水口；

所述导流仓上部设置有进水口；所述排水仓下部设置有出水管。

3.根据权利要求1或2所述的含油水处理设备，其特征在于，所述排油管内侧端连接浮标，形成可调式排油管，所述浮标的比重介于水和油之间，使浮标始终处于油水分离后的中间混合层上。

4.根据权利要求3所述的含油水处理设备，其特征在于，所述强化分离仓内垂直方向设置导轨，所述浮标可沿导轨上下移动，所述排油管的外侧端固定在强化分离仓的仓体上并伸出强化分离仓。

5.根据权利要求2所述的含油水处理设备，其特征在于，所述强化分离仓还配置有超声波破乳装置。

6.根据权利要求5所述的含油水处理设备，其特征在于，所述含油水处理设备还包括电控部分，所述强化分离仓还配置有油水界面仪，所述油水界面仪及超声波破乳装置、曝气机均与电控部分相连；

所述出水管设有水中油份监测装置，所述水中油份监测装置也与电控部分连接。

7.根据权利要求1或2所述的含油水处理设备，其特征在于，所述含油水处理设备还包括电控部分，所述强化分离仓内设有加热装置、温度在线监测装置，两者与电控部分连接。

8.根据权利要求2所述的含油水处理设备，其特征在于，所述强化分离仓与排水仓之间通过隔板隔开，隔板底部为通流口；

所述强化分离仓底部靠近通流口处设置有防油挡板，所述防油挡板的高度大于流通口的高度；

所述强化分离仓下部曝气装置的标高小于或等于强化分离仓中防油挡板的顶部标高。

9.根据权利要求2所述的含油水处理设备，其特征在于，还包括固液分离仓；所述固液分离仓的出水口与导流仓的进水口连通，且述固液分离仓的出水口高于导流仓的进水口。

10.根据权利要求9所述的含油水处理设备，其特征在于，所述固液分离仓包括上下两部分，上部分由固液分离器分成内外两个腔室；内腔室上部设置原水收集管及含有进气阀的进气管；内腔室的底部通过排渣管与位于下部分的排渣桶连通；外腔室为水腔，水腔侧壁分别设置有视镜、排水管及固液分离仓的出水口；

所述导流仓配套视镜；所述强化分离仓内的排油管与排渣桶连通。