CN109019737A - 一种气浮除油装置以及气浮除油的方法 - Google Patents

Abstract

一种气浮除油装置以及气浮除油的方法，涉及油水分离技术领域，该气浮除油装置包括罐体，罐体内形成有分离腔，分离腔内设置有环状隔板，环状隔板将分离腔分隔成内水腔和外水腔，环状隔板的上部设置有用以连通内水腔和外水腔的溢水口，溢水口处设置有溢水装置，溢水装置可以使水相由内水腔流入外水腔，并将油相限制在内水腔内。使用上述气浮除油装置进行除油时，将含油废水和除油气体输入到内水腔中进行混合，促使油水分离，油相上浮由内水腔上部的收油口进行回收，水相通过溢水装置，进入到外水腔中，进行回收。该气浮除油装置操作简单方便，除油效率高，除油效果好，分离得到的油中含水量低。

Description

一种气浮除油装置以及气浮除油的方法

技术领域

本发明涉及油水分离技术领域，具体而言，涉及一种气浮除油装置以及气浮除油的方法。

背景技术

无论是油中含水，还是水中含油，油水分离通常采用静置的方法，根据比重不同，而将油水分离，但这种分离通常时间较长，容器体积大，不能连续运行。

气浮除油是将气体充入到油水混合物中，通过气体的搅拌、粘附、破乳作用，促进油水快速分离的一种油水分离方式，常用的气浮方式包括空气气浮、氮气气浮等，由于其分离效率较传统的静置方式更快，渐渐成为了目前主流的油水分离方式。

然而，现有的气浮除油装置存在着设备复杂，除油成本高，除油效果较差，分离得到的油中含水量较高等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气浮除油装置，其操作简单方便，除油效率高，除油效果好。

本发明的另一目的在于提供一种气浮除油的方法，其采用上述气浮除油装置，简单实用，除油效率高。

本发明的实施例是这样实现的：

一种气浮除油装置，其包括：

罐体，罐体内形成有分离腔，分离腔内设置有环状隔板，环状隔板将分离腔分隔成内水腔和外水腔，环状隔板的上部设置有用以连通内水腔和外水腔的溢水口，溢水口处设置有溢水装置，溢水装置可以使水相由内水腔流入外水腔，并将油相限制在内水腔内；

罐体还设置有进料管、进气管以及收油管，进料管、进气管和收油管均贯穿罐体和环状隔板，并伸入到内水腔内；收油管位于内水腔内的一端设置有收油口，收油口的高度与溢水口的高度基本相同。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，收油管位于内水腔内的一端设置有收油漏斗，收油漏斗沿竖直方向设置，收油漏斗包括相对宽大的进油端和相对细小的出油端，收油口位于进油端，出油端与收油管连通；优选地进油端套设有套圈，套圈与收油漏斗滑动配合，并可沿竖直方向滑动，以调整收油口的高度。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，溢水装置包括壳体，壳体内形成有过水腔；过水腔内设置有溢水立板，溢水立板将过水腔分隔成第一过水腔和第二过水腔，溢水立板与壳体的顶壁之间形成有第一过水间隙，第一过水腔和第二过水腔通过第一过水间隙连通；第一过水腔的底部设置有内水管，内水管贯穿壳体将第一过水腔与内水腔连通；第二过水腔的底部设置有外水管，外水管贯穿壳体将第二过水腔与外水腔连通；优选地内水管和外水管均沿竖直方向设置，内水管远离壳体的一端伸入到内水腔的中部。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，第一过水腔内设置有遮油斜板，遮油斜板位于内水管上方，遮油斜板始于壳体的顶壁，并朝着溢水立板倾斜向下延伸，遮油斜板与壳体的底壁以及溢水立板之间形成有第二过水间隙；第一过水腔的顶部设置有溢油口，溢油口将第一过水腔与内水腔连通，优选地，溢油口的高度与收油口的高度基本相同。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，内水腔内设置有气浮筒体，气浮筒体通过多个连接杆与环状隔板固定连接；进料管和进气管贯穿气浮筒体的筒壁，伸入到气浮筒体内部；收油口位于气浮筒体上方。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，气浮筒体内设置有进料分布器和微孔曝气分布器，进料分布器与进料管连通，微孔曝气分布器与进气管连通；优选地，进料分布器位于微孔曝气分布器上方，进料分布器包括多个朝下设置的布料孔，微孔曝气分布器包括多个朝上设置的布气孔。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，气浮除油装置还包括位于罐体外侧的溶气设备，溶气设备的输出端与进气管连通；溶气设备设置有用以向溶气设备输送气体的输气管，以及向溶气设备输送水的输水管；优选地，输水管与外水腔连通。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，内水腔具有倒锥形底壁，倒锥形底壁的顶点处设置有重油排出管道。

一种气浮除油的方法，其包括：

采用上述气浮除油装置，将含油废水和除油气体分别由进料管和进气管输入到气浮除油装置中进行气浮除油。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，含油废水为煤或生物质热解产生的酚氨废水，除油气体为CO₂气体。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供了一种气浮除油装置以及气浮除油的方法，该气浮除油装置包括罐体，罐体内形成有分离腔，分离腔内设置有环状隔板，环状隔板将分离腔分隔成内水腔和外水腔，环状隔板的上部设置有用以连通内水腔和外水腔的溢水口，溢水口处设置有溢水装置，溢水装置可以使水相由内水腔流入外水腔，并将油相限制在内水腔内。使用上述气浮除油装置进行除油时，将含油废水和除油气体输入到内水腔中进行混合，促使油水分离，油相上浮由内水腔上部的收油口进行回收，水相通过溢水装置，进入到外水腔中，进行回收。该气浮除油装置操作简单方便，除油效率高，除油效果好，分离得到的油中含水量低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种气浮除油装置的剖视图；

图2为本发明实施例所提供的一种气浮除油装置在II处的放大示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种气浮除油装置在III处的放大示意图。

图标：100-气浮除油装置；110-罐体；111-分离腔；1111-内水腔；1112-外水腔；1113-倒锥形底壁；1114-重油排出管道；112-环状隔板；113-溢水装置；1131-壳体；1132-溢水立板；1133a-第一过水腔；1133b-第二过水腔；1134-第一过水间隙；1135-内水管；1136-外水管；1137-遮油斜板；1138-第二过水间隙；1139-溢油口；114-进料管；115-进气管；1151-溶气设备；1152-输气管；1153-输水管；116-收油管；1161-收油口；1162-收油漏斗；1162a-进油端；1162b-出油端；1163-套圈；117-气浮筒体；1171-连接杆；1172-进料分布器；1173-微孔曝气分布器；118-排气口；119-排水口。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

第一实施例

本实施例提供了一种气浮除油装置100，如图1所示，其包括：

罐体110，罐体110内形成有分离腔111，分离腔111内设置有环状隔板112，环状隔板112将分离腔111分隔成内水腔1111和外水腔1112。环状隔板112的上部设置有用以连通内水腔1111和外水腔1112的溢水口，溢水口处设置有溢水装置113，溢水装置113可以使水相由内水腔1111流入外水腔1112，并将油相限制在内水腔1111内。溢水口的数量可以为多个，多个溢水口高度相同，且沿环状隔板112的周向间隔设置。

溢水装置113可以采用具有滤水功能的半透膜来实现，但其成本较高，在本实施例中，如图2所示，采用了一种机械式的溢水装置113。该溢水装置113整体为长方体，其包括壳体1131，壳体1131内形成有过水腔。过水腔内设置有溢水立板1132，溢水立板1132将过水腔分隔成第一过水腔1133a和第二过水腔1133b，溢水立板1132与壳体1131的顶壁之间形成有第一过水间隙1134，第一过水腔1133a和第二过水腔1133b通过第一过水间隙1134连通。第一过水腔1133a的底部设置有内水管1135，内水管1135贯穿壳体1131将第一过水腔1133a与内水腔1111连通；第二过水腔1133b的底部设置有外水管1136，外水管1136贯穿壳体1131将第二过水腔1133b与外水腔1112连通。内水管1135和外水管1136均沿竖直方向设置，内水管1135远离壳体1131的一端伸入到内水腔1111的中部。由于内水管1135伸入到内水腔1111的中部，进入到内水腔1111中的液体基本为水相，几乎不含有油相。内水管1135内液面的高度与内水腔1111中的液面高度一致，当内水腔1111中的液面达到溢水口时，内水管1135的液体则进入到第一过水腔1133a中，经由第一过水间隙1134进入到第二过水腔1133b中，再由外水管1136排出到外水腔1112中，从而维持内水腔1111中的液面高度。

第一过水腔1133a内设置有遮油斜板1137，遮油斜板1137位于内水管1135上方，遮油斜板1137始于壳体1131的顶壁，并朝着溢水立板1132倾斜向下延伸，遮油斜板1137与壳体1131的底壁以及溢水立板1132之间形成有第二过水间隙1138。第一过水腔1133a的顶部设置有溢油口1139，溢油口1139将第一过水腔1133a与内水腔1111连通，优选地，溢油口1139的高度与收油口1161的高度基本相同。进入到第一过水腔1133a中的液体中任然可能残余少量油相，这些油相浮在液面上。遮油斜板1137可以挡住这部分油相，使其无法进入第二过水腔1133b，并且可以由溢油口1139对这部分油相进行回收。

如图1和图3所示，罐体110还设置有进料管114、进气管115以及收油管116，进料管114、进气管115和收油管116均贯穿罐体110和环状隔板112，并伸入到内水腔1111内；收油管116位于内水腔1111内的一端设置有收油口1161，收油口1161的高度与溢油口1139的高度基本相同。收油管116位于内水腔1111内的一端设置有收油漏斗1162，收油漏斗1162沿竖直方向设置，收油漏斗1162包括相对宽大的进油端1162a和相对细小的出油端1162b，收油口1161位于进油端1162a，出油端1162b与收油管116连通；优选地进油端1162a套设有套圈1163，套圈1163与收油漏斗1162滑动配合，并可沿竖直方向滑动，以调整收油口1161的高度。

进一步地，内水腔1111内设置有气浮筒体117，气浮筒体117通过多个连接杆1171与环状隔板112固定连接。进料管114和进气管115贯穿气浮筒体117的筒壁，伸入到气浮筒体117内部，收油口1161位于气浮筒体117上方。气浮筒体117可以减小曝气的空间体积，减小曝气总量，增加含油废水的有效曝气效率，使油水更容易分离。

气浮筒体117内设置有进料分布器1172和微孔曝气分布器1173，进料分布器1172与进料管114连通，微孔曝气分布器1173与进气管115连通。进料分布器1172和微孔曝气分布器1173均为环状，绕气浮筒体117的周向设置。进料分布器1172位于微孔曝气分布器1173上方，进料分布器1172包括多个朝下设置的布料孔，微孔曝气分布器1173包括多个朝上设置的布气孔。

含油废液由进料管114进入到进料分布器1172中，再由布料孔向下均匀分散开，同时，除油气体由进气管115进入到微孔曝气分布器1173中，再由布气孔向上喷出，除油气体和含油废液之间形成逆流，使气泡可以充分与含油废液接触，气泡迅速黏附于含油废液中的颗粒、乳化油、纤维等杂质和经混凝反应形成的絮体，造成絮体比重小于水的状态，而被强制迅速浮于水面，从而实现固液分离。

如图1所示，该气浮除油装置100还包括位于罐体110外侧的溶气设备1151，溶气设备1151的输出端与进气管115连通；溶气设备1151设置有用以向溶气设备1151输送气体的输气管1152，以及向溶气设备1151输送水的输水管1153。除油气体与水在溶气设备1151中，在一定压力下先形成饱和溶气载体，再由进气管115输送至微孔曝气分布器1173，经微孔曝气分布器1173聚然减压释放而获得大量的微细气泡，进一步提高油水分离的效果。优选地，在本实施例中，输水管1153与外水腔1112连通，将溢出到外水腔1112中的水相作为溶气的载体，实现水的循环利用，减少生产成本。

进一步地，罐体110的顶部设置有排气口118，用以对罐内的气体进行排除，维持罐内气压稳定。外水腔1112的底部设置有排水口119，用于对溢出到外水腔1112的水相进行排出。内水腔1111具有倒锥形底壁1113，倒锥形底壁1113的顶点处设置有重油排出管道1114，有些情况下，含有废水中不仅含有比重小于水的轻油，还含有比重大于水的重油。倒锥形底壁1113可以对沉到底物的重油进行汇集，并由重油排出管道1114进行回收。

本实施例还提供了一种气浮除油的方法，其包括：

采用上述气浮除油装置100，将含油废水和除油气体分别由进料管114和进气管115输入到气浮除油装置100中进行气浮除油。进一步地，含油废水为煤或生物质热解产生的酚氨废水，除油气体为CO₂气体。以CO₂气体作为气浮除油的介质，溶解于水的CO₂会与水形成H₂CO₃，H₂CO₃呈弱酸性，可使煤热解产生的酚氨废水由碱性变为弱酸性或中性，酚氨废水中的酚油类物质的乳化状态被破坏，部分酚类油被逐渐析出，通过气浮除油装置100，部分溶解在酚氨废水中的酚油游离出来，与油一起被CO₂微小气泡吸附，气浮到水层表面，被分离开来。

综上所述，本发明实施例提供了一种气浮除油装置100以及气浮除油的方法，该气浮除油装置100包括罐体110，罐体110内形成有分离腔111，分离腔111内设置有环状隔板112，环状隔板112将分离腔111分隔成内水腔1111和外水腔1112，环状隔板112的上部设置有用以连通内水腔1111和外水腔1112的溢水口，溢水口处设置有溢水装置113，溢水装置113可以使水相由内水腔1111流入外水腔1112，并将油相限制在内水腔1111内。使用上述气浮除油装置100进行除油时，将含油废水和除油气体输入到内水腔1111中进行混合，促使油水分离，油相上浮由内水腔1111上部的收油口1161进行回收，水相通过溢水装置113，进入到外水腔1112中，进行回收。该气浮除油装置100操作简单方便，除油效率高，除油效果好，分离得到的油中含水量低。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气浮除油装置，其特征在于，包括：

罐体，所述罐体内形成有分离腔，所述分离腔内设置有环状隔板，所述环状隔板将所述分离腔分隔成内水腔和外水腔，所述环状隔板的上部设置有用以连通所述内水腔和所述外水腔的溢水口，所述溢水口处设置有溢水装置，所述溢水装置可以使水相由所述内水腔流入所述外水腔，并将油相限制在所述内水腔内；

所述罐体还设置有进料管、进气管以及收油管，所述进料管、所述进气管和所述收油管均贯穿所述罐体和所述环状隔板，并伸入到所述内水腔内；所述收油管位于所述内水腔内的一端设置有收油口，所述收油口的高度与所述溢水口的高度基本相同。

2.根据权利要求1所述的气浮除油装置，其特征在于，所述收油管位于所述内水腔内的一端设置有收油漏斗，所述收油漏斗沿竖直方向设置，所述收油漏斗包括相对宽大的进油端和相对细小的出油端，所述收油口位于所述进油端，所述出油端与所述收油管连通；优选地所述进油端套设有套圈，所述套圈与所述收油漏斗滑动配合，并可沿所述竖直方向滑动，以调整所述收油口的高度。

3.根据权利要求1所述的气浮除油装置，其特征在于，所述溢水装置包括壳体，所述壳体内形成有过水腔；所述过水腔内设置有溢水立板，所述溢水立板将所述过水腔分隔成第一过水腔和第二过水腔，所述溢水立板与所述壳体的顶壁之间形成有第一过水间隙，所述第一过水腔和所述第二过水腔通过所述第一过水间隙连通；所述第一过水腔的底部设置有内水管，所述内水管贯穿所述壳体将所述第一过水腔与所述内水腔连通；所述第二过水腔的底部设置有外水管，所述外水管贯穿所述壳体将所述第二过水腔与所述外水腔连通；优选地所述内水管和所述外水管均沿竖直方向设置，所述内水管远离所述壳体的一端伸入到所述内水腔的中部。

4.根据权利要求3所述的气浮除油装置，其特征在于，所述第一过水腔内设置有遮油斜板，所述遮油斜板位于所述内水管上方，所述遮油斜板始于所述壳体的顶壁，并朝着所述溢水立板倾斜向下延伸，所述遮油斜板与所述壳体的底壁以及所述溢水立板之间形成有第二过水间隙；所述第一过水腔的顶部设置有溢油口，所述溢油口将所述第一过水腔与所述内水腔连通，优选地，所述溢油口的高度与所述收油口的高度基本相同。

5.根据权利要求1所述的气浮除油装置，其特征在于，所述内水腔内设置有气浮筒体，所述气浮筒体通过多个连接杆与所述环状隔板固定连接；所述进料管和所述进气管贯穿所述气浮筒体的筒壁，伸入到所述气浮筒体内部；所述收油口位于所述气浮筒体上方。

6.根据权利要求5所述的气浮除油装置，其特征在于，所述气浮筒体内设置有进料分布器和微孔曝气分布器，所述进料分布器与所述进料管连通，所述微孔曝气分布器与所述进气管连通；优选地，所述进料分布器位于所述微孔曝气分布器上方，所述进料分布器包括多个朝下设置的布料孔，所述微孔曝气分布器包括多个朝上设置的布气孔。

7.根据权利要求1所述的气浮除油装置，其特征在于，所述气浮除油装置还包括位于所述罐体外侧的溶气设备，所述溶气设备的输出端与所述进气管连通；所述溶气设备设置有用以向所述溶气设备输送气体的输气管，以及向所述溶气设备输送水的输水管；优选地，所述输水管与所述外水腔连通。

8.根据权利要求1所述的气浮除油装置，其特征在于，所述内水腔具有倒锥形底壁，所述倒锥形底壁的顶点处设置有重油排出管道。

9.一种气浮除油的方法，其特征在于，包括：

采用如权利要求1～8任一项所述的气浮除油装置，将含油废水和除油气体分别由所述进料管和所述进气管输入到所述气浮除油装置中进行气浮除油。

10.根据权利要求9所述的气浮除油的方法，其特征在于，所述含油废水为煤或生物质热解产生的酚氨废水，所述除油气体为CO₂气体。