CN110668611A - 集成式液体处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种集成式液体处理装置，进液管道和出液管道；自内向外的环绕且互相隔离的多个腔，所述多个腔包括第一腔、第二腔和第三腔；过滤介质设置在所述第一腔内，且处于液体流路的进液管道的下游；挡体倾斜地设置在所述第二腔的上部，且具有通孔，所述通孔下部的挡体和第一腔的侧壁围成容纳液体的空间，通孔处具有亲油疏水膜；所述第一腔的临着第二腔的壁具有溢流口，所述通孔迎着通过溢流口进入的液体；油水分离单元，所述第二腔内的液体通过所述油水分离单元后进入所述第三腔内；第三腔内的液体溢流并通过所述通孔进入第二腔内；排液口，所述排液口设置在所述侧壁和/或挡体上。本发明具有结构紧凑、体积小等优点。
Description
技术领域
本发明涉及液体分离，特别涉及集成式液体处理装置。
背景技术
工业含油废水中因含油类、表面活性剂及有机添加剂等对环境有害的有机物质，故未经处理不得任意排放。工业含油废水经油水分离后循环使用或经处理达标后再排放，均为处理工业含油废水的环保举措。机械加工切削液是金属在切、削、磨等加工过程中，用来冷却和润滑的金属加工液。其种类繁多、成分复杂，通常包含基础油、乳化剂、防锈剂等。切削液在金属及其合金的加工过程中有冷却、润滑、清洗和防锈的作用，机加工过程中使用过后的切削液废液，经常出现杂油、颗粒、发臭等问题。
其他常见的工业含油废水如脱模剂废液，在压铸生产中，大量的脱模剂会被喷到模具上，部分脱模剂在高温下蒸发，部分吸附在模具上使用消耗，而大部分则一次性使用后直接流入模具下方，成为含油废液。又如清洗剂废水，清洗剂主要用于电镀行业的各类金属加工件的脱脂清洗，清洗机械设备、机床表面的顽固重油污，汽车行业脱脂清洗等，以保证零件的正常使用，防止污染环境及零件的后续污损，在清洗工件后产生的含油废水，具有组成复杂，水质波动大、排放规律差，难生物降解、对动植物和人体有慢性毒害作用的特点。
切削液、脱模剂和脱脂剂净化回用处理一方面可以节约生产加工成本，另一方面可以减少危险废物的排放量，实现绿色清洁生产。净化回用处理的主要目的是把混入其中的杂油、颗粒物和滋生的微生物去除，常见的油水分离方法有物理分离法和化学分离法，物理法是通过油和水的密度差或吸附、过滤的方式，将水中混入的油除去，主要方法有加热分离法、过滤分离法、气浮分离法、超滤膜分离法、反渗透分离法、聚结分离法和离心分离法等；化学分离主法要是通过破乳剂实现破乳，由于会添加药剂会影响待处理液成分，增加分离难度，一般不采用。
几种常见油水分离方法
在油水分离过程中，分离出来的油一般是通过溢流的方式除去，为了避免处理废液随油一起溢流出去，一般会通过U型管人为调控油水分离器液面高度，当U型管调低，油水分离器内部的水从池底部U型管排出，油水分离器内液面较低，上层的浮油无法溢流到排油管；当U型管液面调高，油水分离器内部液面升高，上层浮油溢流到排油管内实现油水分离，油水分离完成以后，人为将U型管液面调低，油水分离器内部的液体由油水分离器下方通过U型管排出，完成一次排油操作。(实际上就是连通器原理)。目前还有一种钢带除油机，可以通过钢带将油水分离器中的油携带出来，再通过钢带除油机上的刮板刮除。
工业含油废水具有高度分散稳定性、化学成分复杂、污染物浓度高、处理难度大等特点。加热分离法采用蒸汽或加热装置进行破乳，设备简单、投资少，但是除油效果差、能耗大；重力或气浮分离根据油水密度或浮力不同，方法简单，除油效果稳定，但是所需时间长；聚结分离通过粗粒化材料，使分散于水中的油分聚集增大，直至浮力大于黏附力而上浮，设备简单，投资少，聚并材料使用周期较长，但是需要根据不同的含油废液选择不用的聚结填料，大大降低了方法的适应性；利用中空纤维膜的选择透过性原理，油水分离效果好，但是会同时去除部分有效成分、成本高、投资大、设备复杂操作难；过滤分离一般采用亲油性材料吸附溶液中的油分，出液水质好，设备小型化且操作简单，但是设备投资高，滤料滤袋再生困难；离心分离法利用快速旋转产生的离心力，使密度大的水沿环状路径流向外侧，密度小的油抛向内圈，并聚形成大的油珠而上浮分离，但日常维护困难，有可能破坏待处理液有效成分。
目前市场上常见的一些油水分离设备，除了要除去杂油以外，还要添加过滤和杀菌模块，随之处理池的数量增多，致使设备体积越来越大，不利于装置的运输与移动式处理。此外。排除杂油时，采用人工调节U型管液面高度的方式，设备在运行时需要工作人员值守，便于及时将油排除油水分离器，但费时费力，由于是人为判断与调整油水分离器液面，排出的油或多或少携带废液。采用钢带除油机，虽然可以实现自动除油，但是钢带除油机除油效果差，处理效率低，同时排出的油也携带过多处理废液。
发明内容
为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种结构紧凑、体积小的集成式液体处理装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
集成式液体处理装置，所述集成式液体处理装置包括进液管道和出液管道，所述集成式液体处理装置还包括：
自内向外的环绕且互相隔离的多个腔，所述多个腔包括第一腔、第二腔和第三腔；所述进液管道与所述第一腔连通，所述出液管道与所述第二腔连通；
过滤介质，所述过滤介质设置在所述第一腔内，且处于液体流路的进液管道的下游；
挡体，所述挡体倾斜地设置在所述第二腔的上部，且具有通孔，所述通孔下部的挡体和第一腔的侧壁围成容纳液体的空间，通孔处具有亲油疏水膜；所述第一腔的临着第二腔的壁具有溢流口，所述通孔迎着通过溢流口进入的液体；
油水分离单元，所述第二腔内的液体通过所述油水分离单元后进入所述第三腔内；第三腔内的液体溢流并通过所述通孔进入第二腔内；
排液口，所述排液口设置在所述侧壁和/或挡体上，所述溢流口的下缘的高度不高于所述排液口的下缘的高度。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1.结构紧凑、体积小；
创造性地提出了环绕结构，自内向外地设置多个功能腔，如用于过滤掉液体中颗粒物的第一腔、初次油水分离及排油的第二腔、利用油水分离单元实现在第三腔内油水分离；这些功能腔相邻设置，共用侧壁，提高了结构紧凑度，降低了体积；同时为液体在第二腔和第三腔内的循环处理打下基础；
2.处理效果好；
利用第一腔去除液体中的颗粒物，提高了处理效果；
利用挡体上通孔实现初步的油水分离，再加上油水分离单元的物理分离，以及液体在第二腔和第三腔间循环，还有溢流口和通孔的位置设计(所述溢流口在平面上的投影完全落在所述通孔在所述平面上的投影内；所述平面为垂直于所述溢流口的中心轴线的平面)，使得从溢流口流入的液体均需通过通孔进入第二腔内，显著地提高了油水分离效果；
排液口的高度设计(溢流口下缘的高度不高于排液口的下缘高度)以及横向位置的设计(排液口远离溢流口和通孔)，防止了分离后的净液随着油从排液口排出，有效地提高了分离效果；
分离出的液体在第四腔内消毒、杀灭微生物、细菌等，提高了处理效果，为液体的循环利用打下基础；
第三腔内填料层的设置，有助于提高油的集聚，提高液滴直径，使得油上浮到表层，提高了分离效果；
3.自动化、维护方便；
控制液体在第二腔和第三腔内的循环时间，以及控制排液口、出液管道，实现了自动化排液和排油，无需人工值守；
液体从第一腔进入第二腔，以及从第三腔进入第二腔，均利用液体的溢流，无需泵和管道，无需控制；
当需要清理过滤介质时，流体通过第一腔顶部的开口进入，反向冲刷过滤介质，实现了自动化维护，方便、快捷。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是根据本发明实施例的集成式液体处理装置的结构简图；
图2是根据本发明实施例的集成式液体处理装置的结构简图；
图3是根据本发明实施例的集成式液体处理装置的结构简图；
图4是根据本发明实施例的集成式液体处理装置的俯视结构简图；
图5是根据本发明实施例的集成式液体处理装置的俯视结构简图；
图6是根据本发明实施例的集成式液体处理装置的俯视结构简图。
具体实施方式
图1-6和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
图1示意性地给出了本发明实施例的集成式液体处理装置的结构简图，如图1所示，所述集成式液体处理装置包括：
进液管道11和泵12，出液管道81和泵82；
自内向外的环绕且互相隔离的多个腔，所述多个腔包括第一腔21、第二腔31和第三腔41；所述进液管道11与所述第一腔21连通，所述出液管道91与所述第二腔31连通；
过滤介质22、25，所述过滤介质设置在所述第一腔21内，且处于液体流路的进液管道11的下游；
挡体35，所述挡体35倾斜地设置在所述第二腔31的上部，且具有通孔33，所述通孔33下部的挡体35和第一腔21的侧壁围成容纳液体的空间，通孔33处具有亲油疏水膜；所述第一腔21的临着第二腔31的壁具有溢流口23，所述通孔33迎着通过溢流口23进入的液体；
油水分离单元73，所述第二腔31内的液体通过泵72、所述油水分离单元73后进入所述第三腔41内；第三腔41内的液体溢流并通过所述通孔33进入第二腔31内；
排液口32，所述排液口32设置在所述侧壁和/或挡体上，所述溢流口23的下缘的高度不高于所述排液口32的下缘的高度。
为了杀灭分离后的液体中的微生物，以防止液体发臭等，进一步地，所述多个腔还包括第四腔51，连通管61的一端连通所述第二腔31和/或第三腔41内的下部，另一端设置在所述第四腔51内的上部；所述排液管道81连通所述第四腔。
为了有效杀灭液体中的微生物，进一步地，所述第四腔51的底部设置曝气单元52，所述曝气单元52连接臭氧发生器53。
为了防止分离后的液体或通过溢流口进入的废液从排液口排出，进一步地，所述排液口32远离所述溢流口23和通孔33，降低非油液体从排液口排出。
为了实现多个腔环绕式设计，进一步地，所述第三腔、第二腔和第一腔自内向外地依次设置；或者，所述第一腔、第二腔和第三腔自内向外地依次设置；或者，第三腔、第一腔和第二腔自内向外地依次设置；或者，所述第二腔和第三腔组合为环形腔，并环绕所述第一腔；或者，第一腔和第三腔均组合为环形腔，且环绕所述第二腔。
为了确保从溢流口23流出的液体全部通过通孔进入第二腔31内以提高分离效果，进一步地，所述溢流23口在平面上的投影完全落在所述通孔33在所述平面上的投影内；所述平面为垂直于所述溢流口的中心轴线的平面。
为了将液体中小直径的油滴集聚呈大直径的油滴，以方便油滴的上浮，进一步地，填料层42设置在所述第三腔41内。
为了及时排出第一腔内被截留的颗粒物，进一步地，排废管道91的一端连通所述第一腔21的底部，另一端连通外界。
为了再生过滤介质，进一步地，所述第一腔的顶部具有开口24，适于流体(高压气体或液体)反向冲洗过滤介质22、25。
实施例2：
根据本发明实施例的集成式液体处理装置的应用例，如切削液、脱模剂、脱脂槽液处理中的油水分离。
在本应用例中，如图1所示，自内向外的环绕且互相隔离的呈同心分布的4个腔，依次为第三腔41、第二腔31、第一腔21和第四腔51；所述进液管道11与所述第一腔21内的底部连通，所述出液管道81与所述第四腔直接连通，与第二腔31间接连通；
在第一腔21内，二级过滤介质22、25设置在环形的第一腔21内，且依次(先粗过滤，后细过滤)处于液体流路的进液管道11的下游；第一腔21内的顶部具有开口24，适于方向冲洗用流体进入第一腔21内；第一腔21和第二腔31共用的侧壁具有多个开口作为溢流口23；排液口32设置在所述侧壁上，溢流口23的下缘的高度不高于排液口32的下缘的高度，且排液口32远离溢流口23和通孔33，排油管道连通所述排液口32；排废管道91的一端连通所述第一腔21的底部，另一端连通外界，通过泵92抽出第一腔21底部的颗粒物；
在第二腔31内，呈环形设置的挡体具有水平部和倾斜部，水平部与第三腔41的壁密封连接，倾斜部设置在环形第二腔31的上部，且具有通孔33，所述通孔33迎着通过溢流口32进入的液体；所述通孔33下部的挡体35和第一腔21的侧壁围成容纳液体的空间，通孔33处具有亲油疏水膜，使得通过通孔33的液体中的油水分离，油进入所述空间，分离后的液体进入第二腔31下部；所述溢流口23在平面上的投影完全落在所述通孔33在所述平面上的投影内；所述平面为垂直于所述溢流口23的中心轴线的平面；液位计34设置在第二腔31内；
在第三腔41内，填料层42采用聚丙烯，设置在柱形第三腔41内；第三腔41的侧壁的高度高于第二腔31，使得第三腔41内的液体溢流进入第二腔31内，溢流进入第二腔31内的液体仅能通过所述通孔33进入，从而在通孔33处再次实现了油水分离；
在第四腔51内，连通管61的一端连通所述第二腔和/或第三腔内的下部，另一端设置在环形第四腔51内的上部，通过泵62，将液体送到第四腔51内；所述第四腔51的底部设置曝气单元52，所述曝气单元52连接臭氧发生器53；第四腔51的外侧壁具有透过可见光的观察窗54，便于实时观察内部情况，顶壁具有维护窗55；
第二腔31内底部的液体通过泵72和油水分离单元71进入第三腔41内的底部；油水分离单元是现有技术，请参见CN2016112692356、CN2016112692657等，在实现物理式油水分离的同时还杀灭中液体中的微生物；
实施例3：
根据本发明实施例的集成式液体处理装置的应用例，如切削液、脱模剂、脱脂槽液处理中的油水分离。与实施例2不同的是：
如图2所示，自内向外的环绕且互相隔离的呈同心分布的4个腔，依次为第一腔21、第二腔31、第三腔41和第四腔51。
实施例4：
根据本发明实施例的集成式液体处理装置的应用例，如切削液、脱模剂、脱脂槽液处理中的油水分离。与实施例2不同的是：
如图3所示，自内向外的环绕且互相隔离的呈同心分布的4个腔，依次为第三腔41、第一21腔、第二腔31和第四腔51。
实施例5：
根据本发明实施例的集成式液体处理装置的应用例，如切削液、脱模剂、脱脂槽液处理中的油水分离。与实施例2不同的是：
如图4所示，自内向外的环绕且互相隔离的呈同心分布的4个腔，依次为柱形的第一腔21、半环形的第二腔31，半环形的第三腔41和第二腔31组合为环形，且均处于第一腔21的外缘，第四腔51设置在第二腔31和第三腔41的外缘。
实施例6：
根据本发明实施例的集成式液体处理装置的应用例，如切削液、脱模剂、脱脂槽液处理中的油水分离。与实施例2不同的是：
如图5所示，自内向外的环绕且互相隔离的呈同心分布的4个腔，依次为柱形的第二腔31、半环形的第一腔21，半环形的第三腔41和第一腔21组合为环形，且均处于第二腔31的外缘，第四腔51设置在第一腔21和第三腔41的外缘。
实施例7：
根据本发明实施例的集成式液体处理装置的应用例，如切削液、脱模剂、脱脂槽液处理中的油水分离。与实施例2不同的是：
如图6所示，自内向外的环绕且互相隔离的呈同心分布的4个腔，依次为半圆形的第一腔21和第四腔51组合为柱形腔、半环形的第一腔21，半环形的第三腔41和第二腔31组合为环形，且均处于柱形腔的外缘，第四腔51与第三腔41相邻，第一腔21和第二腔31相邻。
Claims (10)
1.集成式液体处理装置，所述集成式液体处理装置包括进液管道和出液管道，其特征在于：所述集成式液体处理装置还包括：
自内向外的环绕且互相隔离的多个腔，所述多个腔包括第一腔、第二腔和第三腔；所述进液管道与所述第一腔连通，所述出液管道与所述第二腔连通；
过滤介质，所述过滤介质设置在所述第一腔内，且处于液体流路的进液管道的下游；
挡体，所述挡体倾斜地设置在所述第二腔的上部，且具有通孔，所述通孔下部的挡体和第一腔的侧壁围成容纳液体的空间，通孔处具有亲油疏水膜；所述第一腔的临着第二腔的壁具有溢流口，所述通孔迎着通过溢流口进入的液体；
油水分离单元，所述第二腔内的液体通过所述油水分离单元后进入所述第三腔内；第三腔内的液体溢流并通过所述通孔进入第二腔内；
排液口，所述排液口设置在所述侧壁和/或挡体上，所述溢流口的下缘的高度不高于所述排液口的下缘的高度。
2.根据权利要求1所述的集成式液体处理装置，其特征在于：所述多个腔还包括第四腔，连通管的一端连通所述第二腔和/或第三腔内的下部，另一端设置在所述第四腔内的上部；所述排液管道连通所述第四腔。
3.根据权利要求1所述的集成式液体处理装置，其特征在于：所述第四腔的底部设置曝气单元，所述曝气单元连接臭氧发生器。
4.根据权利要求1所述的集成式液体处理装置，其特征在于：所述排液口远离所述溢流口和通孔。
5.根据权利要求1所述的集成式液体处理装置，其特征在于：所述第三腔、第二腔和第一腔自内向外地依次设置；或者，所述第一腔、第二腔和第三腔自内向外地依次设置；或者，第三腔、第一腔和第二腔自内向外地依次设置；或者，所述第二腔和第三腔组合为环形腔，并环绕所述第一腔；或者，第一腔和第三腔均组合为环形腔，且环绕所述第二腔。
6.根据权利要求1所述的集成式液体处理装置，其特征在于：所述溢流口在平面上的投影完全落在所述通孔在所述平面上的投影内；所述平面为垂直于所述溢流口的中心轴线的平面。
7.根据权利要求1所述的集成式液体处理装置，其特征在于：填料层设置在所述第三腔内。
8.根据权利要求1所述的集成式液体处理装置，其特征在于：排废管道的一端连通所述第一腔的底部，另一端连通外界。
9.根据权利要求1所述的集成式液体处理装置，其特征在于：所述第一腔的顶部具有开口。
10.根据权利要求1所述的集成式液体处理装置，其特征在于：所述液体是切削液、脱模剂或脱脂剂。
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