CN201713406U - 水电站含油污水处理系统 - Google Patents

Abstract

一种水电站含油污水处理系统，其特征是它主要由浮油收集器(1)、旋流除油器(2)、气浮装置(3)、油水分离器(4)、活性炭过滤器(5)和精密过滤器(6)组成，所述浮油收集器(1)设置在调节池(9)内，调节池(9)通过一级提升泵(10)连接旋流除油器(2)，旋流除油器(2)连接气浮装置(3)，气浮装置(3)、油水分离器(4)、活性炭过滤器(5)和精密过滤器(6)依次连接。本实用新型具有体积小，结构紧凑、安装方便、工作连续稳定、运行可靠、操作范围宽、操作和维护费用低等优点。

Description

水电站含油污水处理系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，尤其是一种综合高效的水电站含油污水处理系统。

背景技术

目前，含油污水的产量大，涉及的范围广，例如油田、电站、轮船航运、车辆清洗、机械制造、食品加工等过程中均会产生含油污水。油污染作为一种常见的污染，对环境保护和生态平衡危害极大。当今油水分离技术较多，常用的方法有重力分离法、空气浮选法、粗粒化法、过滤法、吸附法、超声波法等技术等。然而，由于水电站含油污水有其特殊性，亟需一种针对水电站含油污水的专用综合处理设备。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种水电站含油污水处理系统，该系统技术成熟、运行可靠、占地少，采用PLC全自动控制，且处理规模大，可以很好满足水电站含油污水处理需要。

本实用新型的技术方案是：

一种水电站含油污水处理系统，它主要由浮油收集器、旋流除油器、气浮装置、油水分离器、活性炭过滤器和精密过滤器组成，所述浮油收集器设置在调节池内，调节池通过一级提升泵连接旋流除油器，旋流除油器连接气浮装置，气浮装置、油水分离器、活性炭过滤器和精密过滤器依次连接。

所述调节池连接有隔油池，隔油池连接含油污水管道。

所述旋流除油器的侧部进口连接破如加药装置，旋流除油器的顶部出口连接PAM加药装置。

所述气浮装置和油水分离器之间设有溶气罐和中间水箱，溶气罐连接气浮装置的出气口，气浮装置连接中间水箱，中间水箱通过二级提升泵连接油水分离器。

所述溶气罐连接有空压机。

所述浮油收集器主要由浮筒、进水筒、分离筒和推进器组成，浮筒与进水筒间有相对高度，分离筒内设有进水筒，分离筒内壁与进水筒外壁构成集油室，进水筒内设有推进器，集油室连通有吸油管，吸油管连接油泵。

所述分离筒与调节池内液面间距离为25mm至35mm。

所述中间水箱通过回流管连接气浮装置进口端。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的水电站含油污水处理系统技术成熟、运行可靠、占地少，采用PLC全自动控制。处理规模大于等于2×20m3/h。安全高效，除油、除污能力强，出水含油小于等于1mg/L，出水悬浮物小于等于100mg/L。

本实用新型具有体积小，结构紧凑、安装方便、工作连续稳定、运行可靠、操作范围宽、操作和维护费用低等优点。

附图说明

图1是本实用新型的工艺流程图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是本实用新型的浮油收集器的结构示意图。

图中：1为浮油收集器、100为浮筒、101为进水筒、102为分离筒、103为推进器、104为集油室、105为吸油管、2为旋流除油器、3为气浮装置、4为油水分离器、5为活性炭过滤器、6为精密过滤器、7为隔油池、8为空压机、9为调节池、10为一级提升泵、11为破如加药装置、12为PAM加药装置、13为回流管、14为二级提升泵、15为溶气罐、16为中间水箱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

如图2，一种水电站含油污水处理系统，它主要由浮油收集器1、旋流除油器2、气浮装置3、油水分离器4、活性炭过滤器5和精密过滤器6组成，所述浮油收集器1设置在调节池9内，调节池9通过一级提升泵10连接旋流除油器2，旋流除油器2连接气浮装置3，气浮装置3、油水分离器4、活性炭过滤器5和精密过滤器6依次连接。旋流除油器2、气浮装置3、活性炭过滤器5和精密过滤器6的侧方排放口接污油池。旋流除油器2和油水分离器4底部排放口接污泥池。

调节池9连接有隔油池7，隔油池7连接含油污水管道。旋流除油器2的侧部进口连接破如加药装置11，旋流除油器2的顶部出口连接PAM加药装置12。

气浮装置3和油水分离器4之间设有溶气罐15和中间水箱16，溶气罐15连接气浮装置3的出气口，气浮装置3连接中间水箱16，中间水箱16通过二级提升泵14连接油水分离器4。

溶气罐15连接有空压机8。

如图3，浮油收集器1主要由浮筒100、进水筒101、分离筒102和推进器103组成，浮筒100与进水筒101间有相对高度，分离筒102内设有进水筒101，分离筒102内壁与进水筒101外壁构成集油室104，进水筒101内设有推进器103，集油室104连通有吸油管105，吸油管105连接油泵。

分离筒102与调节池9内液面间距离为25mm至35mm。

中间水箱16通过回流管13连接气浮装置3进口端，进行二次处理，使除油除污更彻底。

如图1，本实用新型的工艺流程为：

含油污水首先经隔油池7对浮油进行初次分离，然后重力流至调节池9内，调节池9可以调节水质和水量。在调节池9内设有浮油收集器，专门用于对液面浮油的收集。

一级提升泵10将调节池9内污水提升至旋流除油器2，水流以切线方式进入旋流分离，并依靠油与水的密度差，在离心力的作用下自然分离，污水由设备内中心管收集经上部排出，油类物质由设备顶部排出。

含油污水在离心分离后进入气浮装置3，在进入气浮装置3前通过破乳加药装置11投加破乳剂，破坏乳化油的电离平衡，使乳化油与水分离。在旋流除油器2后通过投加混凝剂，使水中悬浮物混凝成便于分离的絮状体。

污水在加药反应后进入气浮装置3的接触室，与溶气系统的溶气水充分接触，油类及悬浮物在微小气泡的吸附作用下浮出水面。并通过刮渣机刮除，达到除油的目的。

气浮装置3的气浮池出水进入中间水箱16，通过二级提升泵14将污水加压进入油水分离器4。

污水首先进入油水分离器4上部的油毡吸附区，在压力作用下再经过10微米的滤芯进行过滤。滤芯由亲水憎油材质制造，能将油类物质有效拦截。经除油滤芯过滤后的污水再进入过滤器进行深度处理。

污水首先进入活性炭过滤器5，可将水中的悬浮物和油类物质拦截，进一步改善水质。

活性炭过滤器5的活性炭出水进入精密过滤器6。精密过滤器6为滤芯过滤，滤芯由亲水憎油材质制造，过滤精度为5微米，能将油类物质再次拦截。

经上述两级处理后的污水，即可达标排放。

如图6，浮油收集器1由主机和控制系统两部分组成。主机包括浮筒100、进水筒101、分离筒102、推进器103和油位控制器。控制系统包括控制柜和油泵。

使用时，将主机放入含有浮油的水体，主体设备靠浮筒100的浮力漂浮于水面上，调节浮筒100与分离筒102之间的相对高度，使得分离筒102保持平衡并且淹没于水中，接通电源，并且调节好推进器最佳转速，整机即可投入运行。

浮油收集器1利用重力分离原理，由推进器103将水面浮油连同水一起经进水筒101压入分离筒内，由于进水筒101出水断面突然扩大，水的流速降低，浮油靠比重轻而上浮于分离筒102顶部积存，当油积存到一定厚度时油泵启动，将积油排出。上述过程重复进行，推进器103不停地将水面浮油压入分离筒102内，能将水面浮油有效收集。调整浮筒100与分离筒102的相对高度，使得分离筒102顶面的淹没水深在30mm左右。

浮油收集器设备型号：FYSQ-600；材质：碳钢防腐；最大除油能力：600L/H；

油泵进出口管径：DN12.5；油泵吸程：8m；油泵出口压力：1.2kgf/cm2；装机功率：1.3KW；电源电压：380V。

旋流分离除油技术是一种高效节能的油水分离技术。它的关键部分是旋流除油器。含油废水从切向进口以一定的压力或速度注入旋流除油器2，在旋流分离器内旋转，产生离心力场。在离心力的作用下，密度大的水被甩向四周，并顺着壁面向下运动，经中心竖管由设备上部排出；密度小的油迁移到中间并向上运动，最后经上部排油口定期排出，达到油水分离的目的。

旋流除油器型号：YSCB-20；额定出力：20m3/h；工作压力：≤0.6MPa；浮油去除率：≥50％；水流旋转流速：1.2-1.5m/s。开启进水阀，启动进水泵。旋流分流器开始运行，当设备连续运行累计达6小时排油电磁阀和排污电动阀先后开启一次，每次排污3分钟。先排油、后排污。

溶气罐15将大量空气溶于水中，形成溶气水，作为工作介质，通过释放器骤然减压快速释放，产生大量微细气泡粘附于经混凝反应后污水中的“矾花”上，使絮体或油类上浮，通过刮渣机刮至污油池，从而迅速地去除水中的悬浮物和油类物质，处理水自流进入中间池。通过该设备处理后污水的含油量可大幅度下降，浮油去除率可达80％，悬浮除去除率达85％左右。

气浮装置3分回流水溶气释放部分、加药破乳、聚凝部分、气浮部分、刮渣机部分和电器控制部分。

1、加药破乳、聚凝部分：破如加药装置11和PAM加药装置12分别完成破乳剂、絮凝剂的投加，破乳剂投加在管道混合器中，絮凝剂投加在气浮进水管道内。

2、溶气罐：溶气罐15用于回流水的加压溶气。溶气罐15内保持一定的空气压力，中间水箱16内的清水加压后进入溶气罐15内。根据亨利定理，空气在水中的溶解度与压力成正比。因罐内压力增加，大量空气溶于水中，形成溶气水。同时，溶气罐15内装有一定高度的空心球填料，利用填料比表面积大的特点，增加了水与空气的接触面积，促使更多的空气溶于水中。

气浮效果的好坏，主要取决于回流水溶气及释放的效果。本气浮装置采用高效节能的溶气和释放系统。溶气罐的工作压力一般控制在2.0-3.5kg/cm2。

3、气浮部分：溶气水在接触室底部由溶气释放器突然减压释放，使溶于水中的空气释放出大量的微细气泡，在上升过程中遇到污水中已经聚凝的悬浮物和油粒，吸附着在上面，并很快浮至水面，然后通过气浮池上部的刮沫机把它们刮至渣槽中，重力排至废渣池，清水经集水装置收集排入中间水箱。

4、气浮系统的自动控制

刮渣机自动刮沫。空压机、溶气水泵与原水泵联动，空压机气缸内压力自动保待设定值。进气电磁阀根据溶气罐液位控制器信号自动开关，保持气水平衡。

气浮装置型号：QF-20；设计水量：20m3/h；溶气罐直径：Φ600；刮沫机功率：0.55kw；溶气压力：0.2-0.35MPa；回流比：30％；混合时间：3.0min；反应时间：10min；进入接触室水流流速：＜0.1m/s；接触室水流上升流速：20mm/s；接触室水流停留时间：1.0min；分离室水流下向流速：3.0mm/s；分离室水流停留时间：30min。

气浮出水自流入中间水箱，以满足后续处理的工艺要求。有效容积为9m³。

每列系统包括二套加药装置。分别为：破乳加药装置11、PAM加药装置12，即絮凝剂加药装置。破乳剂投加在安装于系统进水管上的管道混合器中连接旋流除油器2，絮凝剂投加在气浮装置3的进水管道上。

加药装置由溶药箱、搅拌器、贮药箱、计量泵、操作平台、管道阀门和控制系统组成(PLC集中控制)。溶药箱用于溶解和稀释药品；贮药箱用于储存和计量药品；计量泵用于定量地向水中投加药液。

溶药箱：有效容积：0.6m3；材质：碳钢衬胶；搅拌器转速：131r/min；搅拌器功率：0.75KW；贮药箱：有效容积：0.9m³；材质：碳钢衬胶；计量泵：投加量：破乳剂加药装置8-12L/H、絮凝剂加药装置6-10L/H。

破乳剂，化学成份：破乳剂有效成份为无水氯化钙粉剂(CaCl2)，工业纯，CaCl2净含量95％，镁及碱金属氯化物含量≤0.2％，水不溶物≤0.1％，PH值7.5-8.5，碱度以[Ca(OH)2]计≤0.1％。

破乳原理：本药剂投加在含油污水中用于破坏乳化油分散乳化状态，即破坏了乳化油的电离平衡，使其变成可以与水分离的浮油。

使用方法：溶液配制浓度：5％，投加量：30-50mg/L，计量泵流量：8-12L/H。混凝剂，化学成份：混凝剂(PAC)采用聚合氯化铝，化学成份为[AL2(OH)nCL6-n.H2O]m，II类工业级，固体黄色粉剂。氧化铝(AL2O3)的质量分数≥29％，盐基度40-90％，水不溶物的质量分数≤1.5％。

混凝原理：往污水中投入混凝剂(即电解质)，提供了大量正离子，靠静电吸引作用使大量正离子涌入胶体扩散层及至吸附层，使扩散层完全消失，达到电中和状态时，ξ电位为零，其势能小于布朗运行的动能，使胶粒进入引力范围，从而迅速产生凝聚现象。

使用方法：溶液配制浓度：5％，投加量：20-30mg/L，计量泵流量：6-10L/H。

配药：

1、先在溶液箱内注入清水约1/2水位，然后启动搅拌机。

2、将定量的药剂慢慢倒入溶药箱内，边加药边继续加水，同时搅拌。

破乳剂：每箱投入氯化钙粉剂25kg

混凝剂：每箱投入聚合氯化铝粉剂25kg

3、当溶药箱内液位上升至箱面以下150-200mm时，关闭进水阀，停止加水。

4、搅拌15-20min后，药液配制完成，停搅拌机，打开溶药箱放药阀，将药液放至贮药箱备用。

5、计量泵与一级提升泵同步运行，自动时PLC自动控制计量泵的启停。

6、计量泵投加量应根据水质调整。

油水分离器4由壳体、粗粒化聚合元件、阀门等组成，粗粒化聚合体由经过特殊处理的高分子超细纤维热粘而成，呈立体网状的均匀微孔结构。当含油污水进入分离器后，首先进入一级粗粒化聚结器，然后缓慢地通过二级过滤区，二级过滤区设有专业除油滤芯，外层是聚丙烯纤维层，对油珠起吸附作用，内层为改性纤维层，对油珠起脱附作用，故可将水中的油汇集成大油珠迅速上浮至排油口。清水通过滤芯中心管进入底部清水区。由于第二级粗粒化器的孔径比第一级小，密度大，因此可进一步将水中更微小的油珠充分捕捉，从而达到油水分离的目的。

本油水分离器4由一级过滤区、二级过滤区、清水区、进出水管系、反冲管系、排油系统及控制系统组成(采用PLC集中控制)。

油水分离器设备型号：YSFQ-20；额定出力：20m3/h；排油方式：电磁阀自动排油(PLC集中控制)；工作压力：≤0.6Mpa；工作温度：10-40℃；内置滤芯数量：5支；单只滤芯产水量：5-6m3/h；滤芯材质：PP熔喷；滤芯精度：10μm；滤芯规格：Φ300×750mm。

调试时，在含油污水进入设备前，首先通过反洗管将设备内注满清水，将过滤油毡和滤芯浸湿，清水浸泡时间不少于24小时。防止油污水进入设备后，油污直接粘附在过滤介质的表面，形成无法反洗去除的油垢。

操作程序为：关闭进出水阀、反洗排水阀、打开反洗进水阀及顶部排气阀，当顶部排气阀有水外溢时即可关闭。

运行：打开油水分离器进水阀、出水阀，其余阀门关闭，再启动二级提升泵。污水自上而下，经初过滤、精过滤两级除油后进入底部清水区排出。

排油：当设备连续运行一段时间后(周期可调)，PLC控制柜指令排油电磁阀自动排油一次，排油时间120-180秒。

反洗：当设备运行一段时间后(12小时，周期可调)，自动反洗一次。反洗分两步完成，先反洗下层二级精滤区，最洗上部一级过滤区。所有反洗程序在自动状态下均由PLC控制柜自动完成。反洗结束后反洗进出水阀关闭，恢复正常运行状态。每级反洗历时10分钟。

停机待用：当设备处于停机待用状态时，设备内存水不应排出，以保恃滤芯良好的透水性。

活性炭过滤器5的工作是通过活性炭床来完成的。水流自上而下经过设备内的活性炭床，水中的悬浮物、油类物质、有机污染物等被活性炭有效地拦截，过滤后的清水透过活性炭床，经底部集水装置排出。

同时，随着活性炭床含污量的增加，孔隙逐步减少，过滤的水头损失逐渐增加，当进水压力达到一定程度时就必须对活性炭床进行反洗，以恢复其功能。

活性炭过滤器设备型号：HTGB-20；单台出力：20m3/h；材质：碳钢防腐；设计压力：≤0.6Mpa；反洗周期：12小时反洗一次(可按实际调整)；反洗历时：10min；出水浊度：＜10FTU；出水含油：＜5mg/L；反洗强度：6L/m2.s；活性炭粒径：

厚度：1000mm；处理量：设计处理流量：20m3/h。

活性炭过滤器的运行及反洗周期：

系统的设计运行时间12小时，随后应对活性炭过滤器进行反洗；应依据水质的变化等调整反洗周期，确保出水水质。

反洗流量：反洗的目的在于使活性炭反向松动，并将滤层上所截留的污质冲走，达到清洁滤层的作用，控制反洗水量为6L/m2.s左右，以活性炭不被冲跑为宜。

反洗时间：反洗时间的长短和填料层的截污量和反洗周期有关。反洗时间根据反洗排水浊度而定。一般反洗终点浊度应小于10NTU，即10度，反洗时间为8-10分钟，调试时根据运行情况适当调整。

运行管理：严格执行运行操作程序说明，观察出水浊度及油含量，超标一定要反洗，如果是永久性失效，则需更换活性碳。

精密过滤器6是本系统的最后一道把关设备。通过精密过滤器对含油污水进行深层过滤，达到基本完全除油的目的。精密过滤器滤芯材质及工作原理与油水分离器内滤芯相同，滤芯孔隙5μm，过滤精度比油水分离器更高，。

除油机理：设备内装置的滤芯，外层是聚丙烯纤维层，对油珠起吸附作用，内层为改性纤维层，对油珠起脱附作用，污水中残留的油份被截留在滤芯表面和孔隙中，通过反洗去除，从而达到油水分离的目的。

精密过滤器设备型号：JMGB-20；设备出力：20m3/h；设备材质：碳钢防腐；滤芯材质：PP熔喷；过滤精度：5μm；滤芯规格：Φ65×750mm；设计压力：≤0.6Mpa；出水浊度：＜100mg/l；出水含油：＜1mg/l。

设备的运行、反洗均由PLC控制柜自动控制。所有阀门的切换均自动完成，反洗周期和反洗耗时按设计周期自动控制(设定时间可调)。

本装置的运行及反洗均为自动，在试运行时按以下内容调整：

处理量：设计处理流量：20m3/h。

运行、反洗周期：系统设计的运行、反洗周期为12小时，调试时应依据水质的变化，处理效果等调整，确保出水水质。

反洗强度：反洗强度同活性炭过滤器。反洗时间：反洗时间的长短和滤芯的截污量有关。反洗时间根据反洗排水浊度而定。一般要求反洗终点浊度应小于10NTU，即10度，反洗时间8-10分钟，可根据运行情况进行适当调整。

滤芯的更换：随着制水时间的增长，滤芯因截留物的增多，若反洗后，运行阻力仍不下降时需更换滤芯。

Claims (8)

1.一种水电站含油污水处理系统，其特征是它主要由浮油收集器(1)、旋流除油器(2)、气浮装置(3)、油水分离器(4)、活性炭过滤器(5)和精密过滤器(6)组成，所述浮油收集器(1)设置在调节池(9)内，调节池(9)通过一级提升泵(10)连接旋流除油器(2)，旋流除油器(2)连接气浮装置(3)，气浮装置(3)、油水分离器(4)、活性炭过滤器(5)和精密过滤器(6)依次连接。

2.根据权利要求1所述的水电站含油污水处理系统，其特征是所述调节池(9)连接有隔油池(7)，隔油池(7)连接含油污水管道。

3.根据权利要求1所述的水电站含油污水处理系统，其特征是所述旋流除油器(2)的侧部进口连接破如加药装置(11)，旋流除油器(2)的顶部出口连接PAM加药装置(12)。

4.根据权利要求1所述的水电站含油污水处理系统，其特征是所述气浮装置(3)和油水分离器(4)之间设有溶气罐(15)和中间水箱(16)，溶气罐(15)连接气浮装置(3)的出气口，气浮装置(3)连接中间水箱(16)，中间水箱(16)通过二级提升泵(14)连接油水分离器(4)。

5.根据权利要求4所述的水电站含油污水处理系统，其特征是所述溶气罐(15)连接有空压机(8)。

6.根据权利要求1所述的水电站含油污水处理系统，其特征是所述浮油收集器(1)主要由浮筒(100)、进水筒(101)、分离筒(102)和推进器(103)组成，浮筒(100)与进水筒(101)间有相对高度，分离筒(102)内设有进水筒(101)，分离筒(102)内壁与进水筒(101)外壁构成集油室(104)，进水筒(101)内设有推进器(103)，集油室(104)连通有吸油管(105)，吸油管(105)连接油泵。

7.根据权利要求6所述的水电站含油污水处理系统，其特征是所述分离筒(102)与调节池(9)内液面间距离为25mm至35mm。

8.根据权利要求4所述的水电站含油污水处理系统，其特征是所述中间水箱(16)通过回流管(13)连接气浮装置(3)进口端。

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