CN221296526U - 含油废水除油装置及废水除油设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种含油废水除油装置及废水除油设备。上述的一种含油废水除油装置中除油组件包括的臭氧投加管、若干气泡发生器、活性炭催化氧化层及刮油机沿罐体的内腔由下到上依次设置，结构紧凑集成度高。同时，装置中第一进料管与出料管分别设置于罐体底端的两侧，并连通于罐体的内腔；臭氧投加管包括相连通的臭氧主管和多个臭氧分支管，臭氧主管连通于罐体的外侧形成进气口，各气泡发生器与各臭氧分支管一一对应连通；臭氧通过臭氧投加管在气泡发生器作用下产生臭氧气泡，臭氧气泡上浮能对活性炭催化氧化层中的活性炭进行冲刷，将活性炭催化氧化层的孔道内的油类物质冲刷出来，避免活性炭催化氧化层的孔道堵塞，并通过刮油机实现除油。

Description

含油废水除油装置及废水除油设备

技术领域

本公开涉及污水处理的技术领域，特别是涉及一种含油废水除油装置及废水除油设备。

背景技术

在湿法冶金工艺中后端需要对高盐萃取溶液使用MVR(Mechanical Vapor Re-compression，机械蒸汽再压缩)蒸干产盐，由于低分子量油类通常沸点低于水，会随水蒸气一起挥发，使得产生的蒸馏水中含有油类物质(含酯类、脂肪酸等)形成含油废水。而溶液中油类物质按存在形态分为悬浮态、分散态、乳化态和溶解态，悬浮态和分散态经长时间静置可分层去除，难以脱除的主要为乳化态油类和溶解态油类。

目前大部分企业采取活性炭吸附除油工艺处理含油废水。活性炭除油主要利用了活性炭疏松多孔的物理特性，对水中杂质进行物理吸附，当水流通过活性炭的孔道时，各种油类有机物等在范德华力的作用下被吸附在活性炭的孔道中从而净化水质。活性炭吸附除油工艺操作简单，活性炭吸附能力强，除油效果显著。

但是随着大量油类物质被吸附进入到孔道中，活性炭的孔道将很容易被油类物质堵塞，难以再吸附更多的油类物质，使得需要频繁地更换新的活性炭，这将产生大量的活性炭废弃物，而活性炭在吸附油类物质后需要作为危废处理，在后续的处理过程需要支付高昂费用。此外，传统的活性炭吸附除油装置功能模块分散、系统集成度低，需要占用大量的空间。

实用新型内容

本公开的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种活性炭利用率高、功能集成度高的含油废水除油装置及废水除油设备。

本公开的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种含油废水除油装置，包括罐体、第一进料管、出料管、混合器及除油组件；

所述除油组件包括臭氧投加管、若干气泡发生器、活性炭催化氧化层及刮油机；所述第一进料管与所述出料管分别设置于所述罐体底端的两侧，并连通于所述罐体的内腔；所述混合器连通设置于所述第一进料管内，且所述混合器内设置有第二进料管；所述臭氧投加管、若干所述气泡发生器、所述活性炭催化氧化层及所述刮油机沿所述罐体的内腔由下到上依次设置；

所述臭氧投加管包括臭氧主管和多个臭氧分支管，所述臭氧主管的第一端位于所述罐体内，所述臭氧主管的第二端延伸出所述罐体，且所述臭氧主管的第二端在所述罐体外形成进气口；各所述臭氧分支管均设置于所述罐体内的所述臭氧主管的管壁上，并连通于所述臭氧主管的内管；各所述气泡发生器与各所述臭氧分支管一一对应连通，各所述气泡发生器均开设有出泡孔；

所述刮油机包括相连通的滤油漏斗及排油管，所述排油管设置于所述活性炭催化氧化层上方的所述罐体，且所述排油管连通于所述罐体的外侧形成排油口。

在其中一个实施例中，所述气泡发生器包括多个微米气泡发生器及多个纳米气泡发生器，各所述微米气泡发生器与各所述纳米气泡发生器沿所述臭氧主管的长度方向间隔均匀设置，且各所述微米气泡发生器的出泡孔及各所述纳米气泡发生器的出泡孔均朝向所述活性炭催化氧化层设置。

在其中一个实施例中，所述微米气泡发生器及所述纳米气泡发生器高低错位设置。

在其中一个实施例中，所述活性炭催化氧化层与所述刮油机之间还设有超滤膜组；所述超滤膜组包括连接管及若干个滤管；所述连接管的第一端设置在所述罐体内，所述连接管的第二端延伸出所述罐体，且所述连接管的第二端在所述罐体外形成出水口；各所述滤管均设置于所述罐体内的所述连接管的管壁上，并连通于所述连接管的内管。

在其中一个实施例中，所述超滤膜组与所述活性炭催化氧化层之间还设置有滤网。

在其中一个实施例中，所述臭氧投加管下还设有砂滤层。

在其中一个实施例中，所述砂滤层的两侧均设置有承托布水板。

在其中一个实施例中，所述含油废水除油装置还包括臭氧破坏器，所述臭氧破坏器的第一端连通于所述罐体顶部的内腔，且所述臭氧破坏器的第二端设置有氧气排放管，所述氧气排放管内设置有臭氧浓度在线监测仪。

在其中一个实施例中，所述滤油漏斗位于所述排油管的上方，且所述滤油漏斗的入口朝上设置。

一种废水除油设备，包括上述任一实施例所述的含油废水除油装置。

与现有技术相比，本公开至少具有以下优点：

1)通过将臭氧投加管、若干气泡发生器、活性炭催化氧化层及刮油机由下到上依次设置在罐体的内腔，使得含油废水除油装置的结构紧凑，能集成为系统集成度更高的一体化设备，相比非一体化设备组合可减少60％占地面积。

2)因为臭氧分支管均设置于罐体内的臭氧主管的管壁上，并连通于臭氧主管的内管，且各气泡发生器一一对应与各臭氧分支管连通，使得当臭氧投加管中通入臭氧后，能通过气泡发生器的高压剪切作用产生臭氧气泡。又因为臭氧主管的第二端在罐体外形成有进气口，各气泡发生器均开设有出泡孔，使得从臭氧主管的进气口进来的臭氧能经过多个臭氧分支管进入相对应的气泡发生器，臭氧在气泡发生器的作用下能产生臭氧气泡，并且产生的臭氧气泡能通过出泡孔排入活性炭催化氧化层中，使得臭氧气泡能在活性炭催化氧化层的孔道内发生上浮，从而能对活性炭催化氧化层的孔道内油类物质起到很好冲刷作用，同时被臭氧气泡冲刷出来的油类物质最终能被滤油漏斗收集，最后经排油口排出至罐体外，以实现了对活性炭催化氧化层中油类物质的去除，以确保活性炭催化氧化层的孔道保持畅通，极大地减少油类物质堵塞活性炭催化氧化层孔道的概率，延长活性炭催化氧化层的使用周期，以降低活性炭催化氧化层更换的频率，有效地减少活性炭催化氧化层废弃物的产生，不仅减少了对环境的压力，且减少后续活性炭催化氧化层废弃物的处理费用，从而降低成本。

3)通过将滤油漏斗及排油管设置在活性炭催化氧化层上方的罐体，且排油管连通于罐体的外侧形成排油口，使得油类物质最终能通过滤油漏斗，被收集并通过排油口排出至罐体外，实现了对油类物质的去除，相较于传统通过活性炭吸附除去油类物质的方式，不易产生活性炭废弃物。

4)通过将臭氧投加管与活性炭催化氧化层的联合使用，提高了对油类物质催化氧化率，以实现对油类物质更深度的处理效果。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，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公开的某些实施例，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为一实施例的含油废水除油装置示意图；

图2为图1所示的含油废水除油装置的臭氧投加管的结构示意图；

图3为图1所示的含油废水除油装置的超滤膜组的正面剖视图；

图4为图1所示的含油废水除油装置的A1-A2截面的俯视图；

图5为图1所示的含油废水除油装置的超滤膜组的侧面剖视图；

图6为图1所示的含油废水除油装置的刮油机的结构示意图。

附图标记说明：10、含油废水除油装置；100、罐体；200、第一进料管；300、出料管；400、混合器；410、第二进料管；510、砂滤层；520、臭氧投加管；5210、臭氧主管；5211、进气口；5220、臭氧分支管；530、气泡发生器；5310、微米气泡发生器；5320、纳米气泡发生器；540、活性炭催化氧化层；550、超滤膜组；5510、连接管；5511、出水口；5520、滤管；560、刮油机；5610、滤油漏斗；5620、排油管；5621、排油口；600、承托布水板；610、第一承托布水板；620、第二承托布水板；700、滤网；800、臭氧破坏器；810、氧气排放管；8110、臭氧浓度在线监测仪。

具体实施方式

为了便于理解本公开，下面将参照相关附图对本公开进行更全面的描述。附图中给出了本公开的较佳实施方式。但是，本公开可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本公开的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本公开的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本公开。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为更好地理解本公开的技术方案和有益效果，以下结合具体实施例对本公开做进一步地详细说明：

如图1所示，一实施例的含油废水除油装置10，包括罐体100、第一进料管200、出料管300、混合器400及除油组件；除油组件包括臭氧投加管520、若干气泡发生器530、活性炭催化氧化层540及刮油机560；第一进料管200与出料管300分别设置于罐体100底端的两侧，并连通于罐体100的内腔；混合器400连通设置于第一进料管200内，且混合器400内设置有第二进料管410；臭氧投加管520、若干气泡发生器530、活性炭催化氧化层540及刮油机560沿罐体100的内腔由下到上依次设置；臭氧投加管520包括的臭氧主管5210和多个臭氧分支管5220；臭氧主管5210的第一端位于罐体100内，臭氧主管5210的第二端延伸出罐体100，且臭氧主管5210的第二端在罐体100外形成进气口5211；各臭氧分支管5220均设置于罐体100内的臭氧主管5210的管壁上，并连通于臭氧主管5210的内管；各气泡发生器530与各臭氧分支管5220一一对应连通，各气泡发生器530均开设有出泡孔；刮油机560包括相连通的滤油漏斗5610及排油管5620，排油管5620设置于活性炭催化氧化层540上方的罐体100，且排油管5620连通于罐体100的外侧形成排油口5621。

可以理解，因为臭氧投加管520、若干气泡发生器530、活性炭催化氧化层540及刮油机560沿罐体100的内腔由下到上依次设置，使得通过罐体100将臭氧投加管520、若干气泡发生器530、活性炭催化氧化层540及刮油机560集成为一体化设备，从而使得含油废水除油装置10的结构紧凑，相比非一体化设备组合可减少60％占地面积。

可以理解，因为臭氧分支管5220均设置于罐体100内的臭氧主管5210的管壁上，并连通于臭氧主管5210的内管，且各气泡发生器530与各臭氧分支管5220一一对应连通，使得当臭氧投加管520中通入臭氧后，能通过气泡发生器530的高压剪切作用产生臭氧气泡。又因为臭氧主管5210的第二端在罐体100外形成有进气口5211，各气泡发生器530均开设有出泡孔，使得从臭氧主管5210的进气口5211进来的臭氧能经过多个臭氧分支管5220进入相对应的气泡发生器530，臭氧在气泡发生器530的作用下能产生臭氧气泡，并且产生的臭氧气泡能通过出泡孔排入活性炭催化氧化层540中，使得臭氧气泡能在活性炭催化氧化层540的孔道内发生上浮，从而能对活性炭催化氧化层540的孔道内油类物质起到很好冲刷作用，同时被臭氧气泡冲刷出来的油类物质最终能被滤油漏斗5610收集，最后经排油口5621排出至罐体100外，以实现了对活性炭催化氧化层540中油类物质的去除，以确保活性炭催化氧化层540的孔道保持畅通，极大地减少油类物质堵塞活性炭催化氧化层540孔道的概率，延长活性炭催化氧化层540的使用周期，以降低活性炭催化氧化层540更换的频率，有效地减少活性炭催化氧化层540废弃物的产生，不仅减少了对环境的压力，且减少后续活性炭催化氧化层540废弃物的处理费用，从而降低成本。

可以理解，通过将滤油漏斗5610及排油管5620设置在活性炭催化氧化层540上方的罐体100，且排油管5620连通于罐体100的外侧形成排油口5621，使得油类物质最终能通过滤油漏斗5610，被收集并通过排油口5621排出至罐体100外，实现了对油类物质的去除，相较于传统通过活性炭吸附除去油类物质的方式，不易产生活性炭废弃物。

可以理解，混合器400的第二进料管410用于投放过氧化氢溶液，使得过氧化氢与臭氧投加管520及活性炭催化氧化层540的联合使用时，能更好地提高了对油类物质催化氧化率，以实现对油类物质更深度的处理效果。

在使用时，使用者先关闭出料管300，并同时向第一进料管200通入油性废水及第二进料管410通入过氧化氢溶液，油性废水与过氧化氢溶液经过混合器400充分混合形成混合液。其中，混合器400可使用文丘里射流混合器，当然本领域技术人员还可以使用其他种类混合器。混合液进入臭氧投加管520及气泡发生器530所在的罐体100位置，接着往臭氧主管5210的进气口5211通入臭氧，臭氧通过臭氧分支管5220分流至各气泡发生器530，臭氧在气泡发生器530的高压剪切作用产生臭氧气泡，臭氧气泡一部分与过氧化氢产生羟基自由基，羟基自由基与混合液充分混合，对混合液中的溶解态油类物质进行氧化。随着混合液液位的不断上升，混合液浸没活性炭催化氧化层540，混合液中的油类物质被活性炭催化氧化层540吸附，并与活性炭催化氧化层540孔道中的活性物质接触，活性物质催化溶解态油类物质被羟基自由基氧化成非溶解态油类物质及中间产物。同时，臭氧气泡另一部分与乳化态油类物质接触产生絮体，絮体通过气浮作用将非溶解态油类物质及中间产物带到混合液的液面上，非溶解态油类物质、中间产物及絮体被滤油漏斗5610收集，并通过排油管5620排出，达到除油的效果。待除油完毕后，打开出料管300排放剩余下的废液。

在其中一个实施例中，活性炭催化氧化层540由活性炭作为基材，通过将具有催化作用的活性物质附着在基材孔道构成。进一步地，活性炭催化氧化层540可采用椰壳活性炭作为基材，椰壳活性炭催化氧化层540的孔道直径分布范围大，具备能完全吸附各种分子大小污染物的能力，同时孔道数量多，比表面积远大于金属基材催化剂。活性炭催化氧化层540制备时可将活性物质(包括但不限于铂、钯、银、铝、锰、铁、硅)的硝酸盐溶液(或易挥发溶液)浸泡基材，使基材孔道填充活性物质后在高温下烧结，蒸发溶剂后将活性物质覆盖并固定在基材孔道内。活性炭催化氧化层540催化臭氧、过氧化氢产生羟基自由基，羟基自由基氧化油类物质的效率远高于常规催化剂，能够加速对水溶性油类物质的氧化，以减少水溶性油类物质中的亲水基团，将水溶性油类物质氧化为非溶解态油类物质及絮体，以便于后续油类物质与水的分离。

如图2所示，在其中一个实施例中，气泡发生器530包括多个微米气泡发生器5310及多个纳米气泡发生器5320，各微米气泡发生器5310与各纳米气泡发生器5320沿臭氧主管5210的长度方向间隔均匀设置，且各微米气泡发生器5310的出泡孔及各纳米气泡发生器5320的出泡孔均朝向活性炭催化氧化层540设置。

可以理解，臭氧在纳米气泡发生器5320的高速剪切作用下会产生纳米级臭氧气泡，当纳米级臭氧气泡接触通入的油性废水与过氧化氢形成的混合液时，由于纳米级臭氧气泡体积较小，受到混合液的浮力也较小，而会随混合液流动，延长纳米级臭氧气泡与混合液接触的时间，提高臭氧的利用率。臭氧与过氧化氢协同产生羟基自由基，羟基自由基具有较强的氧化性，能够对水溶性油类物质进行氧化，以减少水溶性油类物质中的亲水基团，将水溶性油类物质氧化为非溶解态油类物质及中间产物，以便于后续油类物质与水的分离。

可以理解，臭氧在微米气泡发生器5310的高速剪切作用下会产生微米级臭氧气泡，当微米级臭氧气泡接触通入的油性废水与过氧化氢形成的混合液时，由于微米级臭氧气泡体积较大，受到混合液的浮力也较大，使得微米级臭氧气泡在上浮的过程中能够产生强大的冲刷力。因为各微米气泡发生器5310的出泡孔均朝向活性炭催化氧化层540设置，所以微米级臭氧气泡在从出泡孔排出后会上浮冲刷活性炭催化氧化层540的孔道，活性炭催化氧化层540的孔道在微米级臭氧气泡的冲刷作用下，能极大地减少油类物质污堵活性炭催化氧化层540的孔道的可能，延长催化剂的再生周期。

可以理解，微米级臭氧气泡在气浮过程中，乳化态油类物质接触微米级臭氧气泡发生破乳作用产生絮体，絮体随微米级臭氧气泡上浮，絮体将非溶解态油类物质及中间产物破乳聚结并带到混合液的液面上，絮体聚集非溶解态油类物质及中间产物的水溶性更差，便于后续油类物质与水的分离处理。当然由于各纳米气泡发生器5320的出泡孔均朝向活性炭催化氧化层540设置，部分纳米级臭氧气泡上浮也能对活性炭催化氧化层540的孔道产生冲刷作用，避免油类物质污堵活性炭催化氧化层540的孔道。

可以理解，因为各微米气泡发生器5310与各纳米气泡发生器5320沿臭氧主管5210的长度方向间隔均匀设置，能够使得微米气泡发生器5310产生的微米级臭氧气泡能均匀地分散在臭氧主管5210周围的混合液中，使得混合液在通过臭氧投加管520所在的区域后，混合液中的乳化态油类能与微米级臭氧气泡更加充分地反应。同时，能够使得纳米气泡发生器5320产生的纳米级臭氧气泡能均匀地分布在活性炭催化氧化层540下方，从而使得对上方活性炭催化氧化层540的孔道各处都产生均匀的冲刷作用。

如图2所示，在其中一个实施例中，微米气泡发生器5310及纳米气泡发生器5320高低错位设置。可以理解，通过将微米气泡发生器5310与纳米气泡发生器5320高低错位设置，能够使得微米级臭氧气泡与纳米级臭氧气泡在高度方向上分散均匀，充分混合微米级臭氧气泡与纳米级臭氧气泡，使得在纳米级臭氧与过氧化氢生成羟基自由基后能与溶解态油类物质充分反应，并能配合微米级臭氧气泡的气浮作用，使得溶解态油类物质的氧化与气浮过程同步进行，加速对乳化态油类物质的破乳作用。

结合图1、图3至图5所示，在其中一个实施例中，活性炭催化氧化层540与刮油机560之间还设有超滤膜组550；超滤膜组550包括连接管5510及若干个滤管5520；连接管5510的第一端设置在罐体100内，连接管5510的第二端延伸出罐体100，且连接管5510的第二端在罐体100外形成出水口5511；各滤管5220均设置于罐体100内的连接管5510的管壁上，并连通于连接管5510的内管，滤管5520内设置有超滤膜丝。可以理解，因为超滤膜组550设置在活性炭催化氧化层540与刮油机560之间，可以先通过活性炭催化氧化层540对混合液中的油类物质进行氧化和破乳作用减低油类物质的水溶性，便于通过超滤膜组550进行油水的分离。又因为连接管5510的第二端在罐体100外形成出水口5511，各滤管5220均设置于罐体100内的连接管5510的管壁上，并连通于连接管5510的内管，在使用时通过将出水口5511连通负压，抽吸含油废水和过氧化氢的混合液，因为油类物质的分子大于水分子，滤管5520上具有的滤孔的孔径介于油类物质的分子与水分子之间，使得水分子能通过滤管5520的滤孔被负压抽吸进入连接管5510并通过出水口5511排出，能够有效地进行油水分离，出水水质良好，出水电阻率低，能实现蒸馏水废水资源化直接生产成纯水回收，实现含油废水中水分的循环利用并产生经济效益。

在其中一个实施例中，滤管5520为PVDF(聚偏二氟乙烯)制件。可以理解，PVDF具备强抗氧化性，不会被臭氧、过氧化氢及羟基自由基所氧化腐蚀。

在其中一个实施例中，超滤膜组550与活性炭催化氧化层540之间还设置有滤网700。可以理解，因为滤网700设置在超滤膜组550与活性炭催化氧化层540之间，滤网700能够阻碍活性炭催化氧化层540中活性物质或污染物泄露至超滤膜组550，对超滤膜组550造成污染。

在其中一个实施例中，臭氧投加管520下还设有砂滤层510。可以理解，砂滤层510可以使用石英砂填料，当然本领域技术人员还可以使用其它填料进行替换。通过砂滤层510预处理含油废水与过氧化氢的混合液，能够截留混合液中的不溶性杂质。同时，当分散态油滴通过砂滤层510的滤料时，会增加分散态油滴的碰撞概率，进而有利于分散态油滴聚结成大油珠便于后续分离处理。

在其中一个实施例中，砂滤层510两侧均设置有承托布水板600。可以理解，砂滤层510与臭氧投加管520之间设置有第一承托布水板610，同时砂滤层510与罐体100的底部之间设置第二承托布水板620，使得砂滤层510设置在第一承托布水板610与第二承托布水板620之间，对砂滤层510中的滤料进行限位固定，避免滤料在过滤过程中流失。承托布水板600可为滤料承托板，此处不做限制，本领域技术人员还可使用其他结构。

在其中一个实施例中，含油废水除油装置10还包括臭氧破坏器800，臭氧破坏器800的第一端连通于罐体100顶部的内腔，且臭氧破坏器800的第二端设置有氧气排放管810，氧气排放管810内设置有臭氧浓度在线监测仪8110。可以理解，随着从臭氧投加管520通入了臭氧，臭氧会被气泡发生器530高压切割产生臭氧气泡，臭氧气泡上浮后其中的臭氧会脱离混合液上升至罐体100顶部，因为臭氧破坏器800的第一端连通于罐体100顶部的内腔，且臭氧破坏器800的第二端设置有氧气排放管810，所以臭氧会从臭氧破坏器800的第一端进入，臭氧经过臭氧破坏器800被转化成氧气，转化后的氧气通过臭氧破坏器800的第二端的氧气排放管810排放到外界大气中，通过将臭氧转化成无害的氧气，避免了将臭氧直接排放对大气环境造成影响。

可以理解，因为氧气排放管810内设置有臭氧浓度在线监测仪8110，能够对排放出的气体进行检测，监控排放出的气体中臭氧的含量是否符合预定含量，避免大于预定含量的臭氧排放到大气造成环境破坏。例如，当臭氧浓度在线监测仪8110的臭氧含量读数大于0.1mg/Nm³时，关闭臭氧发生器，停止向臭氧进料口加入臭氧，检查臭氧破坏器800是否能正常工作，若臭氧破坏器800内催化剂失效则更换催化剂恢复效能。当然，具体臭氧含量标准还可以选取其它浓度，本领域技术人员可以根据环境保护要求进行调整。进一步地，臭氧破坏器800内可使用分解型臭氧催化剂，当然本领域还可以采用其它类型的催化剂，本领域技术人员可根据需要进行替换。

如图6所示，在其中一个实施例中，滤油漏斗5610位于排油管5620的上方，且滤油漏斗5610的入口朝上设置。可以理解，油类物质经过活性炭催化氧化层540的催化作用和臭氧气泡的破乳作用之后，油类物质的水溶性降低，由于油类物质密度小于水，油类物质经过静置会浮于混合液表面上。因为滤油漏斗5610的入口朝上设置，当混合液的液位高于滤油漏斗5610的入口平面时，混合液表面的油类物质将会从滤油漏斗5610的入口进入。又因为滤油漏斗5610位于排油管5620的上方，且排油管5620连通于罐体100的外侧形成排油口5621，油类物质将受重力作用沿排油管5620排出罐体100，达到除油的效果。

在其中一个实例中，罐体100、第一进料管200、第二进料管410、出料管300、臭氧投加管520等均为316L不锈钢制件。可以理解，316L不锈钢具备抗氧化性、耐腐蚀性，不会被臭氧、过氧化氢及羟基自由基所氧化腐蚀。

本公开还提供一种废水除油设备，包括上述任一实施例的含油废水除油装置10。可以理解，通过设置相连通的臭氧主管5210和多个臭氧分支管5220，各气泡发生器530一一对应与各臭氧分支管5220连通，能通过气泡发生器530的高压剪切作用产生臭氧气泡，臭氧气泡在上浮过程中能对活性炭催化氧化层540的孔道进行冲刷，将活性炭催化氧化层540的孔道内的油类物质冲刷出来，使得活性炭催化氧化层540的孔道保持畅通，极大地减少油类物质堵塞活性炭催化氧化层540的孔道的可能，延长活性炭催化氧化层540的使用周期，降低活性炭催化氧化层540的更换频率，进而减少活性炭废弃物的产生，也减少在活性炭废弃物后续处理过程中的处理费用，降低成本。同时，罐体100集成臭氧投加管520、若干气泡发生器530、活性炭催化氧化层540及刮油机560，使得废水除油设备结构紧凑，减少占地面积。并且，能通过刮油机560将油类物质收集并排出，达到除油的目的。

在其中一个实施例中，为了便于更好地理解，以下对实施例的废水除油设备的使用过程进行说明：

在使用时，使用者先关闭出料管300，在同时向第一进料管200通入油性废水及第二进料管410通入过氧化氢溶液，油性废水与过氧化氢溶液经过混合器400充分混合形成混合液，混合液进入罐体100后，由下至上按顺序流经砂滤层510、臭氧投加管520、气泡发生器530、活性炭催化氧化层540、超滤膜组550及刮油机560，最终产出纯水并排放氧气。混合液在通过砂滤层510时，首先去除不溶性杂质，并聚结分散态油滴。混合液在通过臭氧投加管520及若干气泡发生器530所在的罐体100区域时，往臭氧主管5210的进气口5211通入臭氧，臭氧通过臭氧分支管5220分流至各气泡发生器530，气泡发生器530包括纳米气泡发生器5320及微米气泡发生器5310，纳米气泡发生器5320高压剪切作用产生纳米级臭氧气泡，纳米级臭氧气泡与过氧化氢协同产生羟基自由基，羟基自由基与混合液充分混合，同时微米气泡发生器5310产生的微米级臭氧气泡因为浮力作用上升。

混合液在通过活性炭氧化催化层所在的罐体100区域时，混合液中的溶解态油类物质在活性炭催化氧化层540中被活性炭吸附，并与活性炭催化氧化层540的孔道中的活性物质接触，活性物质催化溶解态油类物质被羟基自由基氧化成非溶解态油类物质及中间产物。同时，微米级臭氧气泡与乳化态油类物质接触产生絮体，絮体通过气浮作用将非溶解态油类物质、中间产物携带冲刷出活性炭催化氧化层540的孔道，避免活性炭催化氧化层540的孔道堵塞。混合液在通过超滤膜组550所在的罐体100区域时，将出水口5511连通负压抽吸混合液，水分子通过滤管5520的滤孔被负压抽吸，水分至通过出水口5511流出生产成纯水，混合液在经过超滤膜组550后变成超滤残液(油类物质浓缩液)。

超滤残液流经刮油机560所在的罐体100区域时，非溶解态油类物质、中间产物、絮体会浮于超滤残液液面经刮油机560分离后由刮油机560排油口5621排出，达到除油的目的。而多余的臭氧气泡上升脱离超滤残液后进入臭氧破坏器800，将多余臭氧转化为无害氧气，经臭氧浓度在线监测仪8110从氧气排放口排出。待除油完毕后，打开出料管300排放剩余的超滤残液。进一步地，超滤残液在经过简单压滤后，也可重新从第一进料管200进入，反复通过含油废水除油装置10进行除油，以减少超滤残液量中的含油量。

在其中一个实施例中，含油废水中油类物质含量为28.8mg/l，COD(化学需氧量)为297mg/l，以40m³/h流量使含油废水从第一进料管200进入罐体100，30％过氧化氢溶液用量以1％来料体积流量从第二进料管410进入罐体100，臭氧投加管520的臭氧投加量为100mg/l，出水口5511产出纯水流量39.4m³/h，电导率16.9μS/cm，每日运行时长24h，连续运行35天，效果稳定。对比采取不往臭氧投加管520通入臭氧的方式，出水口5511产出纯水的电导率为112.6μS/cm，无法满足纯水电导率要求，连续运行7天后出水口5511产出纯水流量大幅下降达25％，出水口5511产出纯水电导率上升至224.8μS/cm，活性炭催化氧化层540催化催化作用失效且超滤膜组550污堵。经反洗再生活化后采取往臭氧投加管520通入臭氧的方式正常运行，出水口5511产出纯水的流量恢复至39.2m³/h，出水口5511产出纯水的电导率为19.3μS/cm，性能得到恢复。与之对应，不添加过氧化氢采用臭氧单独作为氧化剂实验出水口5511产出纯水的电导率为175.4μS/cm。由此可得，臭氧气泡的气浮作用对延长活性炭催化氧化层540催化作用及超滤膜组550使用寿命有显著效果，且臭氧组合过氧化氢的更强氧化能力相较于单一使用氧化效果有明显提高。

在其中一个实施例中，当出水口5511测得纯水流量较稳定态减少15％以上，超滤膜组550可能被污堵，导致通量降低；当纯水电导率＞20μS/cm，活性炭催化氧化层540可能被污堵，催化性能下降。或当系统运行时间达3个月，此时需要停机(关闭进气口5211、第一进料管200及第二进料管410)采取反洗再生活化。为了便于更好地理解，以下对实施例的废水除油设备的反洗再生活化过程进行说明：

S1反冲洗：打开出料管300收集剩余的超滤残液，由出水口5511注入纯水，以产出纯水流量的1.5-2倍流量反洗5-10min；

S2化学反洗：反冲洗完成后由出水口5511反注入pH＝4的盐酸(或硫酸)溶液，以产出纯水流量的1倍流量反洗10-15min；

S3反洗后处理：化学反洗后进行纯水反冲洗，洗去残酸至出料管300排出，待出料管300排出的液体pH≈7，此时停止反冲洗，关闭出料管300，开启进气口5211注入臭氧利用纳米气泡发生器5320、微米气泡发生器5310产生臭氧气泡对催化剂进行活化，过程持续10min，再生完成。进一步地，可以使用出水口5511产出纯水可直接用作反洗纯水及残酸冲洗。

与现有技术相比，本公开至少具有以下优点：

1)通过将臭氧投加管520、若干气泡发生器530、活性炭催化氧化层540及刮油机560由下到上依次设置在罐体100的内腔，使得含油废水除油装置10的结构紧凑，能集成为系统集成度更高的一体化设备，相比非一体化设备组合可减少60％占地面积。

2)因为臭氧分支管5220均设置于罐体100内的臭氧主管5210的管壁上，并连通于臭氧主管5210的内管，且各气泡发生器530与各臭氧分支管5220一一对应连通，使得当臭氧投加管520中通入臭氧后，能通过气泡发生器530的高压剪切作用产生臭氧气泡。又因为臭氧主管5210的第二端在罐体100外形成有进气口5211，各气泡发生器530均开设有出泡孔，使得从臭氧主管5210的进气口5211进来的臭氧能经过多个臭氧分支管5220进入相对应的气泡发生器530，臭氧在气泡发生器530的作用下能产生臭氧气泡，并且产生的臭氧气泡能通过出泡孔排入活性炭催化氧化层540中，使得臭氧气泡能在活性炭催化氧化层540的孔道内发生上浮，从而能对活性炭催化氧化层540的孔道内油类物质起到很好冲刷作用，同时被臭氧气泡冲刷出来的油类物质最终能被滤油漏斗5610收集，最后经排油口5621排出至罐体100外，以实现了对活性炭催化氧化层540中油类物质的去除，以确保活性炭催化氧化层540的孔道保持畅通，极大地减少油类物质堵塞活性炭催化氧化层540孔道的概率，延长活性炭催化氧化层540的使用周期，以降低活性炭催化氧化层540更换的频率，有效地减少活性炭催化氧化层540废弃物的产生，不仅减少了对环境的压力，且减少后续活性炭催化氧化层540废弃物的处理费用，从而降低成本。

3)通过将滤油漏斗5610及排油管5620设置在活性炭催化氧化层540上方的罐体100，且排油管5620连通于罐体100的外侧形成排油口5621，使得油类物质最终能通过滤油漏斗5610，被收集并通过排油口5621排出至罐体100外，实现了对油类物质的去除，相较于传统通过活性炭吸附除去油类物质的方式，不易产生活性炭废弃物。

4)通过将臭氧投加管520与活性炭催化氧化层540的联合使用，提高了对油类物质催化氧化率，以实现对油类物质更深度的处理效果。

以上实施例仅表达了本公开的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本公开的保护范围。因此，本公开专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种含油废水除油装置(10)，其特征在于，包括罐体(100)、第一进料管(200)、出料管(300)、混合器(400)及除油组件；

所述除油组件包括臭氧投加管(520)、若干气泡发生器(530)、活性炭催化氧化层(540)及刮油机(560)；所述第一进料管(200)与所述出料管(300)分别设置于所述罐体(100)底端的两侧，并连通于所述罐体(100)的内腔；所述混合器(400)连通设置于所述第一进料管(200)内，且所述混合器(400)内设置有第二进料管(410)；所述臭氧投加管(520)、若干所述气泡发生器(530)、所述活性炭催化氧化层(540)及所述刮油机(560)沿所述罐体(100)的内腔由下到上依次设置；

所述臭氧投加管(520)包括臭氧主管(5210)和多个臭氧分支管(5220)，所述臭氧主管(5210)的第一端位于所述罐体(100)内，所述臭氧主管(5210)的第二端延伸出所述罐体(100)，且所述臭氧主管(5210)的第二端在所述罐体(100)外形成进气口(5211)；各所述臭氧分支管(5220)均设置于所述罐体(100)内的所述臭氧主管(5210)的管壁上，并连通于所述臭氧主管(5210)的内管；各所述气泡发生器(530)与各所述臭氧分支管(5220)一一对应连通，各所述气泡发生器(530)均开设有出泡孔；

所述刮油机(560)包括相连通的滤油漏斗(5610)及排油管(5620)，所述排油管(5620)设置于所述活性炭催化氧化层(540)上方的所述罐体(100)，且所述排油管(5620)连通于所述罐体(100)的外侧形成排油口(5621)。

2.根据权利要求1所述的含油废水除油装置(10)，其特征在于，所述气泡发生器(530)包括多个微米气泡发生器(5310)及多个纳米气泡发生器(5320)，各所述微米气泡发生器(5310)与各所述纳米气泡发生器(5320)沿所述臭氧主管(5210)的长度方向间隔均匀设置，且各所述微米气泡发生器(5310)的出泡孔及各所述纳米气泡发生器(5320)的出泡孔均朝向所述活性炭催化氧化层(540)设置。

3.根据权利要求2所述的含油废水除油装置(10)，其特征在于，所述微米气泡发生器(5310)及所述纳米气泡发生器(5320)高低错位设置。

4.根据权利要求1所述的含油废水除油装置(10)，其特征在于，所述活性炭催化氧化层(540)与所述刮油机(560)之间还设有超滤膜组(550)；所述超滤膜组(550)包括连接管(5510)及若干个滤管(5520)；所述连接管(5510)的第一端设置在所述罐体(100)内，所述连接管(5510)的第二端延伸出所述罐体(100)，且所述连接管(5510)的第二端在所述罐体(100)外形成出水口(5511)；各所述滤管(5520)均设置于所述罐体(100)内的所述连接管(5510)的管壁上，并连通于所述连接管(5510)的内管。

5.根据权利要求4所述的含油废水除油装置(10)，其特征在于，所述超滤膜组(550)与所述活性炭催化氧化层(540)之间还设置有滤网(700)。

6.根据权利要求1所述的含油废水除油装置(10)，其特征在于，所述臭氧投加管(520)下还设有砂滤层(510)。

7.根据权利要求6所述的含油废水除油装置(10)，其特征在于，所述砂滤层(510)的两侧均设置有承托布水板(600)。

8.根据权利要求1所述的含油废水除油装置(10)，其特征在于，所述含油废水除油装置(10)还包括臭氧破坏器(800)，所述臭氧破坏器(800)的第一端连通于所述罐体(100)顶部的内腔，且所述臭氧破坏器(800)的第二端设置有氧气排放管(810)，所述氧气排放管(810)内设置有臭氧浓度在线监测仪(8110)。

9.根据权利要求1所述的含油废水除油装置(10)，其特征在于，所述滤油漏斗(5610)位于所述排油管(5620)的上方，且所述滤油漏斗(5610)的入口朝上设置。

10.一种废水除油设备，其特征在于，包括权利要求1～9中任一项所述的含油废水除油装置(10)。