CN2325377Y - 横向流含油污水除油器 - Google Patents

Abstract

横向流含油污水除油器克服了在分离过程中重新混合产生二次污染。除油器(8)里形成聚结器(4)和连通的分离器(6),该二器的两侧是外壳,聚结器上、下两面为倾斜封闭板,内部置聚丙烯梯形波纹板,邻层板上梯形槽体轴心线构成某角度。分离器上面为固定带(19),下面是出泥间隔网带(21),内部置聚丙烯板组,每板上压成均布的多面凸棱体。污水从筛板(3)进入聚结器里倾斜交错的聚结通道,以横向流进入分离器,提高了分离效率。

Description

横向流含油污水除油器

本实用新型涉及一种处理含油污水的除油装置，特别涉及横向流含油污水除油器。

在油田、化工等行业含油污水处理工程中，除油器是一种不可缺少的水质净化处理设备。目前国内外含油污水除油的方法比较多，现应用的主要有斜板除油器。斜板式除油器基本原理为“浅层沉淀”，又称“浅池理论”或“哈真理论”，基本原理如下：

含油污水在斜板区的分离效率为： $E=\frac{V}{Q/A}------\left(1\right)$

式中：E-------油珠颗粒的分离效率，％；

      V-------油珠颗粒的上浮速度，m/s；

      Q/A-----表面负荷率，m³/h·m²；

      Q-------处理流量，m³/h；

      A-------除油设备水平工作面积，m²。

这里的分离效率是以大于浮升速度V的油珠颗粒去除率来表示的，也就是除油效率。表面负荷率Q/A是一个重要参数，当除油设备通过的流量Q一定时，加大表面积A，可以减小油珠颗粒的上浮速度V，这就意味着有更小直径的油珠颗粒被分离出来，因此加大除油设备工作面积A，可以提高除油效率或增加设备的处理能力。

浮升速度V可用斯托克斯公式(Stokes)计算： $V=\frac{g}{18\mathrm{\μ}}{{({\mathrm{\ρ}}_w-{\mathrm{\ρ}}_0)d}^2}_p------\left(2\right)$

式中：V-----油珠颗粒的浮升速度，m/s；

      g-----重力加速度，m/s²；

      μ----污水的动力粘度，pa·s；

      ρ_w----污水的密度，kg/cm³；

      ρ_o----油的密度，kg/cm³；

      d_p----油珠颗粒直径，m。

由斯托克斯公式可知，若污水中的油珠颗粒直径、污水及油密度和水温一定时，则油珠颗粒的浮升速度亦为定值，除油效率与油珠颗粒的浮升速度成正比，与表面负荷率成反比。

假设除油设备的高度为H，油珠颗粒的分离时间为t，则表面负荷率可表示为Q/A=H/t，将其代入(1)式，可得： $E=\frac{V}{Q/A}=\frac{V}{H/t}=\frac{\mathrm{Vt}}{H}------\left(3\right)$

从(3)式可见，重力分离除油设备的除油效率是其分离高度的函数，减小除油设备的高度，可以提高除油效率。在其他条件相同时，除油设备的分离高度越小，油珠颗粒上浮到表面所需要的时间就越短，这就是所谓的“浅池理论”。因此，在油水分离设备中加设斜板，可增加分离设备的工作表面积，缩小分离高度，从而可提高油珠颗粒的去除效率。

在理论上加设斜板不论其角度如何，其去除效率提高的倍数，相当于斜板总水平投影面积比不加斜板的水面面积所增加的倍数。当然实际效果不可能达到理想的倍数，这是因为存在着斜板的具体布置，进出水流的影响、板间流态的干扰和积油等因素。但是，由于斜板的存在，增大了湿周，缩小了水力半径，因而雷诺数(Re)较小，这就创造了层流条件，水流较平稳，同时弗劳德数(Fr)较大，更有利于油水分离。目前常用的斜板式除油器，其含油污水在板间多半为上向流或下向流，这就使油、水、泥在同一个流线方向移动，其中，上向流为水与油珠运动方向一致，下向流为水与泥运动方向一致，因而就造成了处理后的水与已分离的油或泥重新混合，发生二次污染，并且每一单元流速都是恒定不变化的，影响油水分离效率。

本实用新型的目的在于克服上述目前技术存在的问题，而提供一种可提高油水分离效率的横向流含油污水除油器。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来达到：根据“浅池理论”或“哈真理论”，采用斜板除油器外壳上相关部件，在除油器外壳进液端置有聚结器和中部置有连通的分离器。聚结器上有与外壳焊接的进液筛板，上下两面为向轴心线倾斜的上、下板，聚结器的两侧采用除油器外壳构成的聚结器。聚结器里置有聚丙烯复合材料制成的梯形波纹板组，该板组中相邻层板上梯形槽体的轴心线构成某一角度。上述分离器的两侧采用除油器外壳，上面放有间隔的角钢固定带；下面是支承板，该支承板上有间隔的钢板网带；分离器里置有聚丙烯复合材料制成的多层板组，每层板压成若干个均布的多面凸棱体，每板上每行多面凸棱体是“凸”与“凹”交替；邻层板上是多面凸棱体“凸”与“凹”相对应。

上述聚结器里梯形波纹板邻层板上梯形体的轴心线可构成60～90°，分离器里多层板组可与水平面相倾斜，且每板上可压成正六面凸棱体。进液筛板上均布Φ8-Φ10mm孔。由上述方案可知：采用大阻力配水方法，含油污水经挡水折板缓冲后再经筛板以均匀细流进入聚结器，可使聚结器中每一通道内污水流速基本保持一致，可提高油珠的聚结效果。污水经聚结器里倾斜交错的正弦波路流动，可使微小粒径的油珠在亲油性较强、疏水性良好的梯形波纹流道面上润湿附着，并不断地进行碰撞结合扩大，变大后的微小油珠在自身重力和水力冲动作用下，可从板面脱落下来，使聚结表面又得到更新，与此同时，污水中的固体颗粒也在发生不断碰撞及聚并，最终变成容易去除的较大油珠及固体颗粒。含油污水经过聚结器后沿着水平方向进入分离器，分离器由于相邻板组中正六面凸棱体而形成大、中、小三个通道口，从聚结器出来的油珠和固体颗粒，按一定水力负荷沿水平方向进入分离器，在其中由小口通道进入，从中口、大口通道流出，以后由于流道不断重复变化，就造成了水力条件的不断变化，致使经过聚结变大的油珠及固体物质颗粒，多次发生分离，最后使油珠浮至上面角钢板固定带上，集中流入储油仓中；污泥及固体物质落至下支承板上排出，从而可以完成设计目的。

本实用新型与上述目前技术相比较可具有如下效果：按照“浅池理论”，充分发挥了聚结和分离的综合作用，在设备正常运转的情况下，连续排油，保证了高效率油水分离；同时，采用横向进水，分离板组内油、水、泥的流态为正交流，即含油污水沿水平方向进入分离板组，同时沿水平流出，油珠垂直向分离板组上部移动，泥及固体颗粒向斜板的底部移动，并且每一单元流速时刻都在变化，克服了已分离的油或泥与水重新混合发生二次污染的问题。

附图1是本实用新型结构图

附图2是图1上A～A剖视图

附图3是图1聚结器(4)里两个梯形波纹板(23、24)组合一组(25)状态图

附图4是图1上配水折板(2)轴侧图

附图5是图1上进液筛板(3)主视图

附图6是图1上角钢固定带(19)轴侧图

附图7是图1上支承板(21)主视图

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

由附图1所示，一般含油污水除油器都具有筒体外壳(8)、左、右头盖(18、12)，左头盖(18)上接有含油污水进液管(1)，该端里面于侧壁上有配水折板(2)，如图4所示；右头盖(12)上有出水弯管(11,13)，该端里面有缓冲挡板(10)；上面有储油仓(22)及排油管(7)；筒体外壳下面有鞍座(14)及排泥管(15)和挡流板(16)；另外筒体上还有人孔盖(20)。本实用新型是在除油器外壳里含油污水进液端置有聚结器(4)和中部置有连通的分离器(6)，聚结器(4)上进液端是与外壳(8)焊连的筛板(3)，筛板(3)的形状决定于筒体外壳(8)的形状，如图5所示，由它分隔成左端为含油污水进液区，配水折板(2)置在进液区；聚结器(4)的上下两面为向筒体轴心线倾斜的上、下封闭板(5,17)，二板的两侧与外壳内壁焊接；聚结器(4)的两侧是外壳(8)；出口端与分离器(6)直通；聚结器(4)里置有以聚丙烯复合材料为主的梯形波纹板组，每板上形成多道同向均布的梯形槽，该板组中相邻层板上梯形槽体的轴心线构成某一角度，含油污水由筛板(3)进入这些倾斜交错的梯形槽里。上述分离器(6)的两侧以外壳(8)为封闭弧形面，上面放有间隔的角钢固定带(19)，如图6所示；分离器(6)的下面是支承板(21)，支承板(21)上有间隔的钢板网带(26)；分离器(6)里置有以聚丙烯复合材料为主制成的多层板组，每板上压成若干个均布的多面凸棱体，每板上每行多面凸棱体是“凸”与“凹”交替；即多面凸棱体与多面凹棱体交替，邻层板上是多面凸棱体“凸”与“凹”对应。

上述梯形波纹板邻层板上梯形体的轴心线可构成60～90°角。分离器(6)里多层板组可与水平面相倾斜，分离器出水端面由中心线以上有折形挡板(9)，且每板上可压成正六面凸棱体。筛板(3)上均布Φ8～Φ10mm圆孔。由上述方案可看出，含油污水由进液管(1)利用大阻力配水方法，进入除油器筒体外壳(8)的左头盖里进液区，进液经缓冲折板(2)、筛板(3)进入聚结器(4)，其中折板(2)可采用4～8mm厚不锈钢板折成120°角，如图4所示；筛板(3)也可采用4～8mm厚不锈钢板，板上孔距可为20～40mm，如图5所示，形状决定于筒体形状，由它隔成进液区和聚结分离区，经筛板孔进入的污水其流速比较均匀，不产生大的冲击，可提高油珠的聚结效果。聚结器(4)里采用亲油性较强、疏水性良好的聚丙烯复合材料的梯形波纹板，微小粒径的油珠在梯形波纹板面上润湿附着，并不断地进行碰撞结合扩大，这种变大的微小油珠由于重力和水力冲动作用，从聚结材料表面上脱落下来，使材料表面又得到更新，于此同时固体颗粒也发生不断碰撞及聚并，最终变成容易去除的较大油珠及固体颗粒。含油污水经聚结器(4)后沿水平方向进入分离器(6)，分离器(6)里倾斜板面上也可以压成正六面棱台体，由正六面棱台体构成的板间空间通道可看作由多个等腰三角组所构成，有大、中，小通道口。油珠粒径及固体物质长大后，按一定水力负荷沿着水平方向进入分离器(6)时，液流会从小口通道进入，从中口、大口通道流出，然后进入下一个小口通道，由于这种流动不断重复进行，也就是产生了水力条件的不断变化，致使经过聚结变大的油珠及固体物质颗粒，多次发生分离，最后使油珠上浮至储油仓(22)中，通过排油管(7)排出；污泥及固体物质下落至污泥区，最后通过排泥管(15)排出；处理后的水沿水平方向流动。

Claims (4)

1．一种横向流含油污水除油器，除油器外壳(8)一端上接有进液管(1)，该端里面有配水折板(2)；另一端上有出水管(11,13)，该端里面有缓冲挡板(10)；上面有储油仓(22)及排油管(7)；下面有鞍座(14)及排泥管(15)，其特征在于：

a．在除油器外壳(8)里进液端置有聚结器(4)和中部置有连通的分离器(6)；聚结器(4)上有与外壳(8)焊连的进液筛板(3)，上下两面为向轴心线倾斜的上下封闭板(5,17)，聚结器(4)的两侧是外壳(8)；聚结器(4)里置有聚丙烯复合材料制成的梯形波纹板组，该板组中相邻层板上梯形槽体的轴心线构成某一角度；

b．分离器(6)的两侧为壳体(8)上面放有间隔的角钢(19)，下面是支承板(21)，支承板(21)上有间隔的钢板网带(26)；分离器(6)里置有聚丙烯复合材料制成的多层板组，每板上压成若干个均布的多面凸棱体，每板上每行多面凸棱体是“凸”与“凹”交替；邻层板上是多面凸棱体的“凸”与“凹”对应。

2．根据权利要求1所述的除油器，其特征在于：梯形波纹板邻层板上梯形体的轴心线可构成60～90°。

3．根据权利要求1所述的除油器，其特征在于：分离器(6)里多层板组可与水平面相倾斜，且每板上可压成若干个均布的正六面凸棱体。

4．根据权利要求1所述的除油器，其特征在于：进液筛板(3)上均布Φ8～Φ10mm孔。

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