专利名称:含油废水处理成套装置的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种环保设备,尤其是含油废水处理设备,具体地说是一种含油废水处理成套装置。
背景技术:
众所周知,各种机械制造业、钢铁和其它金属、石油精制、石油化学、肉类加工、植物油生产、人造革、皮革废水、油漆、油墨制造业均会产生大量的含油废水,船舶、车辆、飞机等交通运输工具、发动机等的清洗废水也会产生含油废水,它是一种严重污染物,必须经过处理才能排放。
由于废水的来源不一,含油废水的种类、浓度、特性也各异,它们一般以油包水与水包油的性质存在废水中,大体上含油废水一般可以分为
1. 静止时在水面上浮起油膜的游离态油。
2. 微米级的油滴可被电荷力和其它力稳定的而不受表面活性剂影响的机械分散油。
3. 油、水界面受表面活性剂影响而化学稳定的乳化油(乳化液)。
4. 化学溶解极细微分散而无法用物理方法去除的溶解态油。
5. 吸附于废水中固体颗粒及其它组分表面的固体吸附油。
根据处理的油的种类的不同,目前常用的处理方法和设备主要有一、普通油脂废水处理设备
1. 处理效果受温度的限制, 一般设计进水温度为20至40°C;
2. 废水进水含油率《400mg/1时,除油率只有<80%;
3. 设备处理废水时需电加热或蒸汽加热。破乳时需要加酸裂解,出水加碱中和,运行成本高。 '
(1)加酸、加温,中和反应罐材质要求,需316L不锈钢材质,废水温度需要加至65DC以上才达到破乳效果,能耗大,中和后产生的盐类将影响深度处理效果。
(2) 挥发性气体与盐类将形成了二次污染。
(3) 操作繁琐,酸、碱储运及人工操作安全系数低。
(4) 投资成本大,运行费用高,工艺复杂。
4.使用局限性大,设备需高分子絮凝剂破乳,破乳效果受环境影响。如 聚丙烯酰胺等,它溶药困难,千粉投药不均匀时出现成团结块现象,易堵塞 泵、阀、流量计及管道,同时药剂价格昂贵,运行费用高。
二、 BSGY型自动油水分离器
优点
1. 采用斜板隔油技术,分离效率高,占地面积小;
2. 利用浮子隔油,特别使用于船舶浮油的处理;
3. 自动收油和排渣; 缺点
1. 处理效果受温度的限制,设计温度为20—4(TC;
2. 废水进水含油率《400mg/1时,除油率只有85%;
3. 设备处理废水时需电加热或蒸汽加热;
4. 使用局限性大-,
5. 破乳剂价格昂贵,操作繁琐;
6. 破乳时需要加酸裂解,出水加碱中和,运行成本高。
三、 油水废水常规处理工艺
废水调节池一泵一加酸加温反应一加碱中和一污水冷却塔一中间池一气 浮净水器一出水 优点
该工艺成熟,除油效果好,使用范围广,不受环境影响。 缺点与前述设备大致相同。
四、 无机陶瓷超滤膜装置 需安装PEXPEC烧结管过滤器
优点集过滤,杀菌吸附为一体的过滤设备,过滤精度高,耐腐蚀,无毒性
缺点
进水的含油量《15mg/1,悬浮物的浓度《10mg/l预处理要求高,难清洗,易堵塞,运行成本高,使用范围窄。
五、 水力旋流分离器
1. 优点
(1) 结构简单,内部无易损件和滤料,使用方便。
(2) 功能多,根据需要使用不同场合。
(3) 它能分离液、液和液、气、固三相分离。
2. 缺点
(1) 它的分离特性、效率等在很大程度受到进料压力和混合物性质等因素的影响。
(2) 在液、液分离时油滴的直径小于切割值时就很难分离。
(3) 水力旋流器中的介质分离依靠液体在其内部旋转所产生的涡流作使介质分离,液体在旋转时产生解切力,这种解切力会使絮凝体破裂,使油滴等其他物质变成更小的液滴,加大了后续分离难度的运行成本。
(4) 植物油废水的处理效果差,易堵塞。
六、 气浮净水器
气浮去除含油废水的有溶气气浮,射流气浮,叶轮气浮、电解气浮和涡凹气浮等。
1. 设备需高分子絮凝剂破乳,破乳效果受环境影响;
2. 功效消耗大,运行费用高;
3. 使用范围受限制;
4. 进入含油量^500mg/L效果不明显;
5. 直接处理,设备需用阴或阳高分子絮凝剂破乳,破乳效果受环境影响。(1)设备需高分子絮凝剂破乳,破乳效果受环境影响。加酸、加温,中
和反应罐材质要求高,需316L不锈钢材质,废水温度需要加至90"C左右达到破除效果,能耗大,中和后产生的盐类将影响深度处理效果。(2) 挥发性气体与盐类形成了二次污染。
(3) 操作繁琐,酸、碱储运及人工操作安全系数低。
(4) 投资成本大,运行费用高,工艺复杂。
(5) 含油量》500mg/1时效果不明显。
综上所述,目前各类除油工艺均存在投入大,工艺路线复杂,需加热加酸再中和才能实现破乳分离的目的,且分离效果不理想,稍有不慎应可能超标,达不到排放效果。为了提高处理效果,在一些行业不得不使用高分子絮凝剂,使得处理成本居高不下。
因此,急需实用新型一种既节约成本,又能提高分离效果的以机械处理为主的方法及设备来代替目前需加热加酸的处理工艺及设备来解决达标排放问题。发明内容
本实用新型的目的是针对现有的含油废水处理中油水分离主要依靠加热、加酸、加高分子絮凝剂及中和沉淀造成的处理成本高、设备投资高、占地面积大的问题,实用新型一种新的含油废水处理成套装置。
本实用新型的技术方案是
一种含油废水处理成套装置,其特征是它包括。一用于将絮凝剂按比例溶解的溶药箱1;
一用于将溶药箱1中的絮凝剂溶解液与含油废水按比例进行高速旋转混合的泵2,泵2的输入端或出口端与溶药箱1的出口端相连;
一安装在稳流筒4底部的旋流切割布水器3,该旋流切割布水器3的进口端通过管道与泵2的输出端相连,其出口端位于稳流筒4的内底部,稳流筒4安装在使废水完成异向絮凝的外筒5中;
一将外筒5中的废油取出的第一去油器6;
一用于存放废油的集油箱25;
一使废水完成同向絮凝的混合槽8,该混合槽8通过穿孔集水管23 '与外筒5相连,外筒5中的废水通过该穿孔集水管23进入混合槽8中;根据废水的性质在混合槽8中安装有混合器或搅拌器;一油水分离室9,该分离室9的下部设有与前述混合槽8底部相通的废水进口 ,在所述的废水进口处安装有向废水中注入溶气水以使废水中的絮凝油滴和其它组份比重小于1的高压溶气释放器22;在该油水分离室9的上部也安装有将其中的废油与其它组份取出的第二去油器10,第二去油器10取出的废油直接送入集油箱25中或通过一个与集油箱25相连的集油槽11送入集油箱25中;
一澄清池19,在澄清池19中安装有斜管沉淀区17,在斜管沉淀区17下部的澄清池19中设置有反射板20,斜管沉淀区17的下部、反射板20的上方安装有喇叭口布水器18,喇叭口布水器18通过连接管26与位于油水分离室9底部的集水排水系统21相连,从而将油水分离室9中的经过同向絮凝后的含油废水排水澄清池19中;所述的连接管26的下端与集水排水系统21的出水口相连,其上端从油水分离室9的上部引出穿过斜管沉淀区17后与喇叭口布水器18相接;
- 一用于接收经澄清池19沉清后从斜管沉淀区17上部溢出的经过处理后的清水的缓冲池15。
所述的高压溶气释放器22的进水管与市供自来水管或缓冲池15的底部相连。
所述的斜管沉淀区的斜管的倾角为50-65度。
所述的澄清池19的上部设有为进入缓冲池15的锯齿形集水槽13,锯齿形集水槽13通过安装有阀门、流量计14的水管与缓冲池15相连。所述的锯齿形集水槽B的进水口处安装有挡渣板12。所述的第一去油器6和第二去油器10为撇油机或推油机。本实用新型的有益效果
1、 本实用新型的装置结构紧凑,处理流程简单。
本实用新型的装置集加药、破乳、混合、混凝、絮凝、分离、集油、澄清等工艺于一体, 一体化程度高,管道联接少,构思新颖,体积小,占地面积省。
2、 建筑物少、基建费用低。本实用新型的建筑物只需一只集水池和设备基础,无需隔油池、中间池 等基建设施。
3、 能耗小、运行费用低。
本实用新型破乳时无需加温、加酸,破乳剂为常规絮凝剂,且不用高分
子絮凝剂破乳,所以溶药方便,操作简单,适应范围广,设计进水温度为5-70 度,同时自动化程度高,设备间的废水均为自流运行。常规设备使用局限性 大,破乳时需加温至65。以上再投加高分子絮凝剂,破乳效果受环境的影响, 如聚丙稀酰胺等,它溶药困难,干粉投加时易出现成团现象,既浪费药剂, 又易堵塞泵、阀、流量计及管道,同时药剂价格昂贵,运行费用高,如用液 体药剂则运输费用大,储运繁琐。本实用新型的处理费用可由常规设备的 10-80元/吨降为0. 6-5元/吨左右。
4、 处理效果好、无二次污染
当废水含油量》3000mg/1,油脂的处理率为98%左右,COD去除率大于50%, 悬浮物去除率为99%,出水稳定,废油可回收利用,废渣回收提炼或做燃料。 而同类设备当废水含油量》400mg/1时,除油效果小于80%。加酸、加温后将 产生挥发性气体,同时废水中和后产生盐类,既形成二次污染,又影响深度 处理的效果。
5、 投资省、见效快
本实用新型的设备为碳钢防腐一体化成套装置,运至现场接通电源,即 可正常运行,设备具体材质还可由用户自定。而目前同类的其它设备工艺需 加温、加酸、加碱、絮凝。设备要求为不锈钢材质,且多套设备组合才能达 到处理效果。 —
6、 维护方便,易管理
本实用新型的配套设施为水泵、空压机、减速机、阀门、流量计等,选 型考究,按规定定期保养即可。而同类型的其它设备,操作繁琐,酸、碱储 运要求高,工人操作安全系数差。
7、 物、化相结合
本实用新型采用化学法破乳、絮凝。物理法分离、集油和澄清,优化组合。破乳剂与絮凝剂为常规净水剂。无毒、无害、无腐蚀性,所以设备使用
士人,, 芍WTCo
8、 自动化程度高
设备配套运行进水、加药、破乳、分离、集油、澄清、出水可自动和手 动操作,液位自动控制,同时具有断水、断相、过载保护等报警功能。
9、 本实用新型采用同步加药,利用泵的高速旋转作用打破分子结构使絮 凝剂与油分子充分结合,达到破乳的目的,并充分利用旋流切割布水器进行 均匀布水,稳流后产生紊流作用,防止复乳现象的发生,使破乳剂和絮凝剂 充分发挥作用,通过异向絮凝和同向絮凝的双重作用提高了破乳和絮凝效果, 并严格控制水流方向和速度,使之形成不可逆的破乳效果,提高了分离效果。
10、 本实用新型通过利用斜管沉淀装置进一步提高了分离效果。
图1是本实用新型的成套装置的结构示意图。
图2是本实用新型的旋流切割布水器的结构示意图。
图3是图2的仰视结构示意图。
图4是本实用新型的斜管沉淀区的斜管组件的结构示意图。 图中16为排水阀,24为排油口。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。 如图1-4所示。
一种含油废水处理成套装置,可用于植物油生产废水、机械加工油废水、 冷轧油、热轧油、轧铝油、平整液、防锈油、光整液、切削液、磨削液等含
油废水的油水分离处理。如图1所示,该成套装置包括
一用于将絮凝剂(可采用驱油破乳剂或聚合氯化铝等药剂)按比例溶解
的溶药箱1 (与现有的絮凝剂溶药箱相同);必要时破乳剂也可加入溶药箱1 中同时溶解;
一用于将含油废水进行高速旋转增压的泵2(型号可为ZX型或ZW型), 泵2的输入端或出口端与溶药箱1的出口端相连;
10一安装在稳流筒4底部的旋流切割布水器3 (图2、 3),该旋流切割布水器3的进口端通过管道与泵2的输出端相连,其出口端位于稳流筒4的内底部,稳流筒4安装在使废水完成异向絮凝的外筒5中;
一将外筒5中的废油取出的第一去油器6(可采用安装在外筒5顶部的市售撇油机加以实现);
一用于存放废油的集油箱25;
一使废水完成同向絮凝的混合槽8,该混合槽8通过穿孔集水管23与外筒5相连,外筒5中的废水通过该穿孔集水管23进入混合槽8中;具体实施时还可根据废水性质在混合槽8中安装常规的混合器或搅拌器以加速混合作用;
一油水分离室9,该分离室9的下部设有与前述混合槽8底部相通的废水进口,在所述的废水进口处安装有向废水中注入溶气水以使废水中的絮凝油滴及其它组份比重小于1的高压溶气释放器22 (主要由压縮机、溶气泵及喷嘴组成,压縮机产生的高压气体使喷水嘴中的水成雾状喷出并在废水中形成无数个微细气泡,使部分油滴或其它组份与气泡相结合形成比重小于1的大颗粒絮凝体);在该油水分离室9的上部也安装有将其中的废油取出的第二去油器10 (可采用市售推油机,由人工或机械传动装置进行推油),第二去油器10取出的废油可直接送入集油箱25中,也可先送入一个与集油箱25相连的集油槽11中,然后再送入集油箱25中;
一澄清池19,在澄清池19中安装有斜管沉淀区17,在斜管沉淀区、17下部的澄清池19中悬置有反射板20,斜管沉淀区17的下部、反射板20的上方安装有喇叭口布水器18,喇叭口布水器18通过连接管26与位于袖水分离室9底部的集水排水系统21相连从而将油水分离室9中的经过同向絮凝后的含油废水排水澄清池19中;所述的连接管26的下端与集水排水系统21的出水口相连,其上端从油水分离室9的上部引出穿过斜管沉淀区17后与喇叭口布水器18相连;
一用于接收经澄清池19沉清后从斜管沉淀区17上部溢出的经过处理后的清水的缓冲池15。具体实施时为了减少用水量,可将高压溶气释放器22的进水管与市供自来水管或缓冲池15的底部相连。斜管沉淀区的斜管的倾角为50-65度并呈蜂窝状置于澄清池中,这样,由反射板20反射的水进入斜管中上升,受到斜管的作用,絮状颗粒会沿管壁下滑沉入澄清池的底部,定期外排至污泥池。
具体实施时澄清池19的上部还可设置一个为缓冲池15供水的锯齿形集水槽13,锯齿形集水槽13的进水口处安装有挡渣板12,锯齿形集水槽13通过安装有阀门及流量计14的水管与缓冲池15相连,缓冲池15中的水可直接排放或作深度处理,也可作为工艺用水循环使用。
上述实施例中的絮凝剂可采用牌号为PMA2-4型废水处理用絮凝剂,破乳剂可采用ZC-3185型加以实现。
本实用新型的一个典型的处理工艺过程为
首先,将絮凝剂(可采用几千元一吨的普通絮凝剂,也可采用几万元一吨的高分子絮凝剂)按l: 200 1000的比例在溶药箱1溶解,得到絮凝剂溶解液;
其次,按每吨废水至少注入5 120公斤絮凝剂溶解液(包括含有破乳剂的絮凝剂溶解液)的比例使絮凝剂溶解液及含油废水一起进入高速注液泵2(应采用高速叶轮泵,其流量可根据需处理的水量确定),在高速注液泵2的作用下使含油废水与絮凝剂溶解液充分混合,达到破乳的目的,得到破乳后的含油废水;
第三,将泵2泵出的含油废水(或通过旋流切割布水器3 (图2、 3所示)均匀地从稳流筒4 (为上部不带盖子的桶形结构)的下部送入稳流筒4内以实现破乳,破乳后的含油废水在稳流筒4进行布朗运动而不产生复乳并外溢到外筒5内形成紊动,使尺寸为0.001 0.01 li m的油滴形成尺寸为0.01 1 u m的油滴,完成异向絮凝,利用去油设备(如常用的撇油机)将外筒5中浮出液面的絮凝油滴汇集至集油箱25中;
第四,利用穿孔集水管23从外筒5的底部将含用尺寸为0.01 1 u m的絮凝油滴的废水送入混合槽8中进行混合,混合可利用水流本身的流动加以实现,也可通过增加外力加以实现,可通过使用常规混合器械或搅拌器进行
1沸合,以使异向絮凝后的油滴进行同向絮凝,形成尺寸为1 10um的颗粒状物质,得到同向絮凝废水;
第五,将经过同向絮凝后的废水从混合槽的底部出口排入油水分离室9中,同时在油水分离室9的废水入口处安装高压溶气释放器22,使废水与高压溶气释放器22排出的溶气水充分混合,从而使同向絮凝后的油滴及其它组份的比重小于l,油水分离后浮于液面,再用去油机将浮于液面的油滴及其它组份汇集至集油箱25中;
第六,利用位于油水分离室9底部的集水排水系统21提升后经喇叭口布水器18均匀地分布在澄清池19中的反射板20上,在反射板20的上部安装斜管沉淀区17 (如图4所示),斜管沉淀区17的斜管的倾角可在50-65度之间选择,斜管沉淀区为蜂窝状结构,经反射板20反射后的废水进入斜管沉淀区17作进一步分离,清水从斜管沉淀区17的上部的锯齿形集水槽13收集后排入缓冲池15,絮凝颗粒在斜管沉淀区17中的斜管的作用下沉入澄清池19。
为了防止部分絮凝颗粒从斜管沉淀区17的斜管中浮出后进入锯齿形集水槽13中,在锯齿形集水槽13的周围安装有防止从斜管沉淀区17上浮的部分絮凝颗粒进入的其中的挡渣板12。 '
本实用新型的工作原理为
生产中所排放的含油废水经集水池收集后,由泵2抽至综合除油器内进行处理,首先我们采用了泵前加药(具体实施时也可采用泵后加药,但以泵_前加药效果最好),溶解后的絮凝剂在溶药箱1,经泵2的叶轮高速旋转下,使含油废水与絮凝剂充分混合,从而打破它的分子结构达到破乳的目的。破乳后的废水通过旋流切割布水器3,均匀地分布于稳流筒4内,在稳流筒的作用下产生布朗运动(不规则运动)。经叶轮高速旋转破乳后,使0. OOl—O. Olum的油滴在稳流的作用下而不产生复乳,因为复乳后的浮化液再破乳十分困难,即使能破乳工艺也非常复杂,成本也十分高。
破乳后的废水由稳流筒外溢至外筒5,在外筒5内形成一种紊动。即废水的流动使油滴化学脱稳,0. OOl—O. Olum的油滴逐渐形成0. Ol—lum的异向絮凝,絮凝后的油滴部分浮于液面,由撇油机6自动撇至集油槽7汇至集油箱25中,另部分废水由穿孔集水管23集至混合槽8进行充分混合。混合槽的作 用是使异向絮凝后的油滴经混合槽转变为同向絮凝,也就是O.Ol—lum的油 滴,经同向絮凝后达到l一10um的颗粒状态,再由高压溶气释放器22使絮凝 后的废水与溶气水充分混合,使同向絮凝后的油滴和废水中的其他部分有害 物质的比重小于l,在油水分离室9经油水分离浮于液面,经刮油机10自动 刮油至集油槽11排入集油箱25内。
经两相絮凝后的含油废水,大部分油脂的比重小于1而浮于液面,由刮 油机10刮至集油槽11中,排入集油箱25内,小部分油脂与废水中的其它组 分混合在废水中,所以我们通过油水分离室9中的集水排水系统21,经喇叭 口布水器18均匀地布置在反射板20上,由斜管澄清池19进行重力分离
喇叭口布水器的作用是使废水能均匀的布置在反射板上,由反射板向斜 管沉淀区17均匀的扩展,反射板另外的主要作用是集水排水管的流速可提高 到100mm/s,而不影响废水的澄清效果。
当废水在斜管沉淀区的上流速度小于100mm/s的流速下,絮凝颗粒将形 成一悬浮覆盖层,对上浮的小颗粒絮凝物到拦截和吸附作用,所以油水分离 更彻底。分离后的澄清水经周边锯齿集水槽13收集至缓冲池15,为了防止上 浮的絮凝物进入清水缓冲池15,锯齿形集水槽13设挡渣板12,阻挡可能出 现的上浮絮凝物,确保澄清水进入缓冲池15。
为了节约水资源,更进一步降低运行成本,缓冲池的废水一方面作为溶 气水供溶气释放器使用,另方面是平衡整个除油系统的液位,达到运行时的 是最佳效果。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
权利要求1、一种含油废水处理成套装置,其特征是它包括一用于将絮凝剂按比例溶解的溶药箱(1);一用于将含油废水进行高速旋转的泵(2),泵(2)的输入端或出口端与溶药箱(1)的出口端相连;一安装在稳流筒(4)底部的旋流切割布水器(3),该旋流切割布水器(3)的进口端通过管道与泵(2)的输出端相连,其出口端位于稳流筒(4)的内底部,稳流筒(4)安装在使废水完成异向絮凝的外筒(5)中;一将外筒(5)中的废油取出的第一去油器(6);一用于存放废油的集油箱(25);一使废水完成同向絮凝的混合槽(8),该混合槽(8)通过穿孔集水管(23)与外筒(5)相连,外筒(5)中的废水通过该穿孔集水管(23)进入混合槽(8)中;一油水分离室(9),该分离室(9)的下部设有与前述混合槽(8)底部相通的废水进口,在所述的废水进口处安装有向废水中注入溶气水以使废水中的絮凝油滴与其它组分比重小于1的高压溶气释放器(22);在该油水分离室(9)的上部也安装有将其中的废油取出的第二去油器(10),第二去油器(10)取出的废油直接送入集油箱(25)中或通过一个与集油箱(25)相连的集油槽(11)送入集油箱(25)中;一澄清池(19),在澄清池(19)中安装有斜管沉淀区(17),在斜管沉淀区(17)下部的澄清池(19)中设置有反射板(20),斜管沉淀区(17)的下部、反射板(20)的上方安装有喇叭口布水器(18),喇叭口布水器(18)通过连接管(26)与位于油水分离室(9)底部的集水排水系统(21)相连从而将油水分离室(9)中的经过同向絮凝后的含油废水排水澄清池(19)中;所述的连接管(26)的下端与集水排水系统(21)的出水口相连,其上端从油水分离室(9)的上部引出穿过斜管沉淀区(17)后与喇叭口布水器(18)相连;一用于接收经澄清池(19)沉清后从斜管沉淀区(17)上部溢出的经过处理后的清水的缓冲池(15)。
2、 根据权利要求1所述的含油废水处理成套装置,其特征是所述的高压溶气 释放器(22)的进水管与市供自来水管或缓冲池(15)的底部相连。
3、 根据权利要求l所述的含油废水处理成套装置,其特征是所述的斜管沉淀 区的斜管的倾角为50-65度。
4、 根据权利要求1所述的含油废水处理成套装置,其特征是所述的澄清池(19) 的上部设有为缓冲池(15)供水的锯齿形集水槽(13),锯齿形集水槽(13) 通过安装有阀门及流量计(14)的水管与缓冲池(15)相连。
5、 根据权利要求4所述的含油废水处理成套装置,其特征是所述的锯齿形集 水槽(13)的进水口处安装有挡渣板(12)。
6、 根据权利要求l所述的含油废水处理成套装置,其特征是所述的第一去油 器(6)和第二去油器(10)为撇油机或推油机。
7、 根据权利要求1所述的含油废水处理成套装置,其特征是所述的混合槽(8) 中安装有混合器或搅拌器。
专利摘要一种含油废水处理成套装置,其特征是它包括溶药箱(1)、泵(2)及安装在稳流筒(4)底部的旋流切割布水器(3),稳流筒(4)安装在使废水完成异向絮凝的外筒(5)中;外筒(5)与混合槽(8)相通,混合槽(8)与油水分离室(9)相通,分离室(9)的下部设有高压溶气释放器(22);油水分离室通过管道(26)与澄清池(19)中的喇叭口布水器(18)相通,在澄清池(19)中安装有斜管沉淀区(17),在斜管沉淀区(17)下部的澄清池(19)中设置有反射板(20)。本实用新型具有工艺、设备简单,投资少,运行成本低的优点。
文档编号C02F9/02GK201272722SQ20092003707
公开日2009年7月15日 申请日期2009年2月17日 优先权日2009年2月17日
发明者闵方权, 闵若菲 申请人:宜兴市芳惠子环保设备厂