一种支撑件、纳米纤维填料管及含油废水处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种支撑件、纳米纤维填料管及含油废水处理装置。


背景技术：

2.工业生产和生活中会产生各种废水，其中有些废水中含油，含油废水对环境危害大，处置含油废水的方法也有很多，如利用特定微生物代谢分解、电解、隔油生化等。含油废水的处置技术一直都在发展进步，但是由于含油废水的特殊性，一直是有机废水处置中的重点与难点，目前发展起来的处置技术虽然不少，但是都有各自的局限。在中国专利cn106517425a中处理含油废水使用的是电解沉降，需要加入锡盐才能达到良好的电解沉降效果，锡的价格较贵，而且电解过程中锡是消耗品，造成含油废水处置成本高。另外在中国专利 cn208814846u中，先使用隔油池将浮油隔离分开，后将水送入调节池加水稀释调节，之后通过系列生化反应将废水中的溶解油或悬浮油分解，生化污水处理需要的时间较长，另外如果含油废水中的溶解油多，则需要加很多水进行稀释后才可以使用生化工艺降解，对用水与排水造成压力。
3.目前亲油纳米纤维在工程上缺乏应用，造成亲油纳米纤维难以应用的困境主要存在两方面因素：1、亲油纳米纤维吸油后不容易再生，反而成为二次危废，给环保带来压力，不能循环再生经济上无优势； 2、亲油纳米纤维具有亲油疏水性，如果使用常规的填装方法，将亲油纳米纤维无序地塞进填料管中，会导致含油废水在亲油纳米纤维填料中形成沟流，导致亲油纳米纤维利用率低，处理效果差。
4.从目前的处置技术看，含油废水的处理难度大、处置成本高是其痛点，并且目前的技术很难做到回收含油废水中的油，另外纳米纤维在处置含油废水的工程化应用中也存在亟需解决的难点。
5.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中的含油废水中的油难以回收的问题，本实用新型提供一种支撑件、纳米纤维填料管及含油废水处理装置。
7.本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：
8.一种支撑件，用于支撑亲油纳米纤维层，包括：两片钢丝网、空心的螺栓及螺母，其中，所述两片钢丝网嵌于所述空心的螺母内并通过所述空心的螺栓固定，所述两片钢丝网之间夹设有所述亲油纳米纤维层。
9.优选地，所述钢丝网的直径大于或等于所述圆柱螺栓的内径，且小于或等于所述圆柱螺栓的外径。
10.优选地，所述亲油纳米纤维层的厚度范围为0.5
‑
50cm之间。
11.本实用新型还提出一种纳米纤维填料管，包括中空的填料管主体，至少一个支撑
件，所述支撑件填充于所述填料管主体的内部，所述支撑件包括：两片钢丝网、空心的螺栓及螺母，其中，所述两片钢丝网嵌于所述空心的螺母内并通过所述空心的螺栓固定，所述两片钢丝网之间夹设有所述亲油纳米纤维层。
12.优选地，所述支撑件的数量为1
‑
1000个之间。
13.优选地，所述填料管主体的内径与所述支撑件的外径一致。
14.优选地，当所述支撑件为多个时，多个所述支撑件首尾连接填充于所述填料管主体的内部。
15.优选地，所述支撑件为两个。
16.本实用新型还提出一种含油废水处理装置，包括纳米纤维填料管，所述纳米纤维填料管包括：包括中空的填料管主体，至少一个支撑件，所述支撑件填充于所述填料管主体的内部，所述支撑件包括：两片钢丝网、空心的螺栓及螺母，其中，所述两片钢丝网嵌于所述空心的螺母内并通过所述空心的螺栓固定，所述两片钢丝网之间夹设有所述亲油纳米纤维层。
17.优选地，所述纳米纤维填料管为两根。
18.优选地，所述装置还包括：隔油器、过滤器、含油废水储罐、废水储罐、废油储罐、精馏塔、再沸器、冷凝器、缓存灌、有机溶剂储罐、回流比控制器和成品储油罐，所述精馏塔中有精馏塔填料，其中，所述两根纳米纤维填料管的一端通过同一三通阀与输送泵连接，且通过所述输送泵连接阀门，然后流经所述有机溶剂储罐，一所述纳米纤维填料的另一端通过三通阀连接至含油废水储罐，且通过阀门连接至废水储罐，还通过所述三通阀连接废油储罐，所述含油废水储罐通过一阀门连接隔油器，所述隔油器连接过滤器，且二者之间设置有阀门，所述过滤器通过一阀门连接输送泵，且还通过另一阀门连接有机溶剂储罐，所述有机溶剂储罐的另一端连接有三通阀的一端，所述三通阀的另一端连接精馏废水储罐，另一端连接缓存罐，所述缓存罐的一端连接有阀门，所述阀门的另一端连接精馏塔，所述缓存罐的另一端连接回流比控制器，所述回流比控制器的另一端连接所述精馏塔，所述精馏塔连接阀门的一端，所述阀门的另一端连接一输送泵，所述输送泵的另一端连接一阀门的一端，所述阀门的另一端连接再沸器的一端所述精馏塔还连接再沸器的另一端，所述成品储油罐连接一阀门的一端，所述阀门的另一端连接所述一阀门的一端，所述阀门的另一端连接再沸器。
19.本实用新型公开的技术方案中，设置亲油纳米纤维层的支撑结构，可有效地收集废水中的油，实现疏水亲油纳米纤维的再生利用。
附图说明
20.图1是本实用新型较佳实施例的一种支撑件的剖视图；
21.图2是本实用新型较佳实施例的一种支撑件的俯视图；
22.图3是本实用新型较佳实施例的一种含油废水处理装置的的具体结构示意图。
具体实施方式
23.为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实
用新型，并不用于限定本实用新型。
24.见图1及图2，本实用新型较佳实施例所述的支撑件，该支撑件用于支撑亲油纳米纤维层，该亲油纳米纤维层由改性的聚丙烯熔喷而成，所述支撑件10包括：两片钢丝网100、空心的螺栓101，其中，所述两片钢丝网100嵌于所述空心的螺母102内并通过空心螺栓101 固定，所述两片钢丝网100之间夹设有所述亲油纳米纤维层103。
25.进一步地，该螺栓101为圆柱螺栓，该钢丝网100的直径大于或等于该圆柱螺栓101的内径(即如图1所示的圆柱螺栓101的中空部分直径)，且小于或等于该圆柱螺栓101的外径(即该圆柱螺栓101 的直径)。
26.进一步地，该亲油纳米纤维层103的厚度范围为0.5
‑
50cm之间。
27.在本实施例中，该圆柱螺栓101为中空的圆柱螺栓，两片钢丝网 100夹设亲油纳米纤维层103，嵌于该螺母102的内部，该螺母内丝一侧(即螺孔一侧)有限位结构(如图1中的上部分配合结构，图中未标)，该钢丝网100为圆形结构。该亲油纳米纤维层103也优选为圆形结构，即横截面为圆形，其直径与钢丝网100的直径一致或略大。
28.在本实施例还提出一种纳米纤维填料管1，该纳米纤维管包括中空的填料管主体111(见图3)，还包括如前述的支撑件10，该支撑件10的数量可以根据该填料管主体111的长度而定，优选地，该填料管主体111的长度为所述支撑件10的若干倍，该支撑件10填充于该填料主体111的内部，且多个支撑件10是串联连接，即首尾连接。该填料管主体111的内径与该支撑件10的外径相等。
29.在本实施例中，该支撑件10的数量为1
‑
1000个之间，优选地，当所述支撑件10为多个时，多个所述支撑件10首尾连接填充于所述填料管主体的内部。进一步地，该支撑件10的数量为2个。
30.如图3所示，本实施例还提出一种含油废水处理装置，该装置包括如上述的纳米纤维填料管1，还包括：隔油器15、过滤器12、含油废水储罐5、废水储罐6、废油储罐4、精馏塔7、再沸器9、冷凝器10、缓存灌11、有机溶剂储罐16、回流比控制器18和成品储油罐3，所述精馏塔7中有精馏塔填料8，其中，所述两根纳米纤维填料管1的一端通过同一三通阀13与输送泵2连接，且通过所述输送泵2连接阀门14，然后流经所述有机溶剂储罐16，一所述纳米纤维填料管1的另一端通过三通阀13连接至含油废水储罐5，且通过阀门14连接至废水储罐6，还通过所述三通阀13连接废油储罐，所述含油废水储罐通过一阀门14连接隔油器，所述隔油器连接过滤器，且二者之间设置有阀门14，所述过滤器通过一阀门14连接输送泵，且还通过另一阀门14连接有机溶剂储罐16，所述有机溶剂储罐16 的另一端连接有三通阀13的一端，所述三通阀13的另一端连接精馏废水储罐17，另一端连接缓存罐11，所述缓存罐11的一端连接有阀门14，所述阀门14的另一端连接精馏塔7，所述缓存罐11的另一端连接回流比控制器18，所述回流比控制器18的另一端连接所述精馏塔7，所述精馏塔7连接阀门14的一端，所述阀门14的另一端连接一输送泵2，所述输送泵2的另一端连接一阀门14的一端，所述阀门14的另一端连接再沸器9的一端所述精馏塔7还连接再沸器9的另一端，所述成品储油罐3连接一阀门14的一端，所述阀门14的另一端连接所述一阀门14的一端，所述阀门14的另一端连接再沸器9。
31.在本实施例中，当亲油纳米纤维填料管1中的亲油纳米纤维吸油层103饱和后，使用有机溶剂储罐16中的有机溶剂对亲油纳米纤维填料管1进行浸泡冲洗，浸泡冲洗后，油可
以从亲油纳米纤维上洗脱，洗脱后的废液进入废油储罐4，当废油储罐4中的废油达到一定储量时，使用精馏塔7对废油进行分离，优选地，本实施例选用的是填料塔。精馏塔7底部通过输送泵2强制循环经再沸器9加热，精馏塔7 顶部通过冷凝器10将蒸汽冷凝，并通过回流比控制器18控制塔顶物料的回流比。精馏塔7顶部冷凝下来的液体通过回流比控制器18一部分回流到塔顶，一部分进入缓存罐11。精馏塔7顶部精馏出的液体主要是有机溶剂和水，水进入精馏废水储罐17进行收集，有机溶剂则进入有机溶剂储罐16进行收集，收集后的有机溶剂可以循环使用。精馏塔底则是沸点相对较高的成品油，成品油通过输送泵2输送进入成品储油罐3收集储存。
32.含油废水经过亲油纳米纤维吸附处置后，废水中的油含量大大降低，吸附油后的亲油纳米纤维经有机溶剂清洗后可以再生利用。有机溶剂洗脱下来的油经精馏塔精馏分离，可以得到成品油、有机溶剂和精馏废水。
33.在本实施例中，有机废水含亲油疏水性有机物，是指分散、漂浮或溶解在水中的亲油性有机物，包括但不限于狭义上的油脂，也包括油性有机物质，油性是相对水性而言的。
34.在本实施例中，亲油纳米纤维层与有机废水间的相对位移运动有一个适宜的速度范围，相对位移速度在0
‑
5m/s之间对吸附过程较为有利。优选的相对位移速度可以为0.001
‑
1m/s。
35.在本实施例中，亲油纳米纤维材料在吸附油后可以使用有机溶剂对其吸附的油进行洗脱，优选地用于洗脱的有机溶剂包括但不限于丙二醇甲醚醋酸酯、煤油、乙酸乙酯等。
36.在本实施例中，洗脱后油与有机溶剂的混合物可以使用精馏塔精馏分离出少部分水、油有机溶剂和成品油，有机溶剂可以循环利用。
37.为了使亲油纳米纤维材料与含油废水保持相对运动，本实用新型采用将纳米纤维层固定，让含油废水在亲油纳米纤维中持续循环流动接触的方法使油被吸附。因为亲油纳米纤维柔软蓬松，机械强度弱，因此需要增加外部结构以维持亲油纳米纤维相对稳定的机械形态。优选地使用填料管将亲油纳米纤维加以固定，为了使亲油纳米纤维材料在填料管中不被冲刷堆聚形成沟流，还需要使用带不锈钢网的支撑件加以固定。
38.为了实现亲油纳米纤维吸油后可再生、吸附的油可以资源化再利用的目的，主要包括但不限于以下工艺流程：
39.1、含油废水储罐中的废水经过隔油器分离浮油，隔油器出来的含油废水经过过滤器除去其中的颗粒物；
40.2、过滤器出来的废水通过泵输送进入亲油纳米纤维填充的填料管，经过亲油纳米纤维填料管后的水，如果符合广东省地方标准《水污染物排放限值》(db44/26
‑
2001)第二时段一级标准，则直接排放；如果经过亲油纳米纤维填料管后的水，油含量偏高，则将水送入含油废水储罐，通过不断循环经过亲油纳米纤维填料管吸附以降低油含量；如果经过填料管后的水，油含量很少，但其他有机物较多，则使用储罐收集起来，使用其他方法将废水中的有机物消除；
41.3、当亲油纳米纤维吸油达到饱和后，则使用有机溶剂对亲油纳米纤维进行冲洗、洗脱，吸附的油洗脱后和有机溶剂一起进入废油储罐；
42.4、当废油储罐中废油达到一定存储量，使用精馏塔对废油精馏，塔顶精馏出水和有机溶剂，塔底产出成品油，塔顶的水和有机溶剂分别用储罐收集，有机溶剂可以循环利
用。
43.为了提高亲油纳米纤维的利用率，必须尽可能消除亲油纳米纤维中存在的沟流，而本实用新型公布的亲油纳米纤维支撑件可以尽可能避免亲油纳米纤维不被冲刷、挤压、堆聚以及避免形成沟流。支撑件是一镂空的圆柱体中间用钢丝网夹心的结构(如图1
‑
3所示)，外径与纳米纤维填料管的内径尺寸一样。
44.应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。