离心聚结式含油污水处理装置和处理方法与流程

1.本发明涉及含颗粒物和悬浮物的含油污水处理装置和方法，具体涉及一种离心聚结式含油污水处理装置和处理方法。


背景技术：

2.含油污水中有时会同时含有颗粒物和悬浮物，这些颗粒物和悬浮物的存在给油水分离装置和方法带来了很大挑战；这些颗粒物和悬浮物在过滤材料的表面容易聚集导致滤材堵塞，从而影响油水分离装置的正常运行。在油水分离过滤装置中，通常会有冲洗的过程以清除被堵塞的过滤通道，在有颗粒物和悬浮物存在的情况下，由于颗粒物和悬浮物非常容易聚集造成堵塞，所以冲洗的频率会更高，导致整个油水分离的效率大大降低。
3.现有技术中对同时含有颗粒物和悬浮物的含油污水处理通常需要针对性地对各种物质的分离做分开处理，即先对其中的某种因素进行处理再进行油水分离，比如单独先悬浮物进行清除，再进行油水分离；又或单独先进行颗粒物滤除，再进行悬浮物清除，再进行油水分离；每一种过程都需要设置单独的处理设备。暂时还没有见到能将所有处理过程都整合在一起的综合性污水处理装置，主要原因在于，若整合在一起，就需要忍受颗粒物和悬浮物对含油污水处理装置的影响，会经常造成油水分离装置的堵塞，降低油水分离的效率，增加油水分离的成本，需要经常冲洗含油污水处理装置，以保证处理装置的正常运行。


技术实现要素：

4.本发明的技术方案克服了现有技术的缺点，设计了一种带离心组件的离心聚结式含油污水处理装置特别适用于同时含有颗粒物和悬浮物的含油污水的油水分离，巧妙利用结构设置，使含油污水中的颗粒物和悬浮物能同时进行分离，大大提升了含颗粒物和悬浮物的油水分离效率。
5.本技术解决上述技术问题的技术方案是一种离心聚结式含油污水处理装置，包括罐体、进水通道、出水通道、第一排出通道和第二排出通道、第三排出通道、滤芯组件、离心组件；罐体包括上部罐体、中部罐体和下部罐体；第一排出通道设在上部罐体的顶部；上部罐体、中部罐体之间通过上固定隔板分隔；滤芯组件的一端与上固定隔板固定连接，并使滤芯组件输出端穿越上固定隔板，含油污水流经滤芯组件后进入上部罐体；第二排出通道设置在靠近上固定隔板的中部罐体的一侧壁上；中部罐体和下部罐体贯通；进水通道和中部罐体联通，将含颗粒物和悬浮物的含油污水从外部引入中部罐体和下部罐体；离心组件设置在下部罐体中；下部罐体的内壁上设置有颗粒物容置部；进入下部罐体的含颗粒物和悬浮物的含油污水经离心组件离心处理，离心分离出的颗粒物收集在颗粒物容置部内，第三排出通道设置在下部罐体的外壁上，第三排出通道和颗粒物容置部贯通；出水通道设置靠近上固定隔板的上部罐体的一侧壁上。
6.离心组件包括转动波轮和导流组件；转动波轮设置在下部罐体靠近底部的位置，与设在罐体外电机的转轴连接；导流组件设置在转动波轮的顶部；导流组件包括多个导流
片，多个导流片均匀分布的设置在转动波轮的顶面上；下部罐体为倒置中空圆台，颗粒物容置部为设置在下部罐体内壁上的环形凹槽。
7.转动波轮中间设置有连接孔；外部电机的转轴一端穿越下部罐体进入下部罐体内部，与连接孔连接，外部电机的转轴转动带动转动波轮转动;环形凹槽设置在下部罐体内壁上的位置高于离心组件在下部罐体的位置。
8.滤芯组件包括圆柱状的内层滤筒、圆柱状的外层滤筒、中间滤材层，滤盒压盖；中间滤材层设置在内层滤筒和外层滤筒之间；中间滤材层是由石墨烯改性聚结材料填充而成；内层滤筒中空，内层滤筒包括内层滤筒壁和内层滤筒底板；外层滤筒包括外层滤筒壁和外层滤筒底板；内层滤筒和外层滤筒同轴套接设置，内层滤筒的直径小于外层滤筒的直径；滤盒压盖压合在同轴套接设置的内层滤筒和外层滤筒上，用作内层滤筒和外层滤筒的上顶面；内层滤筒壁、内层滤筒底板、外层滤筒壁均由带孔板材和滤网固定连接制成；滤盒压盖和外层滤筒底板由密封板材制成；滤盒压盖中心向上延伸形成滤芯上端出水口；滤盒压盖与上固定隔板固定连接，滤芯上端出水口向上延伸并高于上固定隔板的上表面。
9.外层滤筒还包括与外层滤筒壁固定连接的多个纤维束；外层滤筒壁由不锈钢围板和不锈钢滤网焊接而成；多个纤维束通过压条固定在外层滤筒壁表面；纤维束是改性纤维束；所述离心聚结式含油污水处理装置还包括中空的倒置圆锥形水帽，水帽的小头端与滤芯上端出水口联通，水帽的大头端与上部罐体联通。
10.本技术解决上述技术问题的技术方案还可以是一种离心聚结式含油污水处理方法，基于上述的离心聚结式含油污水处理装置，包括离心分离的步骤a，步骤a中包括以下步骤,步骤a1：从进水通道将待处理污水引入中部罐体和下部罐体；步骤a2：离心组件转动，使下部罐体内污水中的颗粒物被甩至下部罐体内壁边缘处；步骤a3：颗粒物落入颗粒物容置部，颗粒物经由与颗粒物容置部联通的第三排出通道向外排出。
11.所述离心聚结式含油污水处理装置中，离心组件包括转动波轮和导流组件；转动波轮设置在下部罐体靠近底部的位置，与设在罐体外电机的转轴连接；导流组件设置在转动波轮的顶部；导流组件包括多个导流片，多个导流片均匀分布的设置在转动波轮的顶面上；下部罐体为倒置中空圆台，颗粒物容置部为设置在下部罐体内壁上的环形凹槽。
12.所述离心聚结式含油污水处理装置中，滤芯组件包括圆柱状的内层滤筒、圆柱状的外层滤筒、中间滤材层，滤盒压盖；中间滤材层设置在内层滤筒和外层滤筒之间；中间滤材层是由石墨烯改性聚结材料填充而成；内层滤筒中空，内层滤筒包括内层滤筒壁和内层滤筒底板；外层滤筒包括外层滤筒壁和外层滤筒底板；内层滤筒和外层滤筒同轴套接设置，内层滤筒的直径小于外层滤筒的直径；滤盒压盖压合在同轴套接设置的内层滤筒和外层滤筒上，用作内层滤筒和外层滤筒的上顶面；内层滤筒壁、内层滤筒底板、外层滤筒壁均由带孔板材和滤网固定连接制成；滤盒压盖和外层滤筒底板由密封板材制成；滤盒压盖中心向上延伸形成滤芯上端出水口；滤盒压盖与上固定隔板固定连接，滤芯上端出水口向上延伸并高于上固定隔板的上表面；外层滤筒还包括与外层滤筒壁固定连接的多个纤维束；外层滤筒壁由不锈钢围板和不锈钢滤网焊接而成；多个纤维束通过压条固定在外层滤筒壁表面；纤维束是改性纤维束；所述离心聚结式含油污水处理装置还包括中空的倒置圆锥形水帽，水帽的小头端与滤芯上端出水口联通，水帽的大头端与上部罐体联通。
13.所述离心聚结式含油污水处理方法，还包括悬浮物分离的步骤b，步骤b中包括以
下步骤,步骤b1：经由离心分离的步骤a处理后，即分离出了颗粒物后的待处理污水进入中部罐体；步骤b2：滤芯组件转动带动中部罐体中的污水转动，进一步将其中的颗粒物被甩至中部罐体内壁边缘处，颗粒物经由下部罐体落入颗粒物容置部；步骤b3：滤芯组件转动带动中部罐体中的污水转动，悬浮物和油粒聚集在外层滤材的上部边沿，聚集的悬浮物和油粒经由第二排出通道向外排出。
14.骤b中还包括以下步骤，步骤b4：中部罐体中的污水穿越外层滤筒，进入外层滤筒和内层滤筒之间的中间滤材层，经由中间滤材层石墨烯改性聚结材料进行油水分离，大部分油粒聚结在外层滤筒的外壁上，油水分离后的水穿越中间滤材层进入内层滤筒；步骤b5：内层滤筒中的污水穿越滤盒压盖上的的滤芯上端出水口进入水帽，从而进入上部罐体；油浮在上部罐体的顶部，从第一排出通道向外排出；水留在在上部罐体的下部，从出水通道向外排出。
15.同现有技术相比较，本发明的有益效果之一：本技术设计的离心聚结式含油污水处理装置，不仅能将含油污水中的颗粒物和悬浮物分别分离，同时还能对油水进行分离；即能同时进行颗粒物、悬浮物和油水分离；一台设备就能对含有多种不同类型杂质的含油污水进行同时分离，是一种高效的含油污水处理装置。巧妙地将离心组件设置在下部罐体中；进水通道设置在中部罐体的位置，让进来的污水进行离心处理时，能最大程度地利用势能和重力因素，降低离心分离的能耗。
16.同现有技术相比较，本发明的有益效果之二：当外部电机工作带动转动波轮转动时，转动波轮顶面上的十字导流片跟随动转动波轮转动，从进水通道进入中部罐体和下部罐体的水落在转动波轮上，会以预设定压力和流速将包括矿浆在内的含杂质污水沿切线方向旋入下部罐体，然后矿浆便以很快的速度沿筒壁旋转而产生离心力。恰好较粗、较重的颗粒物即矿粒杂质被离心作用抛出到下部罐体靠近内壁的边缘处，由于下部罐体为倒置中空圆台，且环形凹槽设置在下部罐体内壁上，较粗、较重的矿粒在重力作用下会沿着下部罐体的内壁往下落，恰好落在下部罐体内壁上的环形凹槽内即颗粒物容置部内。第三排出通道和颗粒物容置部贯通，就能将较粗、较重的矿粒杂质通过第三排出通道向外排出，实现含颗粒物杂质污水的固液分离。下部罐体内壁上的环形凹槽又巧妙地利用了下部罐体的结构，能很好地承载过滤出来的颗粒物，且颗粒物能借助中部罐体进入的污水从第三排出通道排出，是一种实时的动态排出过程，大大降低了因颗粒物导致的堵塞风险。
17.同现有技术相比较，本发明的有益效果之三：本技术中采用内层滤筒、中间滤材层和外层滤筒三层滤材结合的滤芯，利用三层滤材进行多重油水分离使油水分离的效果好；在利用三层滤材进行多重油水分离的同时，滤芯转动带动外层滤材的纤维束转动，还能进一步产生离心分离的效果，使颗粒物能被离心力甩至中部罐体边沿，并在重力作用下进入下部罐体内壁上的环形凹槽。同时滤芯组件与上固定隔板固定，即滤芯组件设置在中部罐体的上部，时滤芯组件转动时，外层滤材的纤维束也使悬浮物杂质和油粒能上浮聚集在中部罐体的上部，能经由第二排出通道向外排出；实现悬浮物和部分的油水分离。
18.同现有技术相比较，本发明的有益效果之四：本技术中，倒置圆锥形水帽的小头端与滤芯组件的上出水端口联通，水帽的大头端与上部罐体联通，使上部罐体中的油能在上部罐体的顶部聚集，且该部分油能通过第一排出通道向外排出。出水通道设置靠近上固定隔板的上部罐体的一侧壁上，能向外排出分离后的去油水。
19.本技术中采用一个独立的设备，就能完成颗粒物、悬浮物、油、水四种不同类型物质的分离过程，是非常高效地分离装置和方法。由于能实时排出颗粒物和悬浮物，大大降低了颗粒物和悬浮物对油水分离过程的影响，能大大提高油水分离装置的运行效率。
附图说明
20.图1是离心聚结式含油污水处理装置实施例内部结构示意图一；图中箭头所示为进行油水分离时，流体在装置内的流动方向示意；图2是离心聚结式含油污水处理装置实施例外部结构示意图；图3是离心聚结式含油污水处理装置实施例二内部结构示意图；图4是离心聚结式含油污水处理装置俯视外部结构示意图；图5是离心组件700结构俯视示意图；图6是离心组件700沿纵向中心的剖视示意图；图7是下部罐体130纵向剖视示意图；图8是滤芯组件600横截面的俯视示意图；图9是滤芯组件600纵向剖视示意图；图中箭头所示为进行油水分离时，流体在装置内的流动方向示意；图10是内层滤筒壁611展平的示意图，标号615是不锈钢围板，标号616是不锈钢滤网，标号6155是内层滤筒壁611上的内层滤筒通孔。
具体实施方式
21.以下结合各附图对本发明内容做进一步详述。
22.如图1至图4所示，一种离心聚结式含油污水处理装置的实施例中，包括罐体100、进水通道200、出水通道300、第一排出通道510和第二排出通道520、第三排出通道530、滤芯组件600、离心组件700；罐体100包括上部罐体110、中部罐体120和下部罐体130；第一排出通道510设在上部罐体110的顶部；上部罐体110、中部罐体120之间通过上固定隔板150分隔；滤芯组件600的一端与上固定隔板150固定连接，并使滤芯组件600输出端穿越上固定隔板150，含油污水流经滤芯组件600后进入上部罐体110；滤芯组件600用于油水分离；第二排出通道520设置在靠近上固定隔板150的中部罐体120的一侧壁上；中部罐体120和下部罐体130贯通；进水通道200和中部罐体120联通，将含颗粒物和悬浮物的含油污水从外部引入中部罐体120和下部罐体130；离心组件700设置在下部罐体130中；下部罐体130的内壁上设置有颗粒物容置部135；进入下部罐体130的含颗粒物和悬浮物的含油污水经离心组件700离心处理，离心分离出的颗粒物杂质收集在颗粒物容置部135内，第三排出通道530设置在下部罐体130的外壁上，第三排出通道530和颗粒物容置部135贯通；出水通道300设置靠近上固定隔板150的上部罐体110的一侧壁上。中空的倒置圆锥形水帽800的小头端与滤芯组件600的上出水端口联通，水帽800的大头端与上部罐体110联通。
23.图1中的标号350为预留的视镜口，也可以不设置；图1至图3中标号900为设置在外部的电机，标号910为和电机连接的传动轴；传动轴910穿越下部罐体130的底部进入下部罐体130，离心组件700和滤芯组件600和传动轴910连接获得转动的动能。图3中的标号850为预留的人操作孔位置。图1至图3中标号540为设置在下部罐体130的排空口540，排空口540
能将中部罐体120和下部罐体130中的污水全部排空，在正常过滤时，排空口540关闭；只在冲洗或维护时，打开排空口540。
24.对含有颗粒物和悬浮物的含油污水中的各种物质进行分离，通常需要分步骤进行，对单一的混合物进行分离，比如先过滤出固态物质，再滤除悬浮物，再进行油水分离，这样需要分别设置相应的过滤装置。本技术设计的离心聚结式含油污水处理装置，不仅能将污水中的颗粒物和悬浮物分别分离，同时还能对油水进行分离，能同时进行颗粒物、悬浮物和油水分离；一台设备就能对含有多种不同类型杂质的含油污水进行同时分离，是一种高效的含油污水处理装置。
25.如图1至图7所示，离心聚结式含油污水处理装置的实施例中，离心组件700包括转动波轮710和导流组件720；转动波轮710设置在下部罐体130靠近底部的位置，与设在罐体100外电机的转轴连接；转动波轮710中间设置有连接孔715；外部电机的转轴一端穿越下部罐体130进入下部罐体130内部，与连接孔715连接，外部电机的转轴转动带动转动波轮710转动;环形凹槽设置在下部罐体130内壁上的位置高于离心组件700在下部罐体130的位置。导流组件720设置在转动波轮710的顶部；导流组件720包括多个导流片725，多个导流片725均匀分布的设置在转动波轮710的顶面上；下部罐体130为倒置中空圆台，颗粒物容置部135为设置在下部罐体130内壁上的环形凹槽。导流片725可设置4个，以十字形交叉的方式均匀分布在转动波轮710的顶面上；导流片725也可设置6个，以相邻两个导流片725夹角为60度方式均匀分布；导流片725也可设置3个，以相邻两个导流片725夹角为120度方式均匀分布。
26.当外部电机工作带动转动波轮710转动时，转动波轮710顶面上的十字导流片跟随动转动波轮710转动，从进水通道200进入中部罐体120和下部罐体130的水落在转动波轮710上，会以预设定压力和流速将包括矿浆在内的含杂质污水沿切线方向旋入下部罐体130，然后矿浆便以很快的速度沿筒壁旋转而产生离心力。恰好较粗、较重的矿粒杂质被离心作用抛出到下部罐体130靠近内壁的边缘处，由于下部罐体130为倒置中空圆台，且环形凹槽设置在下部罐体130内壁上，较粗、较重的矿粒在重力作用下会沿着下部罐体130的内壁往下落，恰好落在下部罐体130内壁上的环形凹槽内即颗粒物容置部135内。第三排出通道530和颗粒物容置部135贯通，就能将较粗、较重的矿粒杂质通过第三排出通道530向外排出，实现含杂质污水的固液分离。
27.如图8至图10所示，离心聚结式含油污水处理装置的实施例中，滤芯组件600包括圆柱状的内层滤筒610、圆柱状的外层滤筒630、中间滤材层620，滤盒压盖640；中间滤材层620设置在内层滤筒610和外层滤筒630之间；中间滤材层620是由石墨烯改性聚结材料填充而成；内层滤筒610中空，内层滤筒610包括内层滤筒壁611和内层滤筒底板612；外层滤筒630包括外层滤筒壁631和外层滤筒底板632；内层滤筒610和外层滤筒630同轴套接设置，内层滤筒610的直径小于外层滤筒630的直径；滤盒压盖640压合在同轴套接设置的内层滤筒610和外层滤筒630上，用作内层滤筒610和外层滤筒630的上顶面；滤盒压盖640、内层滤筒壁611、内层滤筒底板612、外层滤筒壁631和外层滤筒底板632均由带孔板材和滤网固定连接制成；滤盒压盖640中心向上延伸形成滤芯上端出水口645；滤盒压盖640与上固定隔板150固定连接，滤芯上端出水口645向上延伸并高于上固定隔板150的上表面。外层滤筒630还包括与外层滤筒壁631固定连接的多个纤维束635；外层滤筒壁631由不锈钢围板和不锈钢滤网焊接而成；多个纤维束635通过压条固定在外层滤筒壁631表面；纤维束635是改性纤
维束；离心聚结式含油污水处理装置还包括中空的倒置圆锥形水帽800，水帽800的小头端与滤芯上端出水口645联通，水帽800的大头端与上部罐体110联通。滤芯组件600受外部动力驱动旋转，滤芯组件600和外部电机的转轴的连接关系在附图中并没有展示。滤芯组件600和离心组件700可以共享一个外部电机的转轴，当然滤芯组件600和离心组件700也可以分别设置相应的外部电机和转轴。
28.内层滤筒壁611、内层滤筒底板612、外层滤筒壁631均由不锈钢围板和不锈钢滤网焊接而成，水能透过内层滤筒壁611、内层滤筒底板612和外层滤筒壁631。滤盒压盖640和外层滤筒底板632由不透水的密封板材制成；改性纤维束用压条固定在外筒表面形成完整滤筒；改性纤维束主要作用是拦截和分离悬浮物。
29.内层滤筒610外层滤筒630内层滤筒610外层滤筒630一种离心聚结式含油污水处理方法的实施例，基于上述的离心聚结式含油污水处理装置，包括离心分离的步骤a，步骤a中包括以下步骤,步骤a1：从进水通道200将待处理污水引入中部罐体120和下部罐体130；步骤a2：离心组件700转动，使下部罐体130内污水中的颗粒物被甩至下部罐体130内壁边缘处；步骤a3：颗粒物落入颗粒物容置部135，颗粒物经由与颗粒物容置部135联通的第三排出通道530向外排出。
30.离心聚结式含油污水处理方法的实施例中，还包括悬浮物分离的步骤b，步骤b中包括以下步骤,步骤b1：经由离心分离的步骤a处理后，即分离出了颗粒物后的待处理污水进入中部罐体120；步骤b2：滤芯组件600转动带动中部罐体120中的污水转动，进一步将其中的颗粒物被甩至中部罐体120内壁边缘处，颗粒物经由下部罐体130落入颗粒物容置部135；步骤b3：滤芯组件600转动带动中部罐体120中的污水转动，悬浮物和油粒聚集在外层滤筒630的上部边沿，聚集的悬浮物和油粒经由第二排出通道520向外排出。
31.离心聚结式含油污水处理方法的实施例中，骤b中还包括以下步骤,步骤b4：中部罐体120中的污水穿越外层滤筒630，进入外层滤筒630和内层滤筒610之间的中间滤材层620，经由中间滤材层620石墨烯改性聚结材料进行油水分离，大部分油粒聚结在外层滤筒630的外壁上，油水分离后的水穿越中间滤材层620进入内层滤筒610；步骤b5：内层滤筒610中的污水穿越滤盒压盖640上的的滤芯上端出水口645进入水帽800，从而进入上部罐体110；油浮在上部罐体110的顶部，从第一排出通道510向外排出；水留在在上部罐体110的下部，从出水通道300向外排出。内层滤筒610、中间滤材层620和外层滤筒630都是用油水分离的滤材制成，含油污水穿越外层滤筒630、中间滤材层620和内层滤筒610经过三重过滤后，大部分油被滤出，留在中部罐体120中。
32.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的申请范围，凡是利用发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的申请保护范围内。