一种分离除油三相旋流聚结器的制作方法

1.本实用新型涉及煤化工高浓度含油废水分离技术领域，特别是一种分离除油三相旋流聚结器。


背景技术：

2.在固定碎煤气化、兰炭生产过程中，产生大量的高浓度含油废水，还含有大量的油泥、悬浮物、硫化物、cod（chemical oxygen demand，化学需氧量）等多种污染物，其中油类又分为轻油、重油、乳化油，分离难度极大。高浓度含油废水的处理困扰着兰炭生产的企业。
3.目前，常规处理方法包括沉降段和过滤段。沉降段主要是原料罐、分离罐，过滤段主要是多介质过滤器。这种工艺流程能有效的去除部分重油、轻油、大颗粒悬浮物，但对乳化油、微粒、絮凝物等不能有效去除，净化效果不理想，水质处理不稳定，在后续的精馏处理时，会造成精馏筛板板结、滤料堵塞等问题。因此生产制作一种能去除重油、油泥、轻油、乳化油，除油效率高、运行性能稳定的装置，具有重大的经济意义和应用前景。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的缺陷或不足，本实用新型提供一种分离除油三相旋流聚结器，能在一个装置内完成油泥、轻油、水的分离，并且能有效去除乳化油，从而缩短高浓度含油废水的处理流程，提高除油效率，保证装置稳定运行。
5.本实用新型的技术解决方案如下：
6.一种分离除油三相旋流聚结器，其特征在于，包括壳体，所述壳体内自下而上依次为重油收集区，旋流沉降区，过滤区，聚结区，和轻油收集区，所述重油收集区位于所述壳体的倒锥形底部，所述轻油收集区位于所述壳体的拱形顶部，所述旋流沉降区的侧壁设置有废水进口，所述废水进口设置有文丘里喷管，所述文丘里喷管的喷口对准旋流切线方向，所述过滤区包括滤料和遮挡滤料的网板，所述聚结区包括采用隔板隔开的下部分离室和上部分离室，所述上部分离室包括聚丙烯真空纤维过滤分离元件，所述下部分离室包括螺旋不锈钢丝网过滤分离元件。
7.所述重油收集区的底部设置有带阀门的重油排出口，所述过滤区的侧壁设置有带阀门的反洗水进口，所述聚结区中上部分离室外围净化后废水腔室的壳体侧壁上部设置有带阀门的净化后废水出口，所述拱形顶部的中心设置有带阀门的油类出口。
8.所述聚结区中上部分离室的顶部出口连通所述轻油收集区，所述上部分离室的底部设置有通水孔，所述上部分离室的周壁内侧分布有油类捕捉板阵列。
9.所述旋流沉降区的壳体内周壁设置有旋流板，所述重油收集区的壳体内周壁设置有刮板。
10.所述上部分离室的顶部为锥形。
11.所述上部分离室为中空环形结构，所述上部分离室的外周面具有向上收缩的锥度，所述上部分离室的中空周面具有向上扩张的锥度。
12.所述下部分离室为中空环形结构，所述下部分离室的外周面和中空周面均为圆柱面。
13.所述上部分离室的顶部和所述下部分离室的底部均设置有网板。
14.所述油类捕捉板阵列中的油类捕捉板均以斜向上角度设置。
15.本实用新型的技术效果如下：本实用新型一种分离除油三相旋流聚结器，针对高浓度含油废水，根据不同分离功能，设计了合理的分离结构，完美实现了对油泥、重油、轻油、乳化油的分离，设计核心是将原有多工段才能实现的油水分离，集中在一个分离装置内进行，同时经聚结区的捕捉、聚结，实现了乳化油的破乳、分离。本实用新型还具有净化处理时间短，出水水质稳定，占地面积小等优点，有效的减轻高浓度含油废水处理、回用的环保压力，增加社会效益。
附图说明
16.图1是实施本实用新型一种分离除油三相旋流聚结器结构示意图。
17.图2是图1中上部分离室结构示意图。
18.附图标记列示如下：1-废水进口（设置有文丘里喷管，喷口对准旋流切线方向）；2-旋流沉降区（壳体内周壁设置有旋流板）；3-重油排出口；4-反洗水进口；5-过滤区（包括滤料和遮挡滤料的网板）；6-隔板；7-下部分离室（包括螺旋不锈钢丝网过滤分离元件）；8-通水孔；9-油类捕捉板；10-上部分离室（包括聚丙烯真空纤维过滤分离元件）；11-净化后废水出口；12-油类出口；13-重油收集区（在壳体倒锥形壁板上设置有刮板）；14-净化后废水腔室；15-轻油收集区。
具体实施方式
19.下面结合附图（图1-图2）和实施例对本实用新型进行说明。
20.图1是实施本实用新型一种分离除油三相旋流聚结器结构示意图。图2是图1中分离室结器结构示意图。参考图1至图2所示，一种分离除油三相旋流聚结器，包括壳体，所述壳体内自下而上依次为重油收集区13，旋流沉降区2，过滤区5，聚结区，和轻油收集区15，所述重油收集区13位于所述壳体的倒锥形底部，所述轻油收集区15位于所述壳体的拱形顶部，所述旋流沉降区2的侧壁设置有废水进口1，所述废水进口1设置有文丘里喷管，所述文丘里喷管的喷口对准旋流切线方向，所述过滤区5包括滤料和遮挡滤料的网板，所述聚结区包括采用隔板6隔开的下部分离室7和上部分离室10，所述上部分离室10包括聚丙烯真空纤维过滤分离元件，所述下部分离室7包括螺旋不锈钢丝网过滤分离元件。
21.所述重油收集区3的底部设置有带阀门的重油排出口3，所述过滤区5的侧壁设置有带阀门的反洗水进口4，所述聚结区中上部分离室10外围净化后废水腔室14的壳体侧壁上部设置有带阀门的净化后废水出口11，所述拱形顶部的中心设置有带阀门的油类出口12。所述聚结区中上部分离室10的顶部出口连通所述轻油收集区15，所述上部分离室10的底部设置有通水孔8，所述上部分离室10的周壁内侧分布有油类捕捉板9阵列。所述旋流沉降区2的壳体内周壁设置有旋流板，所述重油收集区13的壳体内周壁设置有刮板。
22.所述上部分离室10的顶部为锥形。所述上部分离室10为中空环形结构，所述上部分离室10的外周面具有向上收缩的锥度，所述上部分离室10的中空周面具有向上扩张的锥
度。所述下部分离室7为中空环形结构，所述下部分离室7的外周面和中空周面均为圆柱面。所述上部分离室7的顶部和所述下部分离室10的底部均设置有网板。所述油类捕捉板9阵列中的油类捕捉板9均以斜向上角度设置。
23.本实用新型提供一种分离除油三相旋流聚结器，其三相旋流聚结器包括下部锥形重油收集器、上部旋流沉降区、过滤区、聚结区、轻油收集区，其中聚结区由隔板隔开分成下部分离室和上部分离室，分别是下部的螺旋不锈钢丝网过滤分离元件和上部的聚丙烯真空纤维过滤分离元件，隔板采用法兰连接。油泥经旋流后从下部收集排出，乳化油在聚结器中被捕捉、聚结成大油滴，经向上的折板和锥形口聚集在集油区。本实用新型利用旋流分离、聚结效应，对含重油、轻油、乳化油的废水实现油水分离。
24.一种分离除油三相旋流聚结器，其下部为油泥收集器（即重油收集区13）及其排出口（即重油排出口3），在其上部依次有旋流沉降区2、过滤区5、聚结区、重油收集区13，过滤区5由比重小于1的滤料和遮挡滤料的网板构成，聚结区由隔板6隔开，分成上部分离室10和下部分离室7，隔板上设有滤芯元件，下部滤芯元件是螺旋不锈钢丝网过滤元件，固定在隔板6下测；上部滤芯元件是高分子聚丙烯真空纤维过滤分离元件，固定在隔板6上侧。所述高分子聚丙烯真空纤维油水过滤分离元件和螺旋不锈钢丝网过滤分离元件相对设置，并且内部相通。滤芯元件具有油类聚结、捕捉的效应，在上部滤芯元件中油类聚结、捕捉，设有向上的集油锥体，锥体通向集油区。
25.在聚结区设置隔板6，隔板6上下分别设置上部分离室10和下部分离室7，下部分离室7的过滤元件是螺旋不锈钢丝网，底部设置网板；上部分离室10的过滤元件是高分子聚丙烯真空纤维过滤分离元件，锥形的顶部设置网板。
26.聚结器上部分离室10壁板上设置多道油类捕捉板9，斜向上角度设置，随上部结构逐渐到顶部的锥形体。
27.上部分离室10的壁板表面由下而上设置的多圈通水孔8，其孔径从下而上逐渐减小。
28.所述的滤芯元件设有一个及以上。
29.旋流沉降区2的旋流喷管的进水口沿罐体切线方向进入，旋流管为文丘里管，进水口的口径较大，逐渐缩小管径，到文丘里结节处，再放大管径，废水喷射进水。
30.旋流区设置自下而上的旋流挡板2，设有一个及以上。
31.中部设置过滤区5，由滤料和遮挡滤料的网板构成，滤料的比重小于1，空芯圆形、圆柱形滤料。
32.在过滤区5设置反洗进口4，具有反冲洗过滤区。
33.设置废水进口1、油泥收集及出口、油类收集及出口、净化后废水出口11。
34.油类收集及出口具有反冲洗聚结器。
35.本实用新型的目的在于提供一种能在一个装置内完成油泥、轻油、水的分离，并且能有效去除乳化油的装置，从而缩短高浓度含油废水的处理流程，提高除油效率，保证装置稳定运行。
36.本实用新型提供的三相旋流聚结器，包括下部锥形油泥收集器、上部旋流沉降区、过滤区、乳化油聚结区、油收集区。高浓度含油废水依次通过旋流沉降区、过滤区、聚结区，在旋流沉降区去除油泥、大颗粒悬浮物，通过下部的锥形收集器排出；在过滤区，经过滤料
的拦截，过滤出来小颗粒的悬浮物；在聚结区，通过聚结器的分离元件，将小液滴的油聚结，乳化油进行破乳，并聚结成大液滴，通过上部锥形通道排出装置。
37.旋流沉降区的进水口沿罐体切线方向进入，旋流的喷管采用文丘里管，进水口径较大，逐渐缩小管径，至文丘里结节处，再放大管径，废水喷射进水，水通过装置内部的旋流板，自下而上旋流，废水经过高速的旋流，离心分离出油泥等重密度物质，在下部的锥形收集器内收集。经过旋流沉降区，废水可有效去除油泥、重油等重密度物质。
38.下部锥形器内部设置刮板，倾斜45
°
固定在锥形壁板上，以较小的线速度运动，将油泥、重油等重密度物质从油泥出口排除装置外。
39.过滤区内由滤料和遮挡滤料的网板构成，滤料选用比重小于1的空芯圆形或圆柱形滤料，废水经滤料的内部孔道，过滤掉小颗粒悬浮物，并将旋流沉降区未去除的大颗粒悬浮物完全拦截。在过滤区内设置压差传感器，检测过滤区的界面的压差，监测滤料的负载状况，滤料的孔道填满悬浮物后，通过反洗水的进口，进行反洗过滤区，实现滤料的再生。
40.聚结区由隔板隔开分成下部分离室和上部分离室，下部的螺旋不锈钢丝网过滤分离元件和上部的聚丙烯真空纤维过滤分离元件相对设置，并且内部相通。隔板采用法兰连接，上部分离室的内侧面和下部分离室的内侧面分别与隔板外侧面固定连接，使得上、下分离室形成两个密闭的空间，并且高分子聚丙烯真空纤维过滤分离元件和螺旋不锈钢丝网过滤分离元件内部相通，在隔板上设有贯穿隔板本体的连接孔，并且高分子聚丙烯真空纤维过滤分离元件和螺旋丝网过滤分离元件均与连接孔的相对两侧固定连接；下部分离室底侧设有网板，用以固定内部的螺旋不锈钢丝网分离元件，上部分离室在锥形的顶部设置网板，用以固定高分子聚丙烯真空纤维过滤分离元件。在上部分离室内部结构的壁板上设置多道油类捕捉板，该捕捉板斜向上角度设置，随上部结构逐渐到顶部的锥形体，并且在壁板表面由下而上设置多圈通水孔，其孔径从下而上逐渐减小。
41.废水在下部分离室底侧进入分离室，经过螺旋丝网的捕捉、聚结作用，将小油滴聚结成大油滴，同时将乳化油聚结，具有破乳作用。经过下部分离室，形成了大的油滴在上部分离室捕捉板的作用，向上聚集到锥形收油口。在上部分离室，乳化油经过聚丙烯真空纤维的破乳、捕捉聚集，将乳化油彻底与水分离，聚结后形成大液滴，最后经捕捉板的作用，汇集在上部锥形收油口。分离出轻油、乳化油的废水，通过壁板表面开设的通水孔，汇集在排水腔室内，排除装置。
42.如图1至图2所示，本实用新型的三相旋流聚结器，其装置分为五部分：下部锥形重油收集区、上部旋流沉降区、过滤区、聚结区、轻油收集区。
43.在锥形重油收集区13，下部为倒锥形重油、油泥的收集区，在倒锥形壁板上设置了刮板，倾斜45
°
固定在锥形壁板上，以较小的线速度旋转运行，将重油、油泥向下流入重油排出口3；在重油收集区上部依次设置了旋流沉降区、过滤区、聚结区、轻油收集区。
44.在旋流沉降区主要设置有进水喷管，该喷管采用文丘里管设计，进水口径较大，逐渐缩小管径，至文丘里结节处，再放大管径，废水喷射进水，该设计可提高重油、油泥与水的分离效果。废水通过文丘里喷管，切线方向高速喷射进旋流区，废水中的重油、大颗粒悬浮物、油泥等重密度物质，被甩向壁板上。废水则通过装置内部的旋流板，自下而上旋流，废水经过高速的旋流及自身重力等共同作用下，重密度物质逐渐沉入重物质收集区，进行浓缩沉淀。旋流作用后的净化水随旋流板向中心聚集，形成中心旋流柱不断上升，旋流处理的废
水在上升流动过程中，在旋流沉降区上部水的动能和停留时间作用下，不断有微小的絮凝物、悬浮物重新凝聚成大的颗粒，同时该凝聚的絮凝物、悬浮物又具有吸附作用，吸附周边的微小的絮凝物、悬浮物，当达到一定重量下，被甩到壁板上，逐渐沉入重物质收集区，继续实现了对微小的絮凝物、悬浮物的加速沉降、沉淀。
45.在过滤区5中设计了滤料和遮挡滤料的网板，滤料选用比重小于1的空芯圆形或圆柱形滤料，如泡沫滤珠、聚丙烯球等，内部设置小于1μm的孔道，构成动态的过滤层，同时孔道还具有吸附作用，废水经旋流沉降区后，未被旋流分离出来的微小絮凝物、悬浮物，从下部进入过滤区，滤料对絮凝物、悬浮物进行截留，孔道对微小的絮凝物进行吸附、聚集，滤料的表面和内部孔道截留的物质堆积到一定程度，经动态的扰动和摩擦、碰撞，会有部分堆积物脱离，重新沉入旋流沉降区。在滤料截留到最大极限后，设置在过滤层上下界面的压差计，通过压差表现出来，将启动对过滤区的反洗程序，通过反洗水的进口，进行反洗过滤区，实现滤料的再生。在反洗阶段，轻油出口、净化水出口均关闭，反洗水通过重油口流出。
46.在聚结区设计了上部分离室和下部分离室，下部分离室内部设置螺旋不锈钢丝网过滤分离元件，上部分离室内部设置聚丙烯真空纤维过滤分离元件，通过隔板将上部分离室和下部分离室分开，隔板采用法兰连接，上部分离室的内侧面和下部分离室的内侧面分别与隔板外侧面固定连接，使得上、下分离室形成两个密闭的空间，并且高分子聚丙烯真空纤维过滤分离元件和螺旋不锈钢丝网过滤分离元件内部相通，在隔板上设有贯穿隔板本体的连接孔，并且高分子聚丙烯真空纤维过滤分离元件和螺旋丝网过滤分离元件均与连接孔的相对两侧固定连接。在上部分离室的锥形顶部设置网板，用以固定高分子聚丙烯真空纤维过滤分离元件，在下部分离室底侧设有网板，用以固定内部的螺旋不锈钢丝网分离元件。
47.废水在下部分离室底侧进入分离室，经过螺旋丝网的捕捉、聚结作用，将小油滴聚结成大油滴，同时螺旋丝网还具有破乳作用，将废水中的乳化油破乳、聚结，形成大油滴。废水和油滴经过隔板上的开孔进入上部分离室，在上部分离室，乳化油经过聚丙烯真空纤维的破乳、捕捉聚集，将乳化油彻底与水分离，聚结后形成油滴。
48.在上部分离室的壁板上设置多道油类捕捉板，该捕捉板斜向上角度设置，随上部结构逐渐到顶部的锥形体，废水和油滴在捕捉板上，油滴再次逐渐被捕捉成大油滴，利用水和油的密度不同，随斜向上的角度，轻油逐渐聚集在锥形顶部，轻油经过顶部后汇集在轻油收集区，废水中的轻油、乳化油不断的捕捉、聚集，通过轻油出口排出装置。在上部分离室的壁板上同时设置多圈通水孔，其孔径从下而上逐渐减小，废水则在通水孔进入排水腔室，经净化后废水出口排出装置。从而实现了高浓度含油废水的重油、废水、轻油的三相分离。
49.本实用新型说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。