申请日2017.09.22
公开(公告)日2018.01.05
IPC分类号C02F1/40; C02F103/10
摘要
本发明公开了一种含油污水分离器。分离器一端壳体上至少设有进口，另一端壳体上至少设有出口;进口至出口依次设预处理装置，用于沉降且贮存含油污水中污泥;斜板分离装置，其顶端和底端分别与分离器顶端和底端紧密连接，用于一次油水分离;凝聚分离装置，其顶端和底端分别与分离器的顶端和底端紧密连接，用于二次油水分离;污水输送装置，用于容纳和输送待排污水;斜板分离装置和凝聚分离装置的顶端处设有用于接收和容纳分离出油的油槽;所述出口连接有输送泵，用于将污水从分离器中抽出。该分离器可分离粒径为20微米以上油滴，除油率99%，分离的污水达到国家A1级油田注水标准，且成本降半，能耗低，体积小，使用寿命5‑8年。
权利要求书
1.一种含油污水分离器，其特征在于，所述分离器的一端至少设有含油污水进口，另一端至少设有污水排出出口;从所述进口至所述出口，所述分离器内依次包括：
预处理装置，用于分离所述含油污水中污泥;
斜板分离装置，其顶端和底端分别与所述分离器的顶端和底端紧密连接，所述斜板分离装置用于一次油水分离;
凝聚分离装置，其顶端和底端分别与所述分离器的顶端和底端紧密连接，所述凝聚分离装置用于二次油水分离;
所述分离器的顶端处设有用于容纳所述斜板分离装置与所述凝聚分离装置分离出油的油槽;所述出口连接输送泵，用于将所述含油污水中的污水从所述分离器中抽出;
其中，所述凝聚分离装置包括第二框架和固定于所述第二框架内的多个凝聚网;所述凝聚网包括多个单元滤网，所述单元滤网是由聚氯乙烯丝横向单向编织形成的底面朝上且敞口的中空倒四棱锥，多个单元滤网敞口朝上相互连接形成所述凝聚网;其中，相邻两条聚氯乙烯丝的间距为0.3mm-0.5mm，所述聚氯乙烯丝为长方体;所述凝聚网敞口朝上水平放置时，所述倒四棱锥的侧面与水平方向形成10°-30°夹角。
2.根据权利要求1所述的一种含油污水分离器，其特征在于，所述预处理装置包括进液管道、飞溅分离盘及污泥贮斗，所述进液管道穿过所述进口伸入所述预处理装置内，所述飞溅分离盘的顶端与所述分离器的顶部连接，所述飞溅分离盘竖直设于所述预处理装置内，所述飞溅分离盘的底端与所述分离器的底部具有间距，所述间距用于所述含油污水通过，所述预处理装置的底部设有污泥贮斗，所述污泥贮斗用于容纳所述含油污水中沉降滤出的污泥。
3.根据权利要求1所述的一种含油污水分离器，其特征在于，所述分离器包括污水输送装置，用于容纳和输送所述含油污水中分离出的污水;所述斜板分离装置与所述污水输送装置之间设有第一液位传感器，所述第一液位传感器穿过所述分离器顶部开设的通孔插入所述斜板分离装置与所述污水输送装置之间的液体中以检测污水液位;所述污水输送装置内设有第二液位传感器，所述第二液位传感器穿过所述分离器靠近所述污水输送装置的顶部开设的通孔插入所述污水输送装置内液体以检测污水液位。
4.根据权利要求3所述的一种含油污水分离器，其特征在于，所述斜板分离装置与所述污水输送装置之间设有污水挡板，所述污水挡板的顶端和底端分别对应和所述分离器的顶端和底端紧密连接，所述污水挡板底端设有一通孔，输送管道一端穿过所述通孔后竖直向上伸入所述污水输送装置内，所述输送管道的另一端排出污水，所述污水从所述分离器的出口处由所述输送泵抽出;所述分离器外部设有操控面板，用于控制所述污水分离器运行。
5.根据权利要求1所述的一种含油污水分离器，其特征在于，所述斜板分离装置包括第一框架和斜板，所述斜板具有相对的两面，一面为平面，另一面为波纹面;所述斜板的平面朝上、波纹面朝下且所述斜板与水平面成锐角固定于所述第一框架内;上层斜板的波纹面的波谷端至正对的下层斜板的平面形成第一空间，上层斜板的波纹面的波峰端至正对的下层斜板的平面形成第二空间;所述第一空间与所述第二空间沿液体流动方向相互交替设置以形成完整流体通道;含油污水从所述波纹面的竖向截面形状为长方形的一侧进入，流经所述流体通道时形成紊流，所述含油污水中的油滴在所述第一空间处被拦截，水滴通过所述流体通道流出，实现一次油水分离。
6.根据权利要求5所述的一种含油污水分离器，其特征在于，在所述斜板分离装置中，所述上层斜板的波纹面的波谷端至所述下层斜板的平面的第一垂直距离为1mm-8mm;所述上层斜板的波纹面的波峰端至所述下层斜板的平面的第二垂直距离为15mm-30mm;
所述第一框架包括两个相对设置的侧板以及固定侧板的连接件;所述斜板通第一固定件固定于所述第一框架内，所述固定件为U型槽，两个侧板上U型槽的槽口相对;所述U型槽在所述侧板上的设置方向与水平方向成15°-45°夹角;
所述波纹面上形成波谷的两个板面的夹角为60°-120°，所述波纹面上形成波峰的两个板面的夹角为60°-120°;
所述斜板一侧边的竖直方向的截面形状为波峰线与波浪线组成，所述斜板另一侧边的竖直方向的截面形状为长方形，所述一侧边和所述另一侧边相交;
所述斜板的材质为聚氯乙烯;所述斜板的平面经过氧化处理。
7.根据权利要求6所述的一种含油污水分离器，其特征在于，所述波纹面上相邻两个波峰之间的水平距离相等;
所述第一垂直距离为1mm-5mm，所述第二垂直距离为15mm-25mm;所述U型槽在所述侧板上的设置方向与水平方向成20°-30°夹角;
所述波纹面上形成所述波谷的两个板面的夹角为90°，所述波纹面上形成所述波峰的两个板面的夹角为90°;
所述斜板的长度为0.5m-1m，宽度为0.5m-1m，所述斜板的形状为正方形，所述斜板的数量为5-20。
8.根据权利要求1所述的一种含油污水分离器，其特征在于，所述第二框架至少包括两个相对设置的侧板以及固定侧板的连接件，所述凝聚网通过第二固定件竖直设置于两个侧板之间，所述第二固定件为螺钉;所述单元滤网呈矩阵排列连接形成所述凝聚网;所述凝聚网的数量为5-20;所述凝聚网的形状为长方形。
9.根据权利要求1所述的一种含油污水分离器，其特征在于，所述单元滤网的长度为3cm-10cm，所述单元滤网的宽度为3cm-10cm;相邻两条聚氯乙烯丝的间距为0.3mm-0.4mm，所述聚氯乙烯丝的高度为0.3mm-0.4mm;所述倒四棱锥的高度为3cm-5cm;所述倒四棱锥的侧面与水平方向形成20°-30°夹角。
10.根据权利要求1所述的一种含油污水分离器，其特征在于，所述倒四棱锥的高度为3cm-4cm;所述倒四棱锥的侧面与水平方向形成25°-30°夹角;所述聚氯乙烯丝的表面经过氧化处理。
说明书
一种含油污水分离器
技术领域
本发明涉及油水分离技术领域，尤其涉及一种含油污水分离器。
背景技术
随着石油的不断开采，石油的纯度会下降，故提高石油的利用率显得尤为重要，这就涉及到石油的高效分离问题。
影响液液分离的主要因素是被分离的液滴的直径，液体的粒径越大则越容易分离，越小则越难分离。分离过程是轻相向混合液体上方聚集且重相向混合液下方聚集的过程。
为分离原油中的水和油，常用的化学分离方法为添加化学试剂，如破乳剂或絮凝剂，由于添加了化学试剂，对环境造成污染且分离效果不理想;常用的物理分离方法是根据Stokes定律，利用斜板分离装置对含油污水进行油水分离，常见的斜板分离装置采用直面斜板分离或波纹面斜板，其中，带波纹的长直斜板分离装置的斜板组由两个波纹型板对称布置，水流沿由两个波纹板形成的通道流动，对原油进行油水分离时含油污水沿波纹曲线通过波纹板，由于水流方向不断改变增加了油滴的碰撞机会，进而实现油、水、泥分离。上述斜板的材料一般为玻璃钢，斜板长度较长，无法有效的分离出原油中粒径较小的油滴。
况且，仅采用斜板物理分离效率较低，不能将粒径更小的油滴从含有污水中分离出，分离出的污水一般用于油井回注，传统技术分离出的污水不能达到国家A1级回注标准，且设备庞大，成本高，不易操作。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种含油污水分离器，主要目的是解决不能分离油滴粒径在20微米-40微米的油滴，分离出的污水不达标，分离效率低的问题。
为达到上述目的，本发明主要提供了如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供了一种含油污水分离器，所述分离器的一端至少设有含油污水进口，另一端至少设有污水排出出口;从所述进口至所述出口，所述分离器内依次包括：
预处理装置，用于分离所述含油污水中污泥;
斜板分离装置，其顶端和底端分别与所述分离器的顶端和底端紧密连接，所述斜板分离装置用于一次油水分离;
凝聚分离装置，其顶端和底端分别与所述分离器的顶端和底端紧密连接，所述凝聚分离装置用于二次油水分离;
所述分离器的顶端处设有用于容纳所述斜板分离装置与所述凝聚分离装置分离出油的油槽;所述出口连接输送泵，用于将所述含油污水中的污水从所述分离器中抽出;
其中，所述凝聚分离装置包括第二框架和固定于所述第二框架内的多个凝聚网;所述凝聚网包括多个单元滤网，所述单元滤网是由聚氯乙烯丝横向单向编织形成的底面朝上且敞口的中空倒四棱锥，多个单元滤网敞口朝上相互连接形成所述凝聚网;其中，相邻两条聚氯乙烯丝的间距为0.3mm-0.5mm，所述聚氯乙烯丝为长方体;所述凝聚网敞口朝上水平放置时，所述倒四棱锥的侧面与水平方向形成10°-30°夹角。
作为优选，所述预处理装置包括进液管道、飞溅分离盘及污泥贮斗，所述进液管道穿过所述进口伸入所述预处理装置内，所述飞溅分离盘的顶端与所述分离器的顶部连接，所述飞溅分离盘竖直设于所述预处理装置内，所述飞溅分离盘的底端与所述分离器的底部具有间距，所述间距用于所述含油污水通过，所述预处理装置的底部设有污泥贮斗，所述污泥贮斗用于容纳所述含油污水中沉降滤出的污泥。
作为优选，所述分离器包括污水输送装置，用于容纳和输送所述含油污水中分离出的污水;所述斜板分离装置与所述污水输送装置之间设有第一液位传感器，所述第一液位传感器穿过所述分离器顶部开设的通孔插入所述斜板分离装置与所述污水输送装置之间的液体中以检测污水液位;所述污水输送装置内设有第二液位传感器，所述第二液位传感器穿过所述分离器靠近所述污水输送装置的顶部开设的通孔插入所述污水输送装置内液体以检测污水液位。
作为优选，所述斜板分离装置与所述污水输送装置之间设有污水挡板，所述污水挡板的顶端和底端分别对应和所述分离器的顶端和底端紧密连接，所述污水挡板底端设有一通孔，输送管道一端穿过所述通孔后竖直向上伸入所述污水输送装置内，所述输送管道的另一端排出污水，所述污水从所述分离器的出口处由所述输送泵抽出;所述分离器外部设有操控面板，用于控制所述污水分离器运行。
作为优选，所述斜板分离装置包括第一框架和斜板，所述斜板具有相对的两面，一面为平面，另一面为波纹面;所述斜板的平面朝上、波纹面朝下且所述斜板与水平面成锐角固定于所述第一框架内;上层斜板的波纹面的波谷端至正对的下层斜板的平面形成第一空间，上层斜板的波纹面的波峰端至正对的下层斜板的平面形成第二空间;所述第一空间与所述第二空间沿液体流动方向相互交替设置以形成完整流体通道;含油污水从所述波纹面的竖向截面形状为长方形的一侧进入，流经所述流体通道时形成紊流，所述含油污水中的油滴在所述第一空间处被拦截，水滴通过所述流体通道流出，实现一次油水分离。
作为优选，在所述斜板分离装置中，所述上层斜板的波纹面的波谷端至所述下层斜板的平面的第一垂直距离为1mm-8mm;所述上层斜板的波纹面的波峰端至所述下层斜板的平面的第二垂直距离为15mm-30mm;
所述第一框架包括两个相对设置的侧板以及固定侧板的连接件;所述斜板通第一固定件固定于所述第一框架内，所述固定件为U型槽，两个侧板上U型槽的槽口相对;所述U型槽在所述侧板上的设置方向与水平方向成15°-45°夹角;
所述波纹面上形成波谷的两个板面的夹角为60°-120°，所述波纹面上形成波峰的两个板面的夹角为60°-120°;
所述斜板一侧边的竖直方向的截面形状为波峰线与波浪线组成，所述斜板另一侧边的竖直方向的截面形状为长方形，所述一侧边和所述另一侧边相交;
所述斜板的材质为聚氯乙烯;所述斜板的平面经过氧化处理。
作为优选，所述波纹面上相邻两个波峰之间的水平距离相等;
所述第一垂直距离为1mm-5mm，所述第二垂直距离为15mm-25mm;所述U型槽在所述侧板上的设置方向与水平方向成20°-30°夹角;
所述波纹面上形成所述波谷的两个板面的夹角为90°，所述波纹面上形成所述波峰的两个板面的夹角为90°;
所述斜板的长度为0.5m-1m，宽度为0.5m-1m，所述斜板的形状为正方形，所述斜板的数量为5-20。
作为优选，所述第二框架至少包括两个相对设置的侧板以及固定侧板的连接件，所述凝聚网通过第二固定件竖直设置于两个侧板之间，所述第二固定件为螺钉;所述单元滤网呈矩阵排列连接形成所述凝聚网;所述凝聚网的数量为5-20;所述凝聚网的形状为长方形。
作为优选，所述单元滤网的长度为3cm-10cm，所述单元滤网的宽度为3cm-10cm;相邻两条聚氯乙烯丝的间距为0.3mm-0.4mm，所述聚氯乙烯丝的高度为0.3mm-0.4mm;所述倒四棱锥的高度为3cm-5cm;所述倒四棱锥的侧面与水平方向形成20°-30°夹角。
作为优选，所述倒四棱锥的高度为3cm-4cm;所述倒四棱锥的侧面与水平方向形成25°-30°夹角;所述聚氯乙烯丝的表面经过氧化处理。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
本发明的斜板分离装置的表面积是传统斜板分离装置表面积的三倍，本发明的斜板分离装置的分离效率远高于传统的斜板分离装置，在单位体积内，本发明的斜板表面积增大后，可实现粒径为40微米以上油滴的分离，本发明的斜板分离装置的斜板表面积增大，但整体体积变小，方便操作，减少成本。
本发明的凝聚分离装置中滤网的材料选用聚氯乙烯，该材料更易于油滴附着、汇聚、增大，最后挣脱滤网上浮形成目标油层，其装置格滤网形如斗状，该设计可容纳更多的油水混合液进入，将更多的油滴拦截在滤网入口侧以形成油水分离;本发明的凝聚分离装置在斜板分离装置进行一次分离后，可再将二次含油污水中粒径在20微米-40微米左右的油滴分离出且分离效果较好。
本发明的含油污水分离器通过斜板分离和凝聚分离后，最终可分离粒径为20微米以上的油滴，除油率高，处理成本较传统中空纤维膜过滤工艺可节省50%以上，并且能耗低，维持水流即可，体积变小但分离面积变大，使用寿命可达5-8年。
本发明的含油污水分离器与传统的分离装置结构完全不同，分离效果和效率大大提高，在本领域属于创新研究，具有很大的应用前景和很大的经济利益。
