公布日：2022.08.19
申请日：2022.06.09
分类号：C02F9/02(2006.01)I;C02F1/40(2006.01)I
摘要
离心聚结式含油污水处理装置和方法中，第一排出通道设在上部罐体顶部；含油污水流经滤芯组件后进入上部罐体；第二排出通道设在靠近上固定隔板的中部罐体一侧壁上；进水通道将含颗粒物和悬浮物的含油污水从外部引入中部和下部罐体；下部罐体内壁上设置有颗粒物容置部；含颗粒物和悬浮物的含油污水经离心组件离心处理，分离出的颗粒物收集在颗粒物容置部内，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上部罐体一侧壁上。特殊结构设置，即能同时进行颗粒物、悬浮物、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，是一种高效含油污水处理装置和方法。
权利要求书
1.一种离心聚结式含油污水处理装置，其特征在于，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)；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。
2.根据权利要求1所述离心聚结式含油污水处理装置，其特征在于，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；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。
3.根据权利要求2所述离心聚结式含油污水处理装置，其特征在于，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。
4.根据权利要求1所述离心聚结式含油污水处理装置，其特征在于，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；内层滤筒壁(611)、内层滤筒底板(612)、外层滤筒壁(631)均由带孔板材和滤网固定连接制成；滤盒压盖(640)和外层滤筒底板(632)由密封板材制成；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；滤芯组件(600)能受外部动力驱动旋转。
5.根据权利要求4所述离心聚结式含油污水处理装置，其特征在于，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；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(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。
6.一种离心聚结式含油污水处理方法，其特征在于，基于权利要求1所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。
7.根据权利要求6所述离心聚结式含油污水处理方法，其特征在于，所述离心聚结式含油污水处理装置中，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；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。
8.根据权利要求6所述离心聚结式含油污水处理方法，其特征在于，所述离心聚结式含油污水处理装置中，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；内层滤筒壁(611)、内层滤筒底板(612)、外层滤筒壁(631)均由带孔板材和滤网固定连接制成；滤盒压盖(640)和外层滤筒底板(632)由密封板材制成；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；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(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。
9.根据权利要求8所述离心聚结式含油污水处理方法，其特征在于，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。
10.根据权利要求9所述离心聚结式含油污水处理装置，其特征在于，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。
发明内容
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。
本申请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。
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。
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。
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。
本申请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。
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。
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。
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。
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。
同现有技术相比较，本发明的有益效果之一：本申请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。
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。
同现有技术相比较，本发明的有益效果之三：本申请中采用内层滤筒、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。
同现有技术相比较，本发明的有益效果之四：本申请中，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。
本申请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。
（发明人：洪川）
