公布日：2023.04.11
申请日：2023.01.16
分类号：C02F1/40(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)I;C02F101/32(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种兰炭废水除油预处理系统及其方法，属于废水处理技术领域。本发明采用多级组合式梯度除油工艺，通过罐中罐旋流分离器、多级除油过滤器装置的特定结构设计，使得兰炭废水经处理后油类含量大幅降低，处理后废水石油类指标可以降低95％以上，不仅提高处理效率，解决油分堵塞管道问题，而且实现轻重油资源回收价值最大化。
权利要求书
1.一种兰炭废水除油预处理系统，其特征在于：包括废水罐(100)、除油单元(200)和过滤单元(300)，废水罐(100)通过管道与除油单元(200)相连接，除油单元(200)包括罐中罐旋流除油器(210)、重油罐(220)和轻油罐(230)，重油罐(220)通过管道与罐中罐旋流除油器(210)的底部相连接，轻油罐(230)通过管道与罐中罐旋流除油器(210)的顶部相连接；除油单元(200)与过滤单元(300)之间设置有缓冲池(400)，缓冲池(400)通过管道与过滤单元(300)相连接，过滤单元(300)依次包括粗过滤器(310)、第一精过滤器(320)、第二精过滤器(330)、纤维球过滤器(340)和纤维膜过滤器(350)。
2.根据权利要求1所述的一种兰炭废水除油预处理系统，其特征在于：所述罐中罐旋流除油器(210)设置有内罐(2101)和外罐(2102)，所述内罐(2101)与外罐(2102)的罐径比为1：(2～2.5)。
3.根据权利要求1所述的一种兰炭废水除油预处理系统，其特征在于：所述罐中罐旋流除油器(210)底部设置有罐底锥板(2103)，所述罐底锥板(2103)与水平方向的倾角α呈30°～45°。
4.根据权利要求1所述的一种兰炭废水除油预处理系统，其特征在于：所述罐中罐旋流除油器(210)侧壁上设置有空气进口(2014)和蒸汽进口(2015)，所述空气进口(2014)与压缩空气管道(214)相连，所述蒸汽进口(2015)与旋流除油器蒸汽管道(215)相连，所述压缩空气管道(214)和旋流除油器蒸汽管道(215)的管径为DN40～DN65；或者所述粗过滤器(310)顶部设置有第一气体进入口(311)和第一蒸汽进入口(312)，第一精过滤器(320)顶部设置有第二气体进入口(321)和第二蒸汽进入口(322)，并且第二精过滤器(330)顶部设置有第三气体进入口(331)和第三蒸汽进入口(332)，第一气体进入口(311)、第二气体进入口(321)和第三气体进入口(331)均与氮气管道相连，第一蒸汽进入口(312)、第二蒸汽进入口(322)和第三蒸汽进入口(332)均与过滤器蒸汽管道相连，所述氮气管道和过滤器蒸汽管道的管径为DN20～DN32。
5.根据权利要求1所述的一种兰炭废水除油预处理系统，其特征在于：所述粗过滤器(310)的高径比为(2.5～3)：1，第一精过滤器(320)的高径比为(2～2.5)：1，第二精过滤器(330)的高径比为(1.5～2)：1；并且所述粗过滤器(310)、第一精过滤器(320)和第二精过滤器(330)的过滤精度依次为20～30μm、4～8μm、0.5～2μm。
6.根据权利要求1所述的一种兰炭废水除油预处理系统，其特征在于：所述纤维球过滤器(340)的高径比为(2.5～4)：1，纤维球过滤器(340)内设置有高度为0.8～1.5m的改性纤维球层(3410)，所述改性纤维球层(3410)包括多个由改性纤维丝组成的球形滤料，所述球形滤料的直径为2～4cm。
7.根据权利要求1所述的一种兰炭废水除油预处理系统，其特征在于：所述纤维球过滤器(340)内设置有搅拌器(3420)，所述搅拌器(3420)直径与纤维球过滤器(340)直径之间的比率为1：(1.5～2)。
8.根据权利要求1所述的一种兰炭废水除油预处理系统，其特征在于：所述纤维球过滤器(340)底部设置有丝网除沫器(3430)，所述丝网除沫器(3430)的高度为0.15～0.2m，并且在丝网除沫器(3430)的上方和下方各固定有多孔滤板(3440)。
9.根据权利要求1所述的一种兰炭废水除油预处理系统，其特征在于：所述纤维膜过滤器(350)顶部设置有磁翻板液位计(3510)。
10.一种兰炭废水除油预处理方法，其特征在于：采用根据权利要求1-9中任一项所述的一种兰炭废水除油预处理系统进行处理，废水在系统中的总停留时间为8～10h。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有兰炭废水预处理中存在油分堵塞管道、处理效率低的问题，本发明提供一种兰炭废水除油预处理系统及其方法。本发明采用多级组合式梯度除油工艺，通过罐中罐旋流分离器、多级除油过滤器装置的特定结构设计，使得兰炭废水经处理后油类含量大幅降低，提高处理效率，并且解决油分堵塞问题，在减轻后续处理工段处理负荷的同时，实现轻重油资源回收价值最大化。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明的一种兰炭废水除油预处理系统，包括废水罐、除油单元和过滤单元，废水罐通过管道与除油单元相连接，除油单元包括罐中罐旋流除油器、重油罐和轻油罐，重油罐通过管道与罐中罐旋流除油器的底部相连接，轻油罐通过管道与罐中罐旋流除油器的顶部相连接；除油单元与过滤单元之间设置有缓冲池，缓冲池通过管道与过滤单元相连接，过滤单元依次包括粗过滤器、第一精过滤器、第二精过滤器、纤维球过滤器和纤维膜过滤器。
优选地，所述罐中罐旋流除油器设置有内罐和外罐，所述内罐与外罐的罐径比为1：(2～2.5)。
优选地，所述罐中罐旋流除油器内设置有油水分离器，所述油水分离器的直径为DN1000～DN2000。
优选地，所述罐中罐旋流除油器内设置有回水管，所述回水管的直径为DN150～DN300。
优选地，所述罐中罐旋流除油器底部设置有罐底锥板，所述罐底锥板与水平方向的倾角α呈30°～45°。
优选地，所述罐中罐旋流除油器侧壁上设置有空气进口和蒸汽进口，所述空气进口与压缩空气管道相连，所述蒸汽进口与旋流除油器蒸汽管道相连，所述压缩空气管道和旋流除油器蒸汽管道的管径为DN40～DN65。
优选地，所述粗过滤器顶部设置有第一气体进入口和第一蒸汽进入口，第一精过滤器顶部设置有第二气体进入口和第二蒸汽进入口，并且第二精过滤器顶部设置有第三气体进入口和第三蒸汽进入口，第一气体进入口、第二气体进入口和第三气体进入口均与氮气管道相连，第一蒸汽进入口、第二蒸汽进入口和第三蒸汽进入口均与蒸汽管道相连，所述氮气管道和蒸汽管道的管径为DN20～DN32。
优选地，所述粗过滤器的高径比为(2.5～3)：1，第一精过滤器的高径比为(2～2.5)：1，第二精过滤器的高径比为(1.5～2)：1；并且所述粗过滤器、第一精过滤器和第二精过滤器的过滤精度依次为20～30μm、4～8μm、0.5～2μm。
优选地，所述纤维球过滤器的高径比为(2.5～4)：1，纤维球过滤器内设置有高度为0.8～1.5m的改性纤维球层，所述改性纤维球层包括多个由改性纤维丝组成的球形滤料，所述球形滤料的直径为2～4cm。
优选地，所述纤维球过滤器内设置有搅拌器，所述搅拌器直径与纤维球过滤器直径之间的比率为1：(1.5～2)。
优选地，所述纤维球过滤器底部设置有丝网除沫器，所述丝网除沫器的高度为0.15～0.2m，并且在丝网除沫器的上方和下方各固定有多孔滤板。
优选地，所述纤维膜过滤器的高径比为(2.5～3.5)：1，纤维膜过滤器内设置有高度为1～1.5m的改性纤维膜层。
优选地，所述改性纤维膜层的滤芯材质为玻璃纤维材质。
优选地，所述纤维膜过滤器顶部设置有磁翻板液位计。
本发明的一种兰炭废水除油预处理方法，采用上述的一种兰炭废水除油预处理系统进行处理，废水在系统中的总停留时间为8～10h。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的一种兰炭废水除油预处理系统，采用罐中罐旋流分离器装置，可最大限度的分离重油和轻质油，有利于提高后续除油装置的反应效率，并且所述罐中罐旋流分离器装置易于拆卸清洗，防止堵塞；
(2)本发明的一种兰炭废水除油预处理系统，采用多级除油过滤器，包括粗过滤器、第一精过滤器、第二精过滤器、纤维球过滤器、纤维膜过滤器，相较于传统除油装置，本发明合理设计的多级除油过滤器对于不同种油类脱除针对性更强，可提高去除效率；
(3)本发明的一种兰炭废水除油预处理方法，通过罐中罐旋流分离器、多级除油过滤器装置的特定结构设计，使得废水经处理后油类含量大幅降低，在减轻后续处理工段处理负荷的同时，可实现轻重油资源回收价值最大化。
（发明人：姜笔存;向阳;于伟华;吴江涛;谢实涛;卢正辉）
