CN1727030A - 双向流表面聚合式油水分离器结构及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双向流表面聚合式油水分离器结构及制造方法，壳体(1)内包括并列的第一腔室(6)和第二腔室(7)，以及位于该两腔室之下的第三腔室(8)，滤芯(5)倒挂在第一腔室(6)顶面和插在第二腔室(7)下方滤板上；第一腔室(6)和第二腔室(7)的上部分别设置有集油器(4)；进水口(2)设于第一腔室(6)的下部，第二腔室(7)内滤芯(5)的穿孔滤管(51)分别连通第一腔室(6)和第三腔室(8)，出水口(3)设在该第三腔室(8)的较低部位；穿孔滤管(51)表面包覆有经过表面改性和强制调质处理的分离油水的介质(52)。本发明技术效果在于：1.油水处理精度大大提高。2.可直接处理含表面活性剂的化学乳化油。3.占地大大减小。4.滤芯的寿命长。
Description
技术领域 本发明涉及污水处理技术，特别是涉及分离油水的装置及该油水装置的制造方法。
背景技术 现有技术中的油水分离器，其分离原理主要有三种：
第一种是依据Stock’s原理进行油水分离。具体是利用油水比重不同，使用一些技术手段使微小的油污聚集长大上浮分离。此种方法不能分离乳化油，分离效果及效率都较差。但其由于简单，是目前油水分离的主要手段，用于分离精度不高的场合。
第二种是依据吸附的原理进行油水分离。即通过某种吸附材料(如纤维、活性碳等大比表面积材料)，将油吸附在材料表面从而使油从水中脱出。此种方法由于材料会很快吸附饱和而失去吸附功能。如继续使用须做脱附处理，复杂而费用高，实用价值不高，一般用在很小的水量处理上。
第三种是使用一种粗粒化材料，使油水接触该物质表面时产生的润湿角不同而分化聚集，从而使微小的油滴在该物质表面聚集长大后脱离该物质表面上浮。这一过程称为粗粒化。此法可以用于处理乳化油，但对于添加了表面活性剂的化学乳化油未见可使用者。使用该方法一般如同使用砂滤器一样，使用粗粒化材料作滤层，采用逆向流方式运行。
以上三种油水分离器已被广泛地应用于各个油水分离领域，但都存在处理精度不高的问题。目前最好的处理精度一般为出水含油5mg/l(指处理水量至少以吨/h计)，甚少有低于4mg/l的。这在大多数场合是符合要求的，如含油污水处理后达标排放入自然水体的情况。但在一些要求高精度的场合是不符合要求的，如含油蒸气冷凝水的回收利用于锅炉补给水的情况，因其对水中含油要求低于0.7mg/l。另外由于原理性缺陷以及使用的粗粒化材料的缺陷，使得目前市场上的油水分离器效率较低，占地面积大，体积庞大。
目前市场上还未见一种油水分离器，对含表面活性剂的乳化油不经化学—机械破乳而能直接进行分离。
发明内容 本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种双向流表面聚合式油水分离器结构及制造方法，使用本发明油水分离器分离油水精度高、并可直接分离含表面活性剂的化学乳化油水。
本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：
设计、使用一种双向流表面聚合式油水分离器结构，包括壳体、进水口、出水口和集油器，所述壳体内包括并列的第一腔室和第二腔室，以及位于所述第一腔室和第二腔室之下的第三腔室，第一腔室的顶面倒挂着滤芯，第二腔室的下方滤板上插有滤芯；所述滤芯的中心是穿孔滤管，在该穿孔滤管表面包覆有分离油水的介质；所述第一腔室和第二腔室的上部分别设置有与该第一腔室和第二腔室的腔内空间连通的集油器；所述进水口设于第一腔室的下部，第一腔室内滤芯的穿孔滤管借助自身根部连接的水管连通第二腔室的腔内空间，该第二腔室内滤芯的穿孔滤管又借助自身根部连接的水管连通第三腔室，出水口设在该第三腔室的较低部位。
制造上述双向流表面聚合式油水分离器结构的方法，包括步骤：
①设置油水分离器壳体；
②将所述壳体分隔为三个腔室，第一腔室和第二腔室并列位于第三腔室的上方，第三腔室较低部位设置出水口；所述第一腔室和第二腔室上部连通集油器；
③将表面改性后的晴纶短纤维进行强制调质处理并制成绳，用该绳缠绕在穿孔滤管上，制成滤芯；
④将所述滤芯分别倒挂在第一腔室的顶面和插在第二腔室的下方滤板上，第一腔室内滤芯的穿孔滤管借助自身根部连接的水管连通第二腔室的腔内空间，该第二腔室内滤芯的穿孔滤管又借助自身根部连接的水管连通第三腔室。
步骤③中所述的对表面改性后的晴纶短纤维进行强制调质处理，具体依次包括以下步骤：
A.将65mm～100mm长的表面改性后的晴纶短纤维制成毛条，并将该毛条渗入碱性溶液中循环浸泡60～90秒；
B.将所述毛条取出由脱水机脱干；
C.将脱干后的毛条开松，放入预热到50℃～65℃的烘箱中，设定烘箱温度为90℃～96℃对该毛条进行强制调质处理30分钟～90分钟；
D.将强制调质处理后的毛条四股制成绳备用。
本发明产品设计上采用双向流，即第一步为同向流，第二部为逆向流，同时滤芯的分离介质采用经过表面改性和强制调质处理后的晴纶短纤维，同现有技术相比较，本发明的技术效果在于：
1.在进水含油在500mg/l以下的情况下，出水含油小于0.7mg/l，本发明产品的油水处理精度大大提高。
2.本发明产品采用改性纤维制成的滤材作为分离介质(或称粗粒化材料)，可直接处理含表面活性剂的化学乳化油。
3.本发明产品的表面水力负荷可高达15m/h，使得本产品处理单元体积和占地大大减小，而一般油水分离装置表面水力负荷为1～5m/h(用粗粒化材料的设备的表面水力负荷可达5m/h)。按设备同等高度计算，本发明产品处理同等水量占地减小15～3倍。
4.由于滤芯的分离介质只对油起聚集作用，分离过程不需任何动力，也没有化学反应发生，滤芯的寿命可长达三年不更换，同时出水不产生任何有害副产品和衍生物。
附图说明
图1是本发明产品双向流表面聚合式油水分离器的立体示意图；
图2是图1的左视示意图；
图3是图2的A-A剖视图；
图4是图2的I部放大示意图。
具体实施方式 以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述。
本实施例双向流表面聚合式油水分离器结构，如图1至图3所示，包括壳体1、进水口2、出水口3和集油器4，所述壳体1内包括并列的第一腔室6和第二腔室7，以及位于所述第一腔室6和第二腔室7之下的第三腔室8，第一腔室6的顶面倒挂着滤芯5，第二腔室7的油水的介质52。所述第一腔室6和第二腔室7的上部分别设置有与该第一腔室6下方滤板上插有滤芯5；所述滤芯5的中心是穿孔滤管51，在该穿孔滤管51表面包覆有分离和第二腔室7的腔内空间连通的集油器4，该集油器4透明，可观察集油情况，通过控制阀门可定时排油。所述进水口2设于第一腔室6的下部，第一腔室6内滤芯5的穿孔滤管51借助自身根部连接的水管(图中未示出)连通第二腔室7的腔内空间，该第二腔室7内滤芯5的穿孔滤管51又借助自身根部连接的水管连通第三腔室8，出水口3设在该第三腔室8的较低部位。
如图2所示，所述三个腔室(6，7，8)的外侧面均开有门11，如图4所示，所述门11借助螺杆与壳体1固定，靠近螺杆处，门11和壳体1之间设置有密封条12。
本实施例双向流表面聚合式油水分离器的制造方法，包括步骤：
①设置油水分离器壳体1；
②将所述壳体1分隔为三个腔室，第一腔室6和第二腔室7分别位于第三腔室9的上方，并将第二腔室7分别利用布水管道与第一腔室6和第三腔室8连通；所述第一腔室6底部设置进水口2，第三腔室8上设置出水口3；所述第一腔室6和第二腔室7上部连通集油器4；
③将表面改性后的晴纶短纤维进行强制调质处理并制成绳，用该绳缠绕在φ28mm穿孔滤管51上，制成φ70mm滤芯5；
④将所述滤芯5分别倒挂在第一腔室6的顶面和插在第二腔室7的下方滤板上，第一腔室6内滤芯5的穿孔滤管51借助自身根部连接的水管连通第二腔室7的腔内空间，该第二腔室7内滤芯5的穿孔滤管51又借助自身根部连接的水管连通第三腔室8。
本实施例步骤③中所述表面改性后的晴纶短纤维，是深圳市蛇口格兰环保公司生产的。所述对表面改性后的晴纶短纤维进行强制调质处理，具体依次包括以下步骤：
A.将65mm长的晴纶短纤维制成Φ2mm的毛条，并将该毛条渗入碱性溶液中，开启循环泵，浸泡60秒；
B.将所述毛条取出由脱水机脱干；
C.将脱干后的毛条用开松机或手工开松，将烘箱经预热到65℃后，将毛条放入，限定温度为95℃，对毛条进行强制调质处理30分钟(恒温)；
E.将强制调制后的毛条四股制成绳备用。
如图3所示，油水分离器运转过程具体如下：油水混合液体从“进水管2”进入“第一腔室6”，第一腔室6中滤芯5倒挂，在压力作用下，油水混合液有穿透分离介质的趋势，但由于分离介质本身的特殊性质，不含油颗粒的水很容易就穿透分离介质，进而通过布水管道到达“第二腔室7”。在第一腔室6中，分离后的上浮油和上升水流同向(以减少油粒上升阻力)，称为同向流处理。而油颗粒由于在分离介质52表面的表面张力和水的表面张力差别很大，从而和水分开在表面聚集长大，直到有足够的浮力上升分离，上浮到腔室顶部的集油器4中。进入到“第二腔室7”中的液体还含有少量的油颗粒，分离过程与“第一腔室6”一样，经过第二腔室7分离介质的水进入到设备底部的“第三腔室8”，最后“净水”从“出水管3”排出，但第二腔室7的滤芯插在下方滤板上形成逆向流二级处理。二级处理出水进入第三腔室8，第三腔室8装有活性碳或陶瓷滤珠，形成三级处理(三级处理不是油水分离，而是在某些特定需要场合降低出水CODcr值)。
根据环境保护监测报告，本实施例所述的油水分离器在进水含油为389mg/l的情况下，经过处理的出水含油量为0.65mg/l，相对于现有技术中最好的分离精度出水含油5mg/l，本发明产品的油水处理精度大大提高；本实施例所述产品可以直接处理含表面活性剂的化学乳化油，在进水含油为389mg/l的情况下，经过处理的出水含油量为0.55mg/l。
Claims (9)
1.一种双向流表面聚合式油水分离器结构，包括壳体(1)、进水口(2)、出水口(3)和集油器(4)，其特征在于：
所述壳体(1)内包括并列的第一腔室(6)和第二腔室(7)，以及位于所述第一腔室(6)和第二腔室(7)之下的第三腔室(8)，第一腔室(6)的顶面倒挂着滤芯(5)，第二腔室(7)的下方滤板上插有滤芯(5)；所述滤芯(5)的中心是穿孔滤管(51)，在该穿孔滤管(51)表面包覆有分离油水的介质(52)；所述第一腔室(6)和第二腔室(7)的上部分别设置有与该第一腔室(6)和第二腔室(7)的腔内空间连通的集油器(4)；所述进水口(2)设于第一腔室(6)的下部，第一腔室(6)内滤芯(5)的穿孔滤管(51)借助自身根部连接的水管连通第二腔室(7)的腔内空间，该第二腔室(7)内滤芯(5)的穿孔滤管(51)又借助自身根部连接的水管连通第三腔室(8)，出水口(3)设在该第三腔室(8)的较低部位。
2.如权利要求1所述的双向流表面聚合式油水分离器结构，其特征在于：所述包覆在穿孔滤管(51)表面的油水分离介质(52)是由经过表面改性和强制调质处理后的晴纶短纤维制成。
3.如权利要求1所述的双向流表面聚合式油水分离器结构，其特征在于：所述三个腔室(6，7，8)的外侧面均开有门(11)，所述门(11)借助螺杆与壳体(1)固定，靠近螺杆处，门(11)和壳体(1)之间设置有密封条(12)。
4.如权利要求1所述的双向流表面聚合式油水分离器结构，其特征在于：所述第三腔室(8)的较低部位还设置有排污口(9)。
5.一种双向流表面聚合式油水分离器的制造方法，包括步骤
①设置油水分离器壳体(1)；
其特征在于：
②将所述壳体(1)分隔为三个腔室，第一腔室(6)和第二腔室(7)并列位于第三腔室(9)的上方，第三腔室(8)较低部位设置出水口(3)；所述第一腔室(6)和第二腔室(7)上部连通集油器(4)；
③将表面改性后的晴纶短纤维进行强制调质处理并制成绳，用该绳缠绕在穿孔滤管(51)上，制成滤芯(5)；
④将所述滤芯(5)分别倒挂在第一腔室(6)的顶面和插在第二腔室(7)的下方滤板上，第一腔室(6)内滤芯(5)的穿孔滤管(51)借助自身根部连接的水管连通第二腔室(7)的腔内空间，该第二腔室(7)内滤芯(5)的穿孔滤管(51)又借助自身根部连接的水管连通第三腔室(8)。
6.如权利要求5所述的双向流表面聚合式油水分离器的制造方法，其特征在于：步骤③中所述对表面改性后的晴纶短纤维进行强制调质处理，具体依次包括以下步骤：
A.将65mm～100mm长的表面改性后的晴纶短纤维制成毛条，并将该毛条渗入碱性溶液中循环浸泡60～90秒；
B.将所述毛条取出由脱水机脱干；
C.将脱干后的毛条开松，放入预热到50℃～65℃的烘箱中，设定烘箱温度为90℃～96℃对该毛条进行强制调质处理30分钟～90分钟；
D.将强制调质处理后的毛条四股制成绳备用。
7.如权利要求6所述的双向流表面聚合式油水分离器的制造方法，其特征在于：所述步骤A中晴纶短纤维的长度为65mm。
8.如权利要求7所述的双向流表面聚合式油水分离器的制造方法，其特征在于：所述步骤A中所述毛条在碱性容易中浸泡的时间为60秒。
9.如权利要求7所述的双向流表面聚合式油水分离器的制造方法，其特征在于：所述步骤C中所述烘箱的预热温度为65℃，设定烘箱温度为95℃对所述毛条进行强制调质处理30分钟。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: LANKE ENVIRONMENT TECHNOLOGY CO., LTD., SHENZHEN Free format text: FORMER OWNER: HONG CHUAN Effective date: 20080314 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20080314 Address after: Guangdong city of Shenzhen province Nanshan District Shekou along the mountain road 6 jialitai building the first floor Patentee after: Shenzhen LAND ECO Environment Technology Co., Ltd. Address before: Shenzhen, Guangdong, Nanshan District after the waves on the island 7-203 Patentee before: Hong Chuan |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Bi-directional flow surface aggregate structure of oil water separator, and manufacturing method Effective date of registration: 20141226 Granted publication date: 20071017 Pledgee: Shenzhen high tech investment and financing Company limited by guarantee Pledgor: Shenzhen LAND ECO Environment Technology Co., Ltd. Registration number: 2014990001140 |
|
| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20180308 Granted publication date: 20071017 Pledgee: Shenzhen high tech investment and financing Company limited by guarantee Pledgor: Shenzhen LAND ECO Environment Technology Co., Ltd. Registration number: 2014990001140 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20071017 Termination date: 20210429 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |