专利名称：一种带有多级整流翅翼的聚结板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油水分离处理技术领域，尤其涉及重力聚结法含油污水分离装置用填料。
背景技术：
油水分离装置是一种用于将油和水分离开来的设备，其广泛应用于炼油、机械、食品加工、化工、污水治理等工业领域。现有的油水分离方法概括起来有物理分离、化学分离以及电化分离等三种。物理分离法因具有简单方便、成本低廉、无二次环境污染等显著优势而得到广泛应用。重力分离法和聚结分离法(又称粗粒化法)是物理分离的主要方法。重力分离法是利用油水混合液中油水介质比重的不同以及油水的不相溶性，在静止或流动状态下实现油滴、悬浮物与水的分离。油水重力分离的代表产品是由美国石油协会(American Petroleum hstitute)于上世纪提出的API油水分离器，该分离器曾被广泛用于炼油厂和化工厂中。美国哈真(Hazen)提出了浅池理论颗粒沉降速度与沉淀面积有关，且沉淀分离池身越浅，可被去除的悬浮物颗粒越小。依据哈真理论，若用水平隔板将分离池或分离容器总高H分为η层，分离处理能力可以提高η倍。应用中，由于水平隔板不易实现自动排油和排泥，容易使聚结板组污堵，基于此，现有的油水分离装置大多采用多层斜板叠置的结构形式，即所谓的斜板分离器。这种结构较之美国石油协会的API分离器，能大幅度提高单位体积的油水分离效率，也因此减少了分离装置的空间占用。随着环保应用中油水分离效率和精度要求的不断提高，聚结法与多层板重力法除油的协同除油效果受到重视。聚结法除油是指依靠板组表面材料本身亲油性，将含油污水中的微量油吸附在板表面上，随着水流流动逐渐聚集变大，并最终为水力剪切剥离，从而加速油水分离的技术。根据斯托克斯定律假设水力条件为理想层流，含油污水中油滴颗粒是大小均勻的球体，则水中油滴上浮速度随着油滴粒径增大而平方倍的增大，与油水介质的比重差成正比，与水的黏度成反比。基于多层板重力分离和聚结分离技术的油水分离装置中，美国通用电气公司专利 U. S 3，847，813公开了一种水平波纹聚结板，其主要特点在于波纹板波峰分布有用于排油的排油孔，波谷分布有用于排沉淀物的沉水孔。在当前国内广泛应用的斜板分离器中，已捕获的油滴需走完整个斜板的长度才能到达液面并被最终分离。通用电气公司水平波纹板通过间隔分布排油孔和沉水孔的结构，油滴只需沿着流向移动一小段就可遇到一个排油孔， 然后顺着排油孔直接上浮到液面，大大缩短了油滴上浮到液面并最终被分离的距离，显著提高了聚结板的分离效率。之后，美国专利U. S 4，405，459在通用电气公司聚结板基础上设计了子母扣，提供了一种良好的固定板间距的方法。该设计能够依据应用要求，灵活选择板间距和板组模块的层数。继承以上两种聚结板组的设计优点，美国专利U. S 4，897，206提供了一种波纹聚结板设计，该聚结板在其所在平面上，沿着流向和流向的正交方向均设计有波状结构，增加
3了单位体积聚结板组的表面积，提升了分离效率，同时排油效率也更高。这种聚结板组在世界范围内得到了广泛的应用。基于浅池理论和斯托克斯定律设计的油水分离器，宏观水利条件趋于理想层流， 对于聚结板组填料油水分离效果是有利的。实际应用中，分离器总是由于返混、环流现象的存在使得出水精度降低，水质不稳定。壳牌公司曾采用放射性示踪法对现场分离设备的流动特性进行了停留时间分布测试，研究结果表明，现有分离设备中普遍存在严重的短路流和返混流现象，不仅未能有效利用设备空间，而且由于涡流造成的返混使相当多的介质未经充分处理就排出，导致了出水水质的下降以及不稳定。美国专利U. S 4，897，206通过采用沉水孔、排油孔、正交双重波纹板等结构设计， 虽然较常用斜板分离器有诸多优势，且处理效率有了较大的提高，但仍然未能进一步释放聚结板的处理潜能。一个重要原因在于未能在提高聚结板表面积的同时，对聚结板组内的水力条件进行有效控制。聚结板组作为油水分离的填料，其本身的多层结构有利于形成水力层流，但促进作用有限，对于平流式波纹状聚结板填料更是如此。当前基于重力及聚结原理的水处理分离应用中，为了保证进入分离填料中的进水符合层流，通常在含油污水进入分离填料前采用布水墙或布液板进行整流，以期进水能均勻、平稳、速度一致的流入分离填料，进而一定程度上减少因为返混、环流现象导致水处理效果下降。但这种措施改善水力条件具有明显的局限性，在进入聚结板组填料前对水流进行整流，却在最重要的处理过程中，即聚结板组填料中无有效控制措施保证层流。美国专利 U. S 4，897，206聚结板在实际应用中更是如此，因为该聚结板所在平面上沿着水流方向和正交于水流方向均设计为波状结构，较之于平板或单方向的波状结构，其更容易加剧宏观紊流现象的产生，使得出水精度下降和出水水质不稳定，尤其在多级串联使用时，产生的不利影响表现更为显著。
发明内容本实用新型的目的是提供一种带有多级整流翅翼的聚结板，其不仅能提高聚结板油水分离器的出水水质以及出水水质的稳定性，同时促进了分离器效率的提升。为解决以上技术问题，本实用新型通过以下方式实现一种带有多级整流翅翼的聚结板，包括一在波纹板所在平面上，沿着流向和流向的正交方向上均有波状结构的波纹状聚结板；在所述波纹状聚结板的波谷处设有沉水孔，波峰处设有排油孔；波纹状聚结板上设有用于固定板间距和将波纹状聚结板叠置成组的子母扣；在所述波纹状聚结板的下表面分布有阵列排列的整流翅翼，所述整流翅翼的排列方向与波纹状聚结板的进出水方向一致。本实用新型中，所述阵列排列的整流翅翼与波纹状聚结板是一体式连接的；所述整流翅翼所在平面与其连接的波纹状聚结板局部平面成一定角度，优选的，所述角度为30 度到60度。进一步地，所述整流翅翼的长度小于波纹状聚结板上任意两个相邻排油孔与沉水孔之间的间距。同时，任意相邻平行的两个整流翅翼间的间距为0. 5-5cm。本实用新型所述整流翅翼的形状为扁梭体形或板状。采用本实用新型的上述结构，相当于在聚结板组内，沿着聚结板组进出水方向设置了多个类布液板的结构，使得流经聚结板组的含油污水不断被多级分布的翅翼进行整流，有效减少了油水返混和大范围紊流现象的发生。另外，含油污水中的大部分油份因为比重较轻，富集在相邻两层聚结板间隙的上层，本实用新型的整流翅翼既能有效为油份富集的污水整流提供层流水力条件，又不会堵塞聚结板上用于排泥的通道。因此，多级整流翅翼的设置，有效改善了聚结板组内的水力条件，降低了紊流和环流形成的可能性，使用本实用型新的聚结板，能够提高油水分离器出水的水质和水质的稳定性。另外，由于整流翅翼的设置，增加了聚结板的表面面积，也提高了单位体积的油水处理能力。本实用新型带有多级整流翅翼的聚结板具有水处理效率高，出水水质好，抗污染， 维护费用低，生产加工方便等优点，适合于作为处理含油污水用油水分离装置的填料使用。
图1为本实用新型带有多级整流翅翼的聚结板下平面结构展开示意图。图2为图1的A-A视图。图3为本实用新型聚结板的组装结构示意图。图4为图3的侧视图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型带有多级整流翅翼的聚结板做进一步的描述。如图1、图2所示，一种带有多级整流翅翼的聚结板，包括一在波纹板所在平面上， 沿着流向和垂直于流向方向上均有波状结构的波纹状聚结板1，其波谷处设有沉水孔5，波峰处设有排油孔2。聚结板1的下表面上一体式连接有阵列排列的扁梭体形整流翅翼3，所述整流翅翼3的排列方向与波纹状聚结板1的进出水方向一致。在聚结板1上还设有用于固定板间距和将聚结板叠置成组的子母扣4。进一步地，如图2所示，整流翅翼3所在平面与其连接的波纹状聚结板1局部平面成一定角度，优选的，所述角度为30度到60度。所述整流翅翼3的长度小于波纹状聚结板1上任意两个相邻排油孔与沉水孔之间的间距，高度小于聚结板叠置成组时的板间距，一般设置为板间距的0. 4-0. 8倍。同时，任意相邻平行的两个整流翅翼3间的间距设置为0. 5-5cm。使用时，如图3、图4所示，将多块带有多级整流翅翼的聚结板1通过聚结板上的子母扣4堆叠成组。将聚结板组置于容器中，两侧贴紧容器壁。在聚结板的进出水端下部设置有支撑盲板6，出水端上部设置隔油盲板7，两种盲板均与聚结板组紧密连接。运行时，含油污水由聚结板组进水端进入，通过聚结板1发生吸附、聚结、分离作用，处理出水由出水端流出；分离的油质通过排油孔2上升到水面，由于隔油盲板7的作用， 在水面一定区域内不断富集，并最终收集回用；原水中的悬浮固体物质不断通过沉水孔5 沉淀于容器底部进出水端支撑盲板6之间，可通过在底部设置排污管，定期将沉淀物清理。上述实施例为带有多级整流翅翼的聚结板的常用实施方式，但应用形式并不局限于此，在不违背基本原理的情况下，还可以做出一些变换。如在具体实施中，可以按照具体需要组装叠置，叠置高度和层间距离可根据原水水量和水质情况通过相关计算确定。实施中也可通过多组聚结板组的并联以提高处理量，或串联以提高处理精度，等。
权利要求1.一种带有多级整流翅翼的聚结板，包括一在波纹板所在平面上，沿着流向和流向的正交方向均有波状结构的波纹状聚结板，在所述波纹状聚结板的波谷处设有沉水孔，波峰处设有排油孔，波纹状聚结板上设有用于固定板间距和将波纹状聚结板叠置成组的子母扣，其特征是在所述波纹状聚结板的下表面分布有阵列排列的整流翅翼，所述整流翅翼的排列方向与波纹状聚结板的进出水方向一致。
2.根据权利要求1所述的带有多级整流翅翼的聚结板，其特征是所述的整流翅翼与波纹状聚结板一体式连接。
3.根据权利要求1所述的带有多级整流翅翼的聚结板，其特征是所述整流翅翼所在平面与其连接的波纹状聚结板局部平面成一定角度。
4.根据权利要求3所述的带有多级整流翅翼的聚结板，其特征是所述整流翅翼所在平面与其连接的波纹状聚结板局部平面之间的角度为30度到60度。
5.根据权利要求1所述的带有多级整流翅翼的聚结板，其特征是所述整流翅翼的长度小于波纹状聚结板上任意两个相邻排油孔与沉水孔之间的间距。
6.根据权利要求5所述的带有多级整流翅翼的聚结板，其特征是任意相邻平行的两个整流翅翼间的间距为0. 5-5cm。
7.根据权利要求1所述的带有多级整流翅翼的聚结板，其特征是所述整流翅翼的形状为扁梭体形或板状。
专利摘要一种带有多级整流翅翼的聚结板，包括一在波纹板所在平面上沿着流向和流向的正交方向均有波状结构的波纹状聚结板，在波纹状聚结板的波谷处设有沉水孔，波峰处设有排油孔，波纹状聚结板上设有用于固定板间距和将波纹状聚结板叠置成组的子母扣，所述波纹状聚结板下表面分布有阵列排列的与波纹状聚结板的进出水方向一致的整流翅翼。本实用新型使得含油污水不断被多级分布的翅翼进行整流，有效避免了油水返混和大范围紊流现象的发生，同时增加了聚结板的表面面积，提高了单位体积的油水处理能力，适合于作为处理含油污水用油水分离装置的填料使用。
文档编号B01D17/022GK202161835SQ20112024943
公开日2012年3月14日 申请日期2011年7月15日 优先权日2011年7月15日
发明者乔华, 梁伟, 王小宁, 郝燕文, 陈宇鹏 申请人:太原绿威环境能源科技工程有限公司