专利名称：水电站含油污水处理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及污水处理领域，尤其是一种综合高效的水电站含油污水处理系 统。
背景技术：
目前，含油污水的产量大，涉及的范围广，例如油田、电站、轮船航运、车辆清洗、机 械制造、食品加工等过程中均会产生含油污水。油污染作为一种常见的污染，对环境保护和 生态平衡危害极大。当今油水分离技术较多，常用的方法有重力分离法、空气浮选法、粗粒 化法、过滤法、吸附法、超声波法等技术等。然而，由于水电站含油污水有其特殊性，亟需一 种针对水电站含油污水的专用综合处理设备。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种水电站含油污水处理系统，该系统技术成熟、运 行可靠、占地少，采用PLC全自动控制，且处理规模大，可以很好满足水电站含油污水处理需要。本实用新型的技术方案是一种水电站含油污水处理系统，它主要由浮油收集器、旋流除油器、气浮装置、油 水分离器、活性炭过滤器和精密过滤器组成，所述浮油收集器设置在调节池内，调节池通过 一级提升泵连接旋流除油器，旋流除油器连接气浮装置，气浮装置、油水分离器、活性炭过 滤器和精密过滤器依次连接。所述调节池连接有隔油池，隔油池连接含油污水管道。所述旋流除油器的侧部进口连接破如加药装置，旋流除油器的顶部出口连接PAM 加药装置。所述气浮装置和油水分离器之间设有溶气罐和中间水箱，溶气罐连接气浮装置的 出气口，气浮装置连接中间水箱，中间水箱通过二级提升泵连接油水分离器。所述溶气罐连接有空压机。所述浮油收集器主要由浮筒、进水筒、分离筒和推进器组成，浮筒与进水筒间有相 对高度，分离筒内设有进水筒，分离筒内壁与进水筒外壁构成集油室，进水筒内设有推进 器，集油室连通有吸油管，吸油管连接油泵。所述分离筒与调节池内液面间距离为25mm至35mm。所述中间水箱通过回流管连接气浮装置进口端。本实用新型的有益效果是本实用新型的水电站含油污水处理系统技术成熟、运行可靠、占地少，采用PLC全 自动控制。处理规模大于等于2X20m3/h。安全高效，除油、除污能力强，出水含油小于等于 lmg/L，出水悬浮物小于等于100mg/L。本实用新型具有体积小，结构紧凑、安装方便、工作连续稳定、运行可靠、操作范围宽、操作和维护费用低等优点。
图1是本实用新型的工艺流程图。图2是本实用新型的结构示意图。图3是本实用新型的浮油收集器的结构示意图。图中1为浮油收集器、100为浮筒、101为进水筒、102为分离筒、103为推进器、 104为集油室、105为吸油管、2为旋流除油器、3为气浮装置、4为油水分离器、5为活性炭过 滤器、6为精密过滤器、7为隔油池、8为空压机、9为调节池、10为一级提升泵、11为破如加 药装置、12为PAM加药装置、13为回流管、14为二级提升泵、15为溶气罐、16为中间水箱。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述如图2，一种水电站含油污水处理系统，它主要由浮油收集器1、旋流除油器2、气 浮装置3、油水分离器4、活性炭过滤器5和精密过滤器6组成，所述浮油收集器1设置在调 节池9内，调节池9通过一级提升泵10连接旋流除油器2，旋流除油器2连接气浮装置3， 气浮装置3、油水分离器4、活性炭过滤器5和精密过滤器6依次连接。旋流除油器2、气浮 装置3、活性炭过滤器5和精密过滤器6的侧方排放口接污油池。旋流除油器2和油水分离 器4底部排放口接污泥池。调节池9连接有隔油池7，隔油池7连接含油污水管道。旋流除油器2的侧部进口 连接破如加药装置11，旋流除油器2的顶部出口连接PAM加药装置12。气浮装置3和油水分离器4之间设有溶气罐15和中间水箱16，溶气罐15连接气 浮装置3的出气口，气浮装置3连接中间水箱16，中间水箱16通过二级提升泵14连接油水 分离器4。溶气罐15连接有空压机8。如图3，浮油收集器1主要由浮筒100、进水筒101、分离筒102和推进器103组成， 浮筒100与进水筒101间有相对高度，分离筒102内设有进水筒101，分离筒102内壁与进水 筒101外壁构成集油室104，进水筒101内设有推进器103，集油室104连通有吸油管105， 吸油管105连接油泵。分离筒102与调节池9内液面间距离为25_至35_。中间水箱16通过回流管13连接气浮装置3进口端，进行二次处理，使除油除污更 彻底。如图1，本实用新型的工艺流程为含油污水首先经隔油池7对浮油进行初次分离，然后重力流至调节池9内，调节池 9可以调节水质和水量。在调节池9内设有浮油收集器，专门用于对液面浮油的收集。一级提升泵10将调节池9内污水提升至旋流除油器2，水流以切线方式进入旋流 分离，并依靠油与水的密度差，在离心力的作用下自然分离，污水由设备内中心管收集经上 部排出，油类物质由设备顶部排出。含油污水在离心分离后进入气浮装置3，在进入气浮装置3前通过破乳加药装置11投加破乳剂，破坏乳化油的电离平衡，使乳化油与水分离。在旋流除油器2后通过投加混 凝剂，使水中悬浮物混凝成便于分离的絮状体。污水在加药反应后进入气浮装置3的接触室，与溶气系统的溶气水充分接触，油 类及悬浮物在微小气泡的吸附作用下浮出水面。并通过刮渣机刮除，达到除油的目的。气浮装置3的气浮池出水进入中间水箱16，通过二级提升泵14将污水加压进入油 水分离器4。污水首先进入油水分离器4上部的油毡吸附区，在压力作用下再经过10微米的滤 芯进行过滤。滤芯由亲水憎油材质制造，能将油类物质有效拦截。经除油滤芯过滤后的污 水再进入过滤器进行深度处理。污水首先进入活性炭过滤器5，可将水中的悬浮物和油类物质拦截，进一步改善水 质。活性炭过滤器5的活性炭出水进入精密过滤器6。精密过滤器6为滤芯过滤，滤芯 由亲水憎油材质制造，过滤精度为5微米，能将油类物质再次拦截。经上述两级处理后的污水，即可达标排放。如图6，浮油收集器1由主机和控制系统两部分组成。主机包括浮筒100、进水筒 101、分离筒102、推进器103和油位控制器。控制系统包括控制柜和油泵。使用时，将主机放入含有浮油的水体，主体设备靠浮筒100的浮力漂浮于水面上， 调节浮筒100与分离筒102之间的相对高度，使得分离筒102保持平衡并且淹没于水中，接 通电源，并且调节好推进器最佳转速，整机即可投入运行。浮油收集器1利用重力分离原理，由推进器103将水面浮油连同水一起经进水筒 101压入分离筒内，由于进水筒101出水断面突然扩大，水的流速降低，浮油靠比重轻而上 浮于分离筒102顶部积存，当油积存到一定厚度时油泵启动，将积油排出。上述过程重复进 行，推进器103不停地将水面浮油压入分离筒102内，能将水面浮油有效收集。调整浮筒 100与分离筒102的相对高度，使得分离筒102顶面的淹没水深在30mm左右。浮油收集器设备型号FYSQ-600 ；材质碳钢防腐；最大除油能力600L/H ；油泵进出口管径Dm2. 5 ；油泵吸程8m ；油泵出口压力1. 2kgf/cm2 ；装机功率 1. 3KW ；电源电压380V。旋流分离除油技术是一种高效节能的油水分离技术。它的关键部分是旋流除油 器。含油废水从切向进口以一定的压力或速度注入旋流除油器2，在旋流分离器内旋转，产 生离心力场。在离心力的作用下，密度大的水被甩向四周，并顺着壁面向下运动，经中心竖 管由设备上部排出；密度小的油迁移到中间并向上运动，最后经上部排油口定期排出，达到 油水分离的目的。旋流除油器型号YSCB_20 ；额定出力20m3/h ；工作压力彡0. 6MPa ；浮油去除 率彡50%;水流旋转流速1.2-1.5m/s。开启进水阀，启动进水泵。旋流分流器开始运行， 当设备连续运行累计达6小时排油电磁阀和排污电动阀先后开启一次，每次排污3分钟。先 排油、后排污。溶气罐15将大量空气溶于水中，形成溶气水，作为工作介质，通过释放器骤然减 压快速释放，产生大量微细气泡粘附于经混凝反应后污水中的“矾花”上，使絮体或油类上 浮，通过刮渣机刮至污油池，从而迅速地去除水中的悬浮物和油类物质，处理水自流进入中间池。通过该设备处理后污水的含油量可大幅度下降，浮油去除率可达80%，悬浮除去除率 达85%左右。气浮装置3分回流水溶气释放部分、加药破乳、聚凝部分、气浮部分、刮渣机部分 和电器控制部分。1、加药破乳、聚凝部分破如加药装置11和PAM加药装置12分别完成破乳剂、絮 凝剂的投加，破乳剂投加在管道混合器中，絮凝剂投加在气浮进水管道内。2、溶气罐溶气罐15用于回流水的加压溶气。溶气罐15内保持一定的空气压力， 中间水箱16内的清水加压后进入溶气罐15内。根据亨利定理，空气在水中的溶解度与压 力成正比。因罐内压力增加，大量空气溶于水中，形成溶气水。同时，溶气罐15内装有一定 高度的空心球填料，利用填料比表面积大的特点，增加了水与空气的接触面积，促使更多的 空气溶于水中。气浮效果的好坏，主要取决于回流水溶气及释放的效果。本气浮装置采用高效节 能的溶气和释放系统。溶气罐的工作压力一般控制在2. 0-3. 5kg/cm2。3、气浮部分溶气水在接触室底部由溶气释放器突然减压释放，使溶于水中的空 气释放出大量的微细气泡，在上升过程中遇到污水中已经聚凝的悬浮物和油粒，吸附着在 上面，并很快浮至水面，然后通过气浮池上部的刮沫机把它们刮至渣槽中，重力排至废渣 池，清水经集水装置收集排入中间水箱。4、气浮系统的自动控制刮渣机自动刮沫。空压机、溶气水泵与原水泵联动，空压机气缸内压力自动保待设 定值。进气电磁阀根据溶气罐液位控制器信号自动开关，保持气水平衡。气浮装置型号QF_20 ；设计水量20m3/h ；溶气罐直径Φ600 ；刮沫机功率
0.55kw ；溶气压力0. 2-0. 35MPa ；回流比30 % ；混合时间3. Omin ；反应时间IOmin ； 进入接触室水流流速< 0. lm/s ；接触室水流上升流速20mm/s ；接触室水流停留时间
1.Omin ；分离室水流下向流速3. Omm/s ；分离室水流停留时间30min。气浮出水自流入中间水箱，以满足后续处理的工艺要求。有效容积为9m3。每列系统包括二套加药装置。分别为破乳加药装置11、PAM加药装置12，即絮凝 剂加药装置。破乳剂投加在安装于系统进水管上的管道混合器中连接旋流除油器2，絮凝剂 投加在气浮装置3的进水管道上。加药装置由溶药箱、搅拌器、贮药箱、计量泵、操作平台、管道阀门和控制系统组成 (PLC集中控制)。溶药箱用于溶解和稀释药品；贮药箱用于储存和计量药品；计量泵用于定 量地向水中投加药液。溶药箱有效容积0. 6m3 ；材质碳钢衬胶；搅拌器转速131r/min ；搅拌器功 率0. 75KW ；贮药箱有效容积0. 9m3 ；材质碳钢衬胶；计量泵投加量破乳剂加药装置 8-12L/H、絮凝剂加药装置6-10L/H。破乳剂，化学成份破乳剂有效成份为无水氯化钙粉剂(CaC12)，工业纯，CaC12 净含量95%，镁及碱金属氯化物含量彡0.2%，水不溶物彡0. 1%，PH值7. 5-8. 5，碱度以 [Ca (OH) 2]计彡 0. 1%。破乳原理本药剂投加在含油污水中用于破坏乳化油分散乳化状态，即破坏了乳 化油的电离平衡，使其变成可以与水分离的浮油。
6[0060]使用方法溶液配制浓度5%，投加量30-50mg/L，计量泵流量8_12L/H。混凝 剂，化学成份混凝剂(PAC)采用聚合氯化铝，化学成份为[AL2(0H)nCL6-n.H20]m，II类工 业级，固体黄色粉剂。氧化铝(AL203)的质量分数>29%，盐基度40-90%，水不溶物的质 量分数彡1.5%。混凝原理往污水中投入混凝剂(即电解质)，提供了大量正离子，靠静电吸引作 用使大量正离子涌入胶体扩散层及至吸附层，使扩散层完全消失，达到电中和状态时，I电 位为零，其势能小于布朗运行的动能，使胶粒进入引力范围，从而迅速产生凝聚现象。使用方法溶液配制浓度5%，投加量20-30mg/L，计量泵流量6_10L/H。配药1、先在溶液箱内注入清水约1/2水位，然后启动搅拌机。2、将定量的药剂慢慢倒入溶药箱内，边加药边继续加水，同时搅拌。破乳剂每箱投入氯化钙粉剂25kg混凝剂每箱投入聚合氯化铝粉剂25kg3、当溶药箱内液位上升至箱面以下150-200mm时，关闭进水阀，停止加水。4、搅拌15-20min后，药液配制完成，停搅拌机，打开溶药箱放药阀，将药液放至贮
药箱备用。5、计量泵与一级提升泵同步运行，自动时PLC自动控制计量泵的启停。6、计量泵投加量应根据水质调整。油水分离器4由壳体、粗粒化聚合元件、阀门等组成，粗粒化聚合体由经过特殊处 理的高分子超细纤维热粘而成，呈立体网状的均勻微孔结构。当含油污水进入分离器后，首 先进入一级粗粒化聚结器，然后缓慢地通过二级过滤区，二级过滤区设有专业除油滤芯，外 层是聚丙烯纤维层，对油珠起吸附作用，内层为改性纤维层，对油珠起脱附作用，故可将水 中的油汇集成大油珠迅速上浮至排油口。清水通过滤芯中心管进入底部清水区。由于第二 级粗粒化器的孔径比第一级小，密度大，因此可进一步将水中更微小的油珠充分捕捉，从而 达到油水分离的目的。本油水分离器4由一级过滤区、二级过滤区、清水区、进出水管系、反冲管系、排油 系统及控制系统组成(采用PLC集中控制)。油水分离器设备型号YSFQ_20 ；额定出力20m3/h ；排油方式电磁阀自动排油 (PLC集中控制)；工作压力0. 6Mpa ；工作温度10-40°C ；内置滤芯数量5支；单只滤芯 产水量5-6m3/h ；滤芯材质PP熔喷；滤芯精度10 μ m ；滤芯规格Φ 300 X 750mm。调试时，在含油污水进入设备前，首先通过反洗管将设备内注满清水，将过滤油毡 和滤芯浸湿，清水浸泡时间不少于24小时。防止油污水进入设备后，油污直接粘附在过滤 介质的表面，形成无法反洗去除的油垢。操作程序为关闭进出水阀、反洗排水阀、打开反洗进水阀及顶部排气阀，当顶部 排气阀有水外溢时即可关闭。运行打开油水分离器进水阀、出水阀，其余阀门关闭，再启动二级提升泵。污水自 上而下，经初过滤、精过滤两级除油后进入底部清水区排出。排油当设备连续运行一段时间后(周期可调)，PLC控制柜指令排油电磁阀自动 排油一次，排油时间120-180秒。[0079]反洗当设备运行一段时间后(12小时，周期可调)，自动反洗一次。反洗分两步 完成，先反洗下层二级精滤区，最洗上部一级过滤区。所有反洗程序在自动状态下均由PLC 控制柜自动完成。反洗结束后反洗进出水阀关闭，恢复正常运行状态。每级反洗历时10分 钟。停机待用当设备处于停机待用状态时，设备内存水不应排出，以保恃滤芯良好的 透水性。活性炭过滤器5的工作是通过活性炭床来完成的。水流自上而下经过设备内的活 性炭床，水中的悬浮物、油类物质、有机污染物等被活性炭有效地拦截，过滤后的清水透过 活性炭床，经底部集水装置排出。同时，随着活性炭床含污量的增加，孔隙逐步减少，过滤的水头损失逐渐增加，当 进水压力达到一定程度时就必须对活性炭床进行反洗，以恢复其功能。活性炭过滤器设备型号HTGB_20 ；单台出力20m3/h ；材质碳钢防腐；设计压 力彡0.6Mpa;反洗周期12小时反洗一次(可按实际调整)；反洗历时10min ；出水浊 度< 10FTU ；出水含油< 5mg/L ；反洗强度:6L/m2. s ；活性炭粒径0l.O-2.Omm;厚度 IOOOmm ；处理量设计处理流量20m3/h。活性炭过滤器的运行及反洗周期系统的设计运行时间12小时，随后应对活性炭过滤器进行反洗；应依据水质的变 化等调整反洗周期，确保出水水质。反洗流量反洗的目的在于使活性炭反向松动，并将滤层上所截留的污质冲走，达 到清洁滤层的作用，控制反洗水量为6L/m2. s左右，以活性炭不被冲跑为宜。反洗时间反洗时间的长短和填料层的截污量和反洗周期有关。反洗时间根据反 洗排水浊度而定。一般反洗终点浊度应小于10NTU，即10度，反洗时间为8-10分钟，调试时 根据运行情况适当调整。运行管理严格执行运行操作程序说明，观察出水浊度及油含量，超标一定要反 洗，如果是永久性失效，则需更换活性碳。精密过滤器6是本系统的最后一道把关设备。通过精密过滤器对含油污水进行深 层过滤，达到基本完全除油的目的。精密过滤器滤芯材质及工作原理与油水分离器内滤芯 相同，滤芯孔隙5 μ m，过滤精度比油水分离器更高，。除油机理设备内装置的滤芯，外层是聚丙烯纤维层，对油珠起吸附作用，内层为 改性纤维层，对油珠起脱附作用，污水中残留的油份被截留在滤芯表面和孔隙中，通过反洗 去除，从而达到油水分离的目的。精密过滤器设备型号JMGB-20 ；设备出力20m3/h ；设备材质碳钢防腐；滤芯材 质pp熔喷；过滤精度5μπι;滤芯规格Φ65Χ750πιπι;设计压力彡0. 6Mpa;出水浊度 < IOOmg/1 ；出水含油< lmg/1。设备的运行、反洗均由PLC控制柜自动控制。所有阀门的切换均自动完成，反洗周 期和反洗耗时按设计周期自动控制(设定时间可调)。本装置的运行及反洗均为自动，在试运行时按以下内容调整处理量设计处理流量20m3/h。运行、反洗周期系统设计的运行、反洗周期为12小时，调试时应依据水质的变化，处理效果等调整，确保出水水质。反洗强度反洗强度同活性炭过滤器。反洗时间反洗时间的长短和滤芯的截污 量有关。反洗时间根据反洗排水浊度而定。一般要求反洗终点浊度应小于10NTU，即10度， 反洗时间8-10分钟，可根据运行情况进行适当调整。滤芯的更换随着制水时间的增长，滤芯因截留物的增多，若反洗后，运行阻力仍 不下降时需更换滤芯。
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权利要求一种水电站含油污水处理系统，其特征是它主要由浮油收集器(1)、旋流除油器(2)、气浮装置(3)、油水分离器(4)、活性炭过滤器(5)和精密过滤器(6)组成，所述浮油收集器(1)设置在调节池(9)内，调节池(9)通过一级提升泵(10)连接旋流除油器(2)，旋流除油器(2)连接气浮装置(3)，气浮装置(3)、油水分离器(4)、活性炭过滤器(5)和精密过滤器(6)依次连接。
2.根据权利要求1所述的水电站含油污水处理系统，其特征是所述调节池(9)连接有 隔油池(7)，隔油池(7)连接含油污水管道。
3.根据权利要求1所述的水电站含油污水处理系统，其特征是所述旋流除油器(2)的 侧部进口连接破如加药装置(11)，旋流除油器(2)的顶部出口连接PAM加药装置(12)。
4.根据权利要求1所述的水电站含油污水处理系统，其特征是所述气浮装置(3)和油 水分离器(4)之间设有溶气罐(15)和中间水箱(16)，溶气罐(15)连接气浮装置(3)的出 气口，气浮装置(3)连接中间水箱(16)，中间水箱(16)通过二级提升泵(14)连接油水分离 器⑷。
5.根据权利要求4所述的水电站含油污水处理系统，其特征是所述溶气罐(15)连接有 空压机(8)。
6.根据权利要求1所述的水电站含油污水处理系统，其特征是所述浮油收集器(1)主 要由浮筒(100)、进水筒(101)、分离筒(102)和推进器(103)组成，浮筒(100)与进水筒 (101)间有相对高度，分离筒(102)内设有进水筒(101)，分离筒(102)内壁与进水筒(101) 外壁构成集油室(104)，进水筒(101)内设有推进器(103)，集油室(104)连通有吸油管 (105)，吸油管(105)连接油泵。
7.根据权利要求6所述的水电站含油污水处理系统，其特征是所述分离筒(102)与调 节池(9)内液面间距离为25mm至35mm。
8.根据权利要求4所述的水电站含油污水处理系统，其特征是所述中间水箱(16)通过 回流管(13)连接气浮装置(3)进口端。
专利摘要一种水电站含油污水处理系统，其特征是它主要由浮油收集器(1)、旋流除油器(2)、气浮装置(3)、油水分离器(4)、活性炭过滤器(5)和精密过滤器(6)组成，所述浮油收集器(1)设置在调节池(9)内，调节池(9)通过一级提升泵(10)连接旋流除油器(2)，旋流除油器(2)连接气浮装置(3)，气浮装置(3)、油水分离器(4)、活性炭过滤器(5)和精密过滤器(6)依次连接。本实用新型具有体积小，结构紧凑、安装方便、工作连续稳定、运行可靠、操作范围宽、操作和维护费用低等优点。
文档编号C02F1/38GK201713406SQ20102018595
公开日2011年1月19日 申请日期2010年5月11日 优先权日2010年5月11日
发明者周敏卓, 周竞良, 蒋建明, 蒋杰 申请人:江苏元宏科技发展有限公司