专利名称：双层压力式除油器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及含油污水处理工艺用的双层压力式除油器，尤其涉及一种针对冶 金钢铁厂连铸和轧钢产生的含油污水处理工艺用的双层压力式高效除油器。
背景技术：
冶金钢铁厂连铸和轧钢浊环水一般指连铸厂、线材厂、棒材厂、型材厂和板材厂的 含油污水。连铸和轧钢含油污水主要是指对连铸设备、轧线设备直接喷淋冷却过程中产生 的污水，喷淋冷却后的回水中含有大量氧化铁皮、渗漏的润滑液压油等杂质。油具有很强的 粘性，很易粘附氧化铁皮固体颗粒，这种油类铁皮颗粒的危害较大，会堵塞冷却塔的填料、 堵塞管道过滤器的滤网、堵塞循环水管道和轧机设备喷水冷却的喷嘴。双层压力式高效除 油器用于处理钢铁厂连铸和轧钢车间浊环水系统含有氧化铁皮颗粒的含油污水。在除油器 中添加化学药剂用于去除污水中的油类，包括乳化油和漂浮油，同时去除污水中的悬浮物 固体，包括微粒和胶体状态的固体颗粒。在现有技术中，常用的污水除油方法有物理除油和化学除油两大类，其工艺流程 为1、一次铁皮沉淀池+ 二次平流沉淀池+快速过滤器的物理法除油沉淀三级处理工艺； 2、一次铁皮沉淀池+化学除油器+快速过滤器的先物理后化学法除油三级处理工艺。化学 除油器除油法是以投加化学药剂，经混合反应使污水中的油类、氧化铁皮和其他杂质悬浮 物等，通过凝聚、絮凝作用、接触絮凝过滤作用沉降分离出来，达到净化水质和循环用水的 目的。化学法除油和机械物理法除油相比，有三大优点一是除油全面彻底；二是由于药剂 的作用，油和悬浮物形成絮化一并沉下来，从而达到同时除油和除悬浮物的双重目的；三是 沉降下来的含油污泥集中定时排出，脱水性能好，便于后续的泥渣运输和综合利用。目前使 用的化学除油器存在以下不足一是仅采用管道混合器混合使其药剂混合反应不充分、药 剂消耗偏大；二是仅采用搅拌叶轮使其污泥回流量偏小，没有充分发挥出回流泥渣的接触 吸附和接触絮凝作用，致使出水效果较差，往往需要对其出水采用快速过滤器作进一步的 后续砂过滤，才能满足轧钢工艺用水的水质要求；三是目前的化学除油器均为敞开非承压 式处理构筑物，这虽有利于设备维护检修，但需要对其出水进行再加压后送到过滤器和冷 却塔，因此目前的化学除油器+热水池+加压泵组+快速过滤器+冷却塔一这种相互分 开独立的多构筑物处理工艺流程偏复杂，工序多，占地较大，投资偏高。
实用新型内容为了克服上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种除油效率高、污泥回流量大、 出水效果好的集混合、絮凝反应、澄清、沉淀、过滤和承压为一体的双层压力式除油器。为了达到上述目的，本实用新型的双层压力式除油器，包括设置有进水管3和出 水管3的壳体1和设置在该壳体内的隔离板2，所述隔离板将壳体内部分成上下两个独立的 空间分别构成上、下部斜管澄清层；进水管3从壳体底部设置两根进水分管8，9，其中，进水 分管8进入上部斜管澄清层，另一根进水分管9进入下部斜管澄清层，其中，上、下部斜管澄
3清层结构相同且并联工作，具体如下内部顶部设置有集水圆盘22，48，所述集水圆盘设置有进水孔23，49及与所述出 水管25连通的出水分管对，50，底部设置有筒状内隔板14，40和外隔板15，41 ；所述筒状 内、外隔板之间形成一个底部与所述上部斜管澄清层连通的环状导流室18，44，所述内隔板 顶部四周设置有导流孔16，42，该导流孔连通内隔板内部反应室17，43与所述环状导流室； 所述进水分管8，9从所述壳体底部伸入该筒状内隔板14，40底部；在外隔板15，41与壳体 1之间的圆环柱区域被分隔成底部的污泥区10，36、中部的斜管沉淀区19，45、下部的分离 区20，46和上部设集水圆盘22，48的清水区21，47。其中，所述进水污水流量并联均勻分流到上、下部斜管澄清层进行澄清处理；所述 壳体为承压式钢制壳体，壳体顶部设有自动排气阀57和安全阀58。进一步地，位于所述壳体外部的所述进水管3上设有进水电动蝶阀4和带两个加 药口的管道混合器5，管道混合器5进水端设有混凝剂加药口 6，出水端设有油絮凝剂加药 口 7 ；所述管道混合器和水射器进行水力混合和反应为壳体内部的污水搅拌提供动力。特别是，进水分管8，9的末端与水射器喷嘴11，37相连接，喷嘴11，37被安装在一 个喇叭型开口的环形罩管12，38内，环形罩管12，38与水射器的喉管13，39相连接。水射 器由喷嘴、喉管和喇叭型口及其环形罩管三部分组成。其中，上、下部斜管澄清层污泥区10底部安装有内多孔排泥环管对、外多孔排泥 环管25和排泥总管沈，伸出池外的排泥总管沈上设有控制上部斜管澄清层泥渣的定时、间 断排放的电动快开蝶阀27。进一步地，上部斜管澄清层污泥区10底部安装有内环状多孔排泥管27、外环状多 孔排泥管观和排泥总管四，伸出壳体外的排泥总管四上设有控制上部斜管澄清层泥渣的 定时、间断排放的电动快开蝶阀30，下部斜管澄清层污泥区36底部安装有多孔排泥环管51 和排泥总管52，伸出壳体外的排泥总管52上设有控制下部斜管澄清层泥渣的定时间断排 放的电动快开蝶阀53。特别是，上、下部斜管澄清层斜管沉淀区19，45顶部安装有内环状多孔冲洗管31， M、外环状多孔冲洗管32，55和冲洗分管33，56，冲洗分管33，56均与冲洗总管M连通，伸 出壳体外的冲洗总管34上设有控制斜管的定时间断冲洗的电动快开蝶阀35。上述的结构，与现有技术相比，具有以下优点采用双层斜管澄清层，具有结构紧凑、占地面积小的优点。本实用新型除油器分为 二层上部和下部均为相同可并联工作的斜管澄清层，进水污水流量并联均勻分流到除油 器上部和下部二个相同斜管澄清层进行澄清处理。采用外设的管道混合器、内设的水力提 升器，促使池中活性泥渣内循环，并使进水中杂质颗粒与已形成的泥渣接触絮凝，经斜管沉 淀渣水分离后，澄清水汇流到底部总出水管排出。因此，与其他除油器相比，可将除油器设 计成小直径大高度的竖向型设备，本实用新型具有结构紧凑可集中布置、占地面积小等优 点ο可简化污水处理工艺流程。本实用新型为集污水澄清和承压为一体的压力式高效 除油器，与其他除油器相比，可省掉热水池、热水上塔加压泵组这二个环节的设备、管道和 建构筑物，因此本实用新型高效除油器具有简化污水处理工艺流程、投资省、便于集中管理 等优点。[0016]本实用新型为无动力设备，药剂混合反应充分。现有的化学除油器药剂采用管道 混合器一级混合和搅拌叶轮一级反应，药剂难以充分混合和反应。而在本实用新型中，药剂 采用二级混合和一级反应，保证了药剂混合反应的高效性，同时降低了投药量，节省了药剂 费用。管道混合器两种药剂的一级混合利用进水压力采用高效管道混合器对混凝剂和 油絮凝剂进行先后有次序投药和固定螺旋叶片静态紊流快速药剂混合方式，使原水和二种 药剂在进入水射器喷嘴之前已进行了充分混合。泥渣回流提升和二级混合水射器氧化铁 皮混凝微粒、油絮凝微粒这两种新生微粒和回流泥渣的三种颗粒二级混合利用进水压力 采用水射器和喉管的高速湍流紊动高强度高效率水力混合反式。中心筒反应器在设有螺 旋叶片的中心筒反应室可利用进水压力对原水铁皮颗粒、油絮凝微粒和回流泥渣颗粒这三 种颗粒进行在旋流上升水力条件下的层流态絮凝反应，从而形成油包泥渣的大颗粒。因此 本实用新型全部采用水力混合和反应，不需要设置电动搅拌机进行有动力混合和反应，为 无动力设备，可延长设备使用周期，减少设备维护，节省运行电费。本实用新型除油效率高、污泥回流量大。现有的化学除油器的污泥回流依靠安装 在池中部的搅拌叶轮将污泥区上部的低浓度污泥机械提升为回流泥渣，其泥渣回流浓度 低、回流量小，会直接导致出水效果差。而在本实用新型中，通过安装在污泥区中部的进水 管末端的水射器，水力提升处在污泥浓缩层中部的高浓度泥渣，回流到池中心筒絮凝反应 室，因此本实用新型依靠水射器的水力抽升浓缩层中部的高浓度污泥作为回流泥渣，保证 了 3 5倍的泥渣回流量。大量高浓度的回流泥渣与加过药剂的原水中杂质颗粒具有更多 的碰撞机会，因回流泥渣中的絮凝颗粒与进水中的杂质颗粒粒径相差较大，絮凝效果好，能 够充分发挥高浓度回流泥渣的接触过滤絮凝作用，因此进一步优化了本实用新型的处理效 果，也提升了对原水水量、水质和水温的变化适应性。本实用新型能充分利用进水余压。高效除油器作为二次沉淀池，其进水一般都是 由一次铁皮沉淀池的水泵加压而来，本实用新型采用的水射器正好可充分利用这部分压力 进水的余压，这样不需要因为采用水射器而专门采用水泵加压。原水从池底部经过进水管 和水射器的喷嘴，利用进水余压将原水从喷嘴高速喷射到池中心筒絮凝反应室内，然后在 水流的推动下，渣水流动到斜管沉淀区，渣水分离后，澄清水从池上部溢流堰溢流而出。本实用新型能实现出水均勻，提高出水水质。现有技术中，除油器池体上部清水区 采用环形集水槽重力自由出流，因环形集水槽制造和安装等因素，往往会使出水溢流堰不 在同一条水平线上，其出水均勻性受到限制，直接影响出水水质。而在本实用新型中，上部 和中部两个澄清区的出水均采用可底部和周边进水的圆盘形集水盘承压出水，这种压力出 水可保证出水的均勻性，有利于提高沉淀效率，提高出水水质。本实用新型能实现排泥均勻、快速和彻底。现有技术中，池底部排泥管通常采用单 管排泥，难以满足排泥的瞬间大流量、快速和均勻的要求。本实用新型上部和中部两个澄清 区采用相互分开、可独立排放的多孔管排泥系统，每个区的排泥采用二根相连的环形多孔 排泥支管、一根排泥总管及其快开型电动蝶阀，能够实现排泥充分、均勻、快速和瞬间大流 量排泥，在一个排泥周期内定时快速排净污泥区积存污泥的同时，避免了因污泥而堵塞除 油器，以延长设备使用周期。本实用新型便于设备维护和检修。本实用新型为承压式设备，为延长设备使用周 期，便于设备维护和检修，除上面所述的无动力设备、快速彻底排泥等特点可延长设备使用
5周期以外，还采取了以下措施1、斜管层设有冲洗管道。本实用新型采用大孔径厚壁斜管， 同时斜管顶部设有两根带有喷嘴的环形高压水冲洗管道，定期冲洗沉积在斜管内壁的污 泥，避免了因污泥而堵塞斜管沉淀层，以延长设备使用周期。2、本实用新型采用自动控制， 操作简单。本实用新型设备顶部、上下二层侧壁和隔层都设有检修人孔，设备底部设有放空 管，便于设备的维护。钢结构池体可缩短建设周期。本实用新型全部采用钢结构焊接制作，一体成套供 应，相比传统的钢混结构池体，减少了土建工程量，缩短了整个设备的建设周期，同时钢结 构设备制造和现场安装就位更为灵活，可适应工程现场总体布局的需要。
图1为本实用新型具体实施例的俯视结构示意图。图2为图1中沿A-A向剖视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图1、图2所示，本实用新型的双层压力式除油器，包括除油器钢制承压壳体1， 将壳体1分为上部斜管澄清层、下部斜管澄清层二个层，这上部和下部为两个相同、独立和 并联工作的澄清层，设有隔离板2将上部和下部两个澄清层完全隔开。除油器总进水管3 上设有进水手动蝶阀4和管道混合器5，管道混合器5进水端设有混凝剂加药口 6，出水端 设有油絮凝剂加药口 7。总进水管3从除油器底部设置两根进水分管其中一根进水分管8 进入除油器上部斜管澄清层，另一根进水分管9进入除油器中部斜管澄清层。上部斜管澄清层进水分管8的末端与设在上部斜管澄清层污泥区10内的水射器 喷嘴11相连接，喷嘴11被安装在一个喇叭型的环形罩管12内，环形罩管12上部的收缩端 与水射器的喉管13相连接。上部斜管澄清层设有内隔板14和外隔板15，同时内隔板14的 上部四周设有导流孔16，中心筒反应室17与圆环导流室18连通，在外隔板15与壳体1之 间设有斜管沉淀区19，这样通过斜管沉淀区19将外隔板15与壳体1之间的圆环柱区域分 隔成下部的分离室20和上部的清水区21，上部斜管澄清层顶部设有集水圆盘22，集水圆盘 22四周侧壁和底部外缘圆环上设有进水孔23，并通过圆盘侧壁的出水分管M与除油器底 部的总出水管25连通，总出水管25上设有出水手动蝶阀沈，清水区21的澄清水通过进水 孔23汇集到集水圆盘22，再通过出水分管M进入除油器底部的总出水管25排出。污泥 区10底部安装有内多孔排泥环管27、外多孔排泥环管观和排泥总管四，伸出池外的排泥 总管四上设有电动快开蝶阀30，来控制上部斜管澄清层泥渣的定时间断排放。斜管沉淀 区19顶部安装有内多孔冲洗环管31、外多孔冲洗环管32和冲洗总管33，伸出池外的冲洗 总管34上设有电动快开蝶阀35，用于控制斜管的定时、间断冲洗。下部斜管澄清层进水分管9的末端与设在下部斜管澄清层污泥区36内的水射器 喷嘴37相连接，喷嘴37被安装在一个喇叭型的环形罩管38内，环形罩管38上部的收缩端 与水射器的喉管39相连接。下部斜管澄清层设有内隔板40和外隔板41，同时内隔板40的 上部四周设有导流孔42，中心筒反应室43与圆环导流室44连通，在外隔板41与壳体1之 间设有斜管沉淀区45，这样通过斜管沉淀区45将外隔板41与壳体1之间的圆环柱区域分隔成下部的分离室46和上部的清水区47，位于隔离板2下的下部斜管澄清层顶部设有集水 圆盘48，集水圆盘48四周侧壁和底部外缘圆环上设有进水孔49，并通过圆盘侧壁的出水分 管50与除油器底部出水总管25连通，清水区47的澄清水通过进水孔49汇集到集水圆盘 48，再通过出水分管50进入除油器底部出水总管25排出。污泥区36底部安装有多孔排泥 环管51和排泥总管52，伸出池外的排泥总管52上设有电动快开蝶阀53，来控制下部斜管 澄清层泥渣的定时、间断排放。斜管沉淀区45顶部安装有内多孔冲洗环管M、外多孔冲洗 环管55和冲洗总管56，伸出池外的冲洗总管34上设有电动快开蝶阀35，控制斜管的定时、 间断冲洗。在本实施例中，参照图2壳体1呈圆形，壳体1的材料采用钢板焊制而成。单座本 实用新型的内径一般选取03000 mm-08500 mm,单座处理水量一般选取Q = 100 800m7h。进水水质悬浮物SS彡200 500mg/L，油彡30 50mg/L。出水水质悬浮物 SS 彡 5 20mg/L，油彡 2 5mg/L。本实施例中的进水管道上设有高效管道混合器5，对混凝剂和油絮凝剂进行先后 有次序投药混合。混合器流速1. 0 1. 5m/s ；管内水头损失大于0. 5 1. 0m，混合器长 度约1500-3500mm ；本实施例需要投加两种药剂混凝剂和油絮凝剂。混凝剂主要用于去除 污水中的悬浮物固体呈微粒或胶体状态的固体颗粒。油絮凝剂可用于去除污水中的油类包 括乳化油和漂浮油，同时可去除悬浮物固体包括微粒和胶体状态的固体颗粒。每种药剂的 投药量根据原水水质通过试验确定。两种药剂采用有次序独立分开投药先在进水端投加 混凝剂，然后在出水端投加油絮凝剂，利用后续的进水直管、弯头和水射器对油絮凝剂进行 混合，可延长混合时间，提高混合效果。本实施例中的水射器由喷嘴、喉管和喇叭口及其环形罩管三部分组成，水射器的 喷嘴与喉管之间的净距可以采用固定间距，也可采用可调节式喉管的可调节净距，其主要 功能为药剂和回流泥渣的二级快速混合、回流泥渣的水力抽升。泥渣回流量为进水流量的 2 4倍。本实施例中的斜管沉淀区19和45采用塑料片热压六角形蜂窝斜管，为正六角形 断面，材质为无毒聚氯乙烯或聚丙烯；内径Φ50 Φ80mm，斜长1000mm，倾角60°。本实施例中污泥区10和36，其容积按一个排泥周期内的污泥量计算，采用间断排 泥可提高泥渣排泥浓度，减少水耗量。污泥区底部设置多根相连的多孔排泥环管。池外排 泥总管上设有快速电动排泥蝶阀，排泥历时控制在2 10分钟内，排泥周期根据氧化铁皮 干污泥量多少来确定，一般为8 M小时。本实用新型的工作过程如下首先，从一次铁皮沉淀池加压泵房加压泵送来的含有一定进水压力的含油污水， 经过安装在总进水管3上的管道混合器5，原水先在进水端与已经投加来的混凝剂6混合后 通过管道混合器5，然后在出水端与已经投加来的油絮凝剂7混合。已与两种药剂混合后的 原水从除油器底部通过两根进水分管8和9将处理水量平均分配到上部斜管澄清层和下部 斜管澄清层同时进行沉淀处理并联工作。其中50%的原水量从进水分管8进入到上部斜管澄清层污泥区10内的水射器喷 嘴11，利用进水压力经喷嘴11高速喷入喉管13，在喉管13下部的喇叭口及其环形罩管12 内喷嘴11周围附近形成负压区，从而数倍于原水的污泥区10中部的高浓度回流泥渣被吸入喉管13，已与两种药剂混合后的原水与回流泥渣在喉管13中剧烈混合后被送到中心筒 反应室17进行絮凝反应。已完成絮凝反应的渣水混合液经导流孔16和圆环导流室18流 到分离室20和斜管沉淀区19进行渣水分离。澄清水向上经过清水层21，通过进水孔23汇 流到集水圆盘22，然后经出水管M向下回流到除油器底部总出水管25排出。分离室20内 向下沉淀到污泥层10的泥渣分流为二部分其中一部分泥渣被水射器的喷嘴11吸入到喉 管13内形成回流泥渣重新回流循环，如此周而复始，原水流量与泥渣回流量之比，采用为 1 2至1 5。另一部分泥渣则沉积在污泥层10底部，通过内多孔排泥环管27、外多孔排 泥环管观和排泥总管四，在一个排泥周期内间断排出。采用电动快开蝶阀30来控制上部 斜管澄清层泥渣的定时和间断排放。斜管内壁长时间沉积的泥渣的清除，采用安装在斜管 沉淀区19顶部的内多孔冲洗环管31、外多孔冲洗环管32和冲洗总管33对斜管进行定期反 冲洗，通过电动快开蝶阀35控制斜管的定时冲洗。其余50%的原水量从进水分管9进入到下部斜管澄清层进行澄清处理，下部斜管 澄清层的澄清处理工作过程与上部斜管澄清层相同。本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或结构上做任何变化，凡是利 用上述的都是本实用新型的一种变形，均应认为落在本实用新型保护范围之内。
权利要求1.一种单层压力式一体除油器，包括设置有进水管C3)和出水管0 的壳体(1)和设 置在该壳体内的隔离板O)，其特征在于，所述隔离板将壳体内部分成上下两个独立的空间 分别构成上、下部斜管澄清层；进水管C3)从壳体底部设置两根进水分管(8，9)，其中，进水 分管(8)进入上部斜管澄清层，另一根进水分管(9)进入下部斜管澄清层，其中，上、下部斜 管澄清层结构相同且并联工作，具体如下内部顶部设置有集水圆盘02，48)，所述集水圆盘设置有进水孔(23，49)及与所述出 水管(25)连通的出水分管( ，50)，底部设置有筒状内隔板(14,40)和外隔板(15,41)；所 述筒状内、外隔板之间形成一个底部与所述上部斜管澄清层连通的环状导流室(18，44)，所 述内隔板顶部四周设置有导流孔(16，42)，该导流孔连通内隔板内部反应室(17，43)与所 述环状导流室；所述进水分管(8，9)从所述壳体底部伸入该筒状内隔板(14，40)底部；在 外隔板(15，41)与壳体之间的圆环柱区域被分隔成底部的污泥区(10，36)、中部的斜管沉 淀区(19，45)、下部的分离区(20，46)和上部设集水圆盘(22，48)的清水区(21，47)。
2.如权利要求1所述的单层压力式一体除油器，其特征在于，所述进水污水流量并联 均勻分流到上、下部斜管澄清层进行澄清处理；所述壳体为承压式钢制壳体，壳体顶部设 有 自动排气阀(57)和安全阀(58)。
3.如权利要求2所述的单层压力式一体除油器，其特征在于，位于所述壳体外部的所 述进水管C3)上设有进水电动蝶阀(4)和带两个加药口的管道混合器(5)，管道混合器(5) 进水端设有混凝剂加药口(6)，出水端设有油絮凝剂加药口(7)；所述管道混合气和水射器 进行水力混合和反应为壳体内部的污水搅拌提供动力。
4.如权利要求3所述的单层压力式一体除油器，其特征在于，进水分管(8，9)的末端 与水射器喷嘴(11，37)相连接，喷嘴(11，37)被安装在一个喇叭型开口的环形罩管(12，38) 内，环形罩管(12，38)与水射器的喉管(13，39)相连接。水射器由喷嘴、喉管和喇叭型开口 及其环形罩管三部分组成。
5.如权利要求3所述的单层压力式一体除油器，其特征在于，上、下部斜管澄清层污 泥区(10)底部安装有内多孔排泥环管(M)、外多孔排泥环管(25)和排泥总管( )，伸出 池外的排泥总管06)上设有控制上部斜管澄清层泥渣的定时、间断排放的电动快开蝶阀 、2 、。
6.根据权利要求5所述的单层压力式一体化除油器，其特征在于上部斜管澄清层污 泥区(10)底部安装有内环状多孔排泥管(27)、外环状多孔排泥管08)和排泥总管(四)， 伸出壳体外的排泥总管09)上设有控制上部斜管澄清层泥渣的定时、间断排放的电动 快开蝶阀(30)，下部斜管澄清层污泥区(36)底部安装有多孔排泥环管(51)和排泥总管 (52)，伸出壳体外的排泥总管(5 上设有控制下部斜管澄清层泥渣的定时间断排放的电 动快开蝶阀(53)。
7.根据权利要求6所述的单层压力式一体化除油器，其特征在于上、下部斜管澄清层 斜管沉淀区(19,4 顶部安装有内环状多孔冲洗管(31巧4)、外环状多孔冲洗管(32，55) 和冲洗分管(33，56)，冲洗分管(33，56)均与冲洗总管04)连通，伸出壳体外的冲洗总管 (34)上设有控制斜管的定时间断冲洗的电动快开蝶阀(35)。
专利摘要本实用新型公开了一种双层压力式除油器，为解决现有技术中效率低等问题而发明。设置有进、出水管的壳体内分为上、下两层构成结构相同的上、下部斜管澄清层，具体为，内部设集水圆盘，集水圆盘通过出水分管与出水管连通，底部设外隔板和上部设导流孔的内隔板，构成彼此连通的中心反应室和圆环导流室；进水分管末端连水射器，在外隔板与壳体之间被分成污泥区、斜管沉淀区、下部分离区和上部清水区。集混合、絮凝反应、澄清、沉淀、过滤和承压为一体，除油效率高，出水效果好，简化污水处理工艺流程、占地面积小、投资省、结构紧凑便于集中布置和管理。
文档编号C02F1/40GK201890788SQ201020630150
公开日2011年7月6日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者陈予恩 申请人:中冶华天工程技术有限公司