一种油水分离箱及其使用方法与流程

本发明涉及油水分离技术。更具体来说，本发明提供了一种用来对含油的水进行油水分离的设备和方法。

背景技术：

油水分离是工业生产和环境处理中有待提高和完善的技术难题。随着社会经济的高速发展，产品质量及环境要求越加重要。在各个领域中，生产技术中要求的介质含油量或排水中油含量朝着越来越低的方向发展。另外，如果油-水分离达到理想效果，被分离的废水和油可分别循环使用，这样能够有效地提高经济效益。

常规油水分离的技术及方法包括重力分离、混凝除油、吸附、水力旋流、气浮以及膜技术等。

重力分离是依靠油密度与水密度的不同，在重力的作用下实现油水分离。重力分离适用于油、水密度相差较大的情况。当油水密度比较接近的时候，重力分离设备的分离处理能力不足或者需要较大的装置体积。另外，当油水原料的流量波动较大时，此装置处理的精度将受影响，即其抗冲击能力有限。

混凝除油是通过向水中投加混凝剂，使得水中的细微油滴失稳，脱稳后的油滴相互凝聚、絮凝，从而实现油水分离的目的。其缺点在于所使用的混凝剂会带来二次污染，同时也会提高设备的操作成本。

吸附则是利用吸附剂和油相之间物理或化学作用力而使得油相与水相分离。吸附技术的设备处理精度高且操作简单，但仅适用于处理油浓度较低的工况，否则吸附剂的寿命将很短，需要大量的时间进行更换或者反洗。

水力旋流则是利用油水密度差，在高速切向进入旋流器中，密度重的水相受离心作用而沿边壁由底部排出，密度轻的油相则向轴心聚集并由顶部的溢流口排出，最终实现油水分离。水力旋流技术的缺点在于抗冲击能力有限，且当 油、水密度接近时，装置的处理能力将大大降低。

气浮则是向水中通入气体，产生微细的气泡，使得水中的细小油滴粘附在气泡上，并随着气泡的上浮，一起浮到水面而达到油水分离的目的。但是此种工艺势必会造成设备建设和维护成本的显著提高。

膜技术一般以筛分、过滤的原理为主，对不同粒径的油滴进行拦截过滤；或者利用膜材料改性，使得膜材料对水或者油的结合能力不同，而实现油水的分离目的。膜技术的缺点在于，目前所使用的膜材料价格比较昂贵，抗冲击能力较小，单位时间处理能力也较小。

以上各种工艺也都不同程度地存在设备改造复杂且成本高的问题。因此，本领域迫切需要开发一种新的油-水分离技术，克服上述一种或多种缺陷，实现占地小、抗冲击能力强、改造容易等目的。

技术实现要素：

为了实现以上技术目的，本发明开发了一种油水分离箱，该油水分离箱包括箱体，在所述箱体上设置有一个或多个进水管，一个或多个水相排水管以及一个或多个油相排油管；在所述箱体内包括至少两根管状过滤部件以及至少一块横向分隔板，所述横向分隔板是非透过性的，所述横向分隔板沿横向分隔出至少两个单元，每个单元中包括至少一根沿横向设置的所述管状过滤部件，各个单元相互之间处于密封状态；油水混合物中的水能够透过所述管状过滤部件的管壁，而油水混合物中的油无法透过所述管状过滤部件的管壁，所述管状过滤部件的一端或两端与所述水相排水管流体连通，用于排出分离除去油之后的水；所述单元与所述油相排油管流体连通，使得分离出的油能够通过所述油相排油管排出。

根据本发明的一个实施方式，所述管状过滤部件的管壁由多孔硬质材料和滤材组成，以所述管状过滤部件的管壁总面积为基准计，所述多孔硬质材料的开孔率为20-98％，所述滤材设置在所述多孔硬质材料内侧或外侧，或者同时设置在所述多孔硬质材料的内侧和外侧，所述管状过滤部件内任选地设置有过滤填料；所述滤材是使得水能够通过并且能够阻截油的无纺布或线材；所述管状过滤部件内任选设置的过滤填料选自活性炭、硅藻土和砂子。

根据本发明的另一个实施方式，所述箱体内设置有纵向隔板，在纵向方向将所述箱体内分隔成依次排列的布水槽、分离槽、集油槽，以及位于分离槽一侧或两侧的集水槽，所述布水槽与分离槽之间的纵向隔板是透过性的，所述分离槽与集油槽之间的纵向隔板是透过性的，而所述布水槽、分离槽和集油槽与所述集水槽之间的纵向隔板是非透过性的；按照水的流动方向，所述布水槽位于所述箱体内最上游位置，与所述进水管流体连通；所述分离槽位于所述布水槽的下游，所述至少两根管状过滤部件以及至少一块横向分隔板均设置在所述分离槽内，所述横向分隔板沿横向将所述分离槽内的空间分隔出至少两个单元，每个单元中包括至少一根沿横向设置的所述管状过滤部件，所述单元各自独立地与上游的布水槽流体连通；所述管状过滤部件的一端或两端与所述集水槽流体连通；所述集水槽与所述水相排水管流体连通；所述集油槽通过透过性的纵向隔板与所述分离槽相邻，并且与所述油相排油管流体连通。

根据本发明的一个优选的实施方式，所述横向分隔板与水平面的夹角为0-60度，优选3-30度，最优选5-15度。优选地，所述横向分隔板靠近集油槽一侧的高度高于靠近布水槽一侧的高度。优选地，每个单元的高度大于所述管状过滤部件的直径且不大于500毫米。

根据本发明的另一个实施方式，所述油水分离箱还包括设置在所述布水槽顶部的排气管，设置在所述布水槽底部的进水排空管，设置在所述集水槽底部的水相排空管，设置在所述集油槽底部的油相排空管，所述进水管设置在所述布水槽的底部，所述水相排水管设置在所述集水槽的顶部，所述油相排油管设置在所述集油槽的顶部，所述油相排油管处设置有油相观测器。

根据本发明的一个优选的实施方式，所述箱体内包括2至100块横向分隔板，沿横向分隔出3至101个单元，每个单元相互密封，每个单元内包括3至100个管状过滤部件。

根据本发明的一个优选的实施方式，所述管状过滤部件的一端密封固定在所述箱体上，另一端与所述水相排水管流体连通，在所述箱体用于固定所述管状过滤部件的位置设置有用来容纳所述管状过滤部件端部的凹槽。

本发明还提供了一种油水分离箱，该油水分离箱包括箱体，在所述箱体上设置有一个或多个进水管，一个或多个水相排水管以及一个或多个油相排油 管；所述箱体内设置有纵向隔板，在纵向方向将所述箱体内分隔成依次排列的布水槽、分离槽、集油槽，以及沿着垂直于布水槽、分离槽、集油槽设置方向的方向设置的集水槽，所述布水槽与分离槽之间的纵向隔板是透过性的，所述分离槽与集油槽之间的纵向隔板是透过性的，而所述布水槽、分离槽和集油槽与所述集水槽之间的纵向隔板是非透过性的；按照水的流动方向，所述布水槽位于所述箱体内最上游位置，与所述进水管流体连通；所述分离槽位于所述布水槽的下游，其内设置至少两根管状过滤部件以及至少一块横向分隔板，所述横向分隔板沿横向将所述分离槽内的空间分隔出至少两个单元，各个单元相互之间处于密封状态，每个单元中包括至少一根沿横向设置的所述管状过滤部件，所述单元各自独立地与上游的布水槽流体连通；所述管状过滤部件的一端或两端与所述集水槽流体连通；所述集水槽与所述水相排水管流体连通；所述集油槽通过透过性的纵向隔板与所述分离槽相邻，并且与所述油相排油管流体连通；所述横向分隔板与水平面之间的夹角为0-60度，优选3-30度；最优选5-15度，优选地，横向分隔板的靠近集油槽一侧高于靠近布水槽一侧。

本发明的第二个方面提供了一种对含油的水进行油水分离的方法，该方法使用本发明以上实施方式所述的油水分离箱，该方法包括以下步骤：

使得含油的水经过进水管流入所述油水分离箱中，流经各个单元内的管状过滤装置，并在该管状过滤装置处发生油-水分离，分离后的水经由水相排水管排出，分离后的油经由油相排油管排出。

根据本发明的一个优选实施方式，该方法包括以下步骤：使得含油的水经过进水管流入所述油水分离箱中，从而进入布水槽，在布水槽内进行均匀分布，使得含油的水在不同高度上以含油量均匀的形式通过布水槽和分离槽之间的透过性纵向隔板进入分离槽的各个单元；含油的水流经各个单元内的管状过滤装置，并在该管状过滤装置处发生油-水分离；分离后的水从管状过滤装置的一端或两端进入集水槽，并经由水相排水管排出；分离后的油通过所述分离槽和集油槽之间的透过性纵向隔板进入集油槽中，经由油相排油管排出。

说明书附图

图1是根据本发明一个实施方式，油水分离箱内部结构横剖俯视示意图；

图2是根据本发明一个实施方式，油水分离箱箱体的正面剖视示意图；

图3是根据本发明一个实施方式油水分离箱分离槽内一个单元的示意图；

图4是根据本发明一个实施方式，箱体一端内壁凹槽结构的示意图；

图5是根据本发明一个实施方式的油水分离箱的纵截面示意图，其中使用具有倾斜角为10度的横向分隔板隔出各个单元；

图6是使用图5所示油水分离箱进行油水分离后水中含油量的红外谱图；

图7是使用图5所示的油水分离箱处理前后的含油污水的照片，其中左侧为处理前的照片，右侧是处理后的照片；

图8是根据本发明另一个具体实施方式的油水分离箱的纵截面示意图，其中使用较少的横向分隔板，倾斜角为5度；

图9是使用图8所示油水分离箱进行油水分离后水中含油量的红外谱图；

图10是使用图8所示油水分离箱处理前后的含油污水照片，其中左侧为处理前的照片，右侧为处理后的照片；

图11是一个现有技术的油水分离箱的纵截面示意图，其中未使用横向分隔板隔出各个单元；

图12是使用图11所示油水分离箱进行油水分离后水中含油量的红外图；

图13是根据本发明另一个具体实施方式的油水分离箱的纵截面示意图，其中横向分隔板沿水平方向设置；

图14是使用图13所示油水分离箱进行油水分离后水中含油量的红外图；

图15是连续运行3个月后水中含油量的红外图。

在附图中使用的编号所对应的对象如下：

1 油水分离箱 10 布水槽 20 分离槽

30 集水槽 40 集油槽 12 纵向隔板

14 进水管 16 进水排空管 18 排气管

22 管状过滤装置 23 纵向隔板 24 纵向隔板

26 横向分隔板 32 水相排水管 34 水相排空管

42 油相排油管 44 油相排空管 28 凹槽

具体实施方式

本文所公开的“范围”以下限和上限的形式。可以分别为一个或多个下限，和一个或多个上限。给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的。选定的下限和上限限定了特别范围的边界。所有可以这种方式进行限定的范围是包含和可组合的，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，针对特定参数列出了60-120和80-110的范围，理解为60-110和80-120的范围也是本发明所限定的范围。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。如果本发明说明书限定了可以采用一些数值点任意组合而成的范围，则相当于本发明涵盖了所有这些数值任意两两组合而成的数值范围。

在本发明中，除非有其他说明，数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数，“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。

如果没有特别指出，本说明书所用的术语“两种”指“至少两种”。

在本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有实施方式以及优选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。

在本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。

在本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，但是优选是顺序进行的。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述提到所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。

在本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的“包括”表示开放式，也可以是封闭式。例如，所述“包括”可以表示还可以包含没有列出的其他元件，也可以仅包括列出的元件。在本发明中，术语“含油的水”和“油水混合物”可互换使用，术语“单元”、“单元组件”和“过滤单元”可以互换使用。

参见图1，其中显示了根据本发明一个具体实施方式的油水分离箱箱体横 剖后的俯视示意图。具体来说，使用纵向隔板将油水分离箱的箱体内的空间分为布水槽10、分离槽20、集水槽30和集油槽40四个部分，其中布水槽10与分离槽20之间的纵向隔板12是透过性的，所述分离槽20与集油槽40之间的纵向隔板24是透过性的，而所述布水槽10、分离槽20和集油槽40与所述集水槽30之间的纵向隔板23是非透过性的。在本发明中，用“透过性”和“非透过性”来表示液体是否可以通过所述纵向隔板。具体来说，由于布水槽10与分离槽20之间的纵向隔板12以及所述分离槽20与集油槽40之间的纵向隔板24是透过性的，所以液体可以在所述布水槽10、分离槽20和集油槽40之间互相流动；而集水槽30与上述三者之间的纵向隔板23是非透过性的，因此液体无法透过该纵向隔板23而直接从上述三个区域流入集水槽30中。所述非透过性纵向隔板23可以使用任意对含油的水无透过性、并且不会受到油水分离操作中使用的常规组分侵蚀的材料制造，例如塑料、金属等，优选不锈钢、铝合金等，在所述非透过性纵向隔板23的一个或两个表面上可以施加任意的保护性涂层、镀层或氧化处理等，以进一步提高其机械强度和耐化学腐蚀能力。根据本发明的一个实施方式，所述透过性纵向隔板12、24可以是使用与所述透过性纵向隔板23相同的材料制成，通过在其上形成穿孔而使其对液体具有透过性。根据本发明的另一个实施方式，所述透过性纵向隔板12、24之上并无穿孔，而是使用对含油的水具有透过性的材料制成。对含油的水具有透过性的材料是本领域公知的疏水性或亲油性材料。

图2是本发明一个实施方式的油水分离箱1的正面剖视视图。在所述油水分离箱1的底部设置有进水管14，用来引入油水混合物，即含油的水。该进水管14与所述布水槽10流体连通，使得含油的水在布水槽10内均匀分配，以均匀的形式进入分离槽20内的各个过滤单元。根据本发明的一个实施方式，所述布水槽10和分离槽20之间的纵向隔板12是布水板，其上具有以均匀或不均匀方式设置的孔，使得通过该布水板12进入位于不同高度的各个单元的油水混合物具有基本相同的油含量。根据本发明的一个实施方式，所述布水板上孔的密度分布是不均匀的，并且从布水板的底部到顶部，孔的密度逐渐增大或逐渐减小，以促进整个布水槽内的油浓度均匀分布。根据本发明的另一个实施方式，在所述布水槽内设置有搅拌装置，使得在布水槽内的所有高度上具有 基本均匀的油浓度分布。

根据本发明的另一个实施方式，所述布水槽10内设置有总管和多个布水管，其中总管与箱体1的进水管14通过螺纹或者法兰连接，总管与多个布水管以螺纹或法兰连接，所述多个布水管的出口端分别与所述纵向隔板上的开孔相连。油水混合物经过总管分配到各个布水管，然后经过透过性纵向隔板12以均匀的形式流入分离槽20。在本发明中，所谓“均匀的方式”表示进入分离槽20中任意一个单元的油水混合物中的油含量与进入进水管的油水混合物中的油含量相比，偏差小于20重量％，或者小于18重量％，或者小于15重量％，或者小于12重量％，或者小于10重量％，或者小于8重量％，或者小于5重量％，或者小于3重量％，或者小于2重量％，或者小于1重量％，或者小于0.8重量％，或者小于0.5重量％，或者小于0.2重量％，或者小于0.1重量％，或者小于0.05重量％，或者小于0.01重量％。

如图2所示，在所述布水槽10的顶部可以设置一个排气管18，用以排出箱体1内原有的气体以及油水混合物中挟带的气体，促进油水混合物的流动和分配的流畅性和均匀性。

另外，在所述布水槽10的底部还可设置有进水排空管16，该进水排空管16的位置优选低于所述进水管14，用于在操作结束之后将箱体内的进水完全排空。

如图1和图2所示，还包括管状过滤装置22和横向分隔板26，此二者均设置在分离槽20之内。如图1-3所示，横向分隔板26将分离槽20内的空间沿横向分为若干个独立的单元，管状过滤装置22设置在每个单元之内。如图1所示，所述管状过滤装置22的一端穿过非透过性纵向隔板23与下游的集水槽30流体连通，另一端密封固定于箱体1的内壁之上。

可选地，如图4所示，在箱体内壁相应的位置可以设置有凹槽28，用来容纳该管状过滤装置22的端部。但是，根据本发明的另一个实施方式，所述箱体内也可以包括两个集水槽30，所述管状过滤装置22的两端可以分别通过纵向隔板与这两个集水槽流体连通。根据本发明的一个实施方式，使用2至100块横向分隔板。根据本发明的另一个实施方式，所述横向分隔板的数量可以是以下数字中任意一个，或者在以下任意两个数字组合得到的数值范围之内：2、 3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100。所述横向分隔板26将所述分离槽20沿横向分成多个独立的单元，每个单元之间是相互密封的，也即是说，来自布水槽10的油水混合物会分别经由每个单元内的管状分离装置22进行分离，然后分别经过集水槽30或集油槽40离开所述箱体1，而在相邻的单元之间不会透过横向分隔板26发生直接的液体交换。每个单元内包含的管状过滤装置22的数量为以下数字中任意一个，或者在以下任意两个数字组合得到的数值范围之内：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100。根据本发明的一个实施方式，各个单元具有基本相同的长度、宽度和高度。根据本发明的另一个实施方式中，每个单元包含相同数量的管状过滤装置22，每个单元内的管状过滤装置22以单层的形式平行排列。根据本发明的另一个实施方式，每个单元的纵向高度大于管状过滤装置22的直径，且小于500毫米，优选地，每个单元的纵向高度为以下数字中任意一个，或者在以下任意两个数字组合得到的数值范围之内，单位为毫米：10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、130、150、180、200、220、250、280、300、320、350、380、400、420、450、480、500。本发明通过使用横向分隔板26，将分离槽20内隔成若干个相互独立的过滤分离单元，使得每个单元具有有限的纵向高度，与未采用此种技术的油水分离箱相比，本发明有效地降低了油滴在分离过程中的上浮距离，降低了油水分离箱的分离停留时间，提高了油水分离效率，最终节约了油水分离箱的占地面积。

所述管状过滤装置22的管壁能够透过水，同时能够阻挡油，因此使得油水混合物中的水透过管壁进入所述管状过滤装置22之内，从所述管状过滤装置22的一端或两端进入集水槽30中，而油则无法进入所述管状过滤装置22，而是流入集油槽40中。根据本发明的一个优选的实施方式，所述管状过滤装置22的管壁由多孔硬质材料和滤材组成，以所述管状过滤部件的管壁总面积为基准计，所述多孔硬质材料的开孔率为20-98％，所述滤材设置在所述多孔硬质材料内侧或外侧，或者同时设置在所述多孔硬质材料的内侧和外侧，所述管状过滤装置内任选地设置有过滤填料。所述多孔硬质材料的开孔可为圆形、椭圆形、方形、菱形等规则形状或不规则形状，开孔的硬质材料不但可满足油 水分离过程中对过滤材料的强度要求，而且其开孔部分透过的水通量大于附于其上的滤材通过水并阻截油的通量，确保单位时间处理量的同时，减小过滤部件的阻力损失。优选地，以所述管状过滤部件的管壁总面积为基准计，所述多孔硬质材料的开孔率为以下数字中任意一个，或者在以下任意两个数字组合得到的数值范围之内，单位为百分比：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95。设置在所述多孔硬质材料内侧和/或外侧的滤材是能够透过水并且可以拦截油的无纺布或者线材。在本发明的一个优选的实施方式中，所述多孔硬质材料选自金属或塑料，所述滤材是由一种或多种以下的材料制成的：阿姆斯壮的复合双模、北京宏泰的高温树脂、南京碧盾的阻截除油膜、大连多邦的阻截除油膜、北京中能环科的无机陶瓷膜、北京金泰天成的无机陶瓷膜、英国进口“漂莱特”树脂等等。根据本发明的另一个实施方式，在所述管状过滤装置之内可以设置有过滤填料，所述过滤填料可以完全填充所述管内的全部空间，或者仅仅填充所述管内的一部分空间，也可以是所述管内的涂层的形式。例如，所述过滤填料可以是设置在所述管内的实心或空心的过滤棒。所述过滤填料可以包括活性炭、硅藻土、砂子、粘土、珍珠岩、蛭石、膨胀页岩、沸石、分子筛、活性氧化铝、硅胶等高比表面积材料。所述管状过滤装置22的长度取决于分离槽20的横向尺寸。根据本发明的另一个优选的实施方式，所有的管状过滤装置22具有相同的形状和尺寸。优选地，每个管状过滤装置22的直径小于其所在单元的纵向高度，且为以下数字中任意一个，或者在以下任意两个数字组合得到的数值范围之内，单位为毫米：10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、130、150、180、200、220、250、280、300、320、350、380、400、420、450、480。

通过所述管状过滤部件的水流的通量取决于管状过滤部件的尺寸和使用的材料，所述多孔硬质材料的开孔率以及油水混合物的压力，优选地，通过所述管状过滤部件的水流的通量为以下数字中任意一个，或者在以下任意两个数字组合得到的数值范围之内，单位为立方米/(平方米·小时)：0.1、0.2、0.3、0.5、0.8、1、1.2、1.5、1.8、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、5.0、6.0、8.0、10.0、12.0、13.0、15.0、17.0、18.0、20.0。进入所述分离槽20的油-水混合物中的油含量 可以为以下数字中任意一个，或者在以下任意两个数字组合得到的数值范围之内，单位为重量ppm：10、20、30、50、100、120、130、150、180、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1500、1600、1800、1900、2000、1500、3000、3500、4000、4500、5000、6000、7000、8000、9000、10000。在通过所述管状过滤部件之后，在所述管状过滤部件内部流动的水流中油的含量可以小于20ppm，优选小于18ppm，更优选小于15ppm，更优选小于12ppm，更优选小于10ppm，更优选小于8ppm，更优选小于6ppm，更优选不大于5ppm，更优选不大于4ppm，更优选不大于3ppm，更优选不大于2ppm，更优选不大于1ppm，更优选为0ppm。在本发明的一个优选实施方式中，本发明的油水分离箱1具有极强的抗冲击性，能够长时间以最大通量连续操作，同时保持上述产品水中的低油含量。优选地，本发明的油水分离箱1能够以最大通量连续操作2小时，5小时，优选10小时，最终仍然保持上述产品水中的低油含量。根据本发明的一个实施方式，所述管状过滤部件内外的压降为以下数字中任意一个，或者在以下任意两个数字组合得到的数值范围之内，单位为千帕：10、20、30、50、70、90、100、120、140、150、170、180、190、200、220、250、270、300。

优选地，根据本发明的一个实施方式，用来隔出所述单元的横向分隔板26与水平线之间具有一定的倾斜角，该倾斜角为0-60°，优选3-30°，最优选为5-15°。具体而言，该倾斜角为以下数字中任意一个，或者在以下任意两个数字组合得到的数值范围之内，单位为度：0、1、20、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30。需要注意的是，该横向分隔板26的倾斜角为0°时，该横向分隔板26为水平方向，如图2所示。该横向分隔板26的倾斜角大于0°时，该横向分隔板26的靠近集油槽一侧高于靠近布水槽一侧，如图5所示。本发明在每个单元中采用此种倾斜角度设计，有利于每个单元内油相的上浮和浓缩，并收集于集油槽40内，最终促进了油相的分离效率。

在实际操作中，根据所要处理的油水混合物的总量以及其中油的浓度，可以对分离槽中所包括的单元数(即横向分隔板数)和每个单元内的管状过滤部件的数量进行增加或减小，是实现最佳的加工性能、过滤效果和节约成本的目 的。根据本发明的一个实施方式中，油水分离箱1的箱体顶部安装有可拆卸或可打开/关闭的盖板，可以根据需要拆下或打开所述盖板，对分离槽20内的横向分隔板、管状过滤部件的数量和设置位置进行调整。如上文所述，所述横向分隔板的总数可以在2至100块之间变化，每个单元内的管状过滤部件的数量可以在1至100个之间变化，但是每个单元的高度需要满足上述限定。根据本发明的一个优选的实施方式，对于所处理油水混合物的总量较少的情况，使用包括较少单元的油水过滤箱，因此相应地也可以采用具有较矮的箱体以确保其中每个过滤单元的高度不超过本发明限定的范围。本发明油水分离箱内的过滤单元的数量和实际通量可以很容易地进行调节，由此大大节省了由于进水波动或者处理量变化造成的装置改造费用。根据本发明的另一个实施方式中，当在高度较高的箱体内使用较少的单元的情况下，也可以仅使得各个单元独立地对布水槽和集油槽流体连通，同时将分离槽中其他的空间相对于布水槽和集油槽密闭，由此确保每个单元具有上文所述的高度。

从管状过滤部件的端部流出的过滤之后的水进入集水槽中。如图1和图2所示，在集水槽30的顶部设置有水相排水管32，用来将过滤之后的水从集水槽30排出；在集水槽30的底部设置有水相排空管34，用来在操作停止的时候完全排空集水槽内的所有的水。此处需要说明的是，在操作过程中，整个装置都是充满的，也即是说，当箱体内的液体不流动的情况下，管状过滤装置的管壁两侧的静压力是一样的，使工艺顺利进行所需的压力(扬程)由装置外的泵(图中未示出)提供。当液体流动的情况下，会在管状过滤装置22的管壁两侧产生上文所述的压降。

在大部分水分通过集水槽30排出的同时，在每个单元之内，上浮的油滴不断聚结并沿着横向分隔板26向上流动，油相和极少部分的水分通过分离槽20和集油槽40之间的透过性纵向隔板24进入集油槽40中。所述分离槽20和集油槽40之间的透过性纵向隔板24可以与布水槽10和分离槽20之间的透过性纵向隔板12相同。如图2所示，所述集油槽40顶部安装有油相排油管42。当油水分离箱进行油水分离前，整个箱体内充满干净的自来水或软化水。故当分离后的油滴排至集油槽40内时，由于油密度低于水密度时，油滴会快速上浮，经油相排油管42排出。该油相排油管42处可设置有可视的集油 器，通过该集油器可以更方便地观察集油槽内的油量液位。根据本发明的一个实施方式，在油水分离操作的过程中确保集油器内的油相液位不低于可视集油器的下端。根据本发明的另一个实施方式，为实现可视集油器的目的，需要进水管连接一段水平绝对高度高于集油器的管段，以确保可观测到分离的油相。

本发明的油水分离箱可以用来对各种来源的油水混合物进行油水分离。例如，可以处理的对象可以是包含不同浓度的矿物油、动物油、植物油、混和油以及各种乳化油的含油污水。本发明的油水分离箱综合利用了重力分离和膜过滤分离这两种机理。本发明使用横向分隔板将整个分离槽内的空间分隔成具有较小高度的若干个横向分离单元，避免了在较大高度上油滴的上浮分离需要较长操作时间的缺点。所述横向分隔板具有一定的倾斜角，使得油滴在上浮过程中发生碰撞和融合聚集的机会。当上浮油滴进行碰撞而聚集后，油滴的直径会变大。根据斯托克斯方程：

$u=\frac{g\×d_p^2\×\mathrm{Ip}}{18\mathrm{\μ}}$

其中u为上浮速度，g为重力加速度，d_p为油滴直径，Iρ为油滴与水的密度差，μ为油滴的粘度。由此可见，油滴上浮速率与油滴直径的平方成正比，当油滴直径增加一倍，则上浮速率是原来的四倍，因此倾斜设置的横向分隔板更有利于油水分离。

本发明在每个单元内设置管状过滤部件，使得重力分离和过滤分离协同起效，实现最佳的油水分离效果。本发明的横向分隔板和管状过滤部件可以根据需要进行安装和拆卸，极大地提高了设备改造的灵活性并降低了改造成本。

在下文中结合具体实施例对本发明的优选实施方式进行描述，并提供与其它方法产生的产物的对比。可以进行许多改造和变动，并且应该理解的是，在所附权利要求的范围内，本发明可以用不同于在这里具体说明的方式实施。

实施例

实施例1：

本实施例1使用图5所示的油水分离箱进行油-水分离实验。在本实施例中，横向分隔板26将分离槽20分隔成6层，每根管状油水过滤部件22的外 直径是75毫米，内径是55毫米，管壁厚度是10毫米，部件长度是1020毫米。每根过滤部件中的硬质多孔壁的材料是硬质PP管，管壁厚度3.5毫米，开孔率为80％，缠绕在该硬质多孔壁上的滤材为购自南京碧盾公司的阻截除油膜，厚度为6.5毫米；分离槽20内的横向分隔板的倾斜角度是10度。

将油含量为500毫克/升的含油污水以10m³/h的流量通入油水分离箱1中，同时从液相排油管排出液相，从水相排水管排出水相，使得整个油水分离箱1内基本保持稳定的状态。经过30分钟后，使用吉林市北光分析仪器厂的红外分析仪测得在水相排水管处收集到的水相中的含油量是2.58ppm，如图6所示为用红外分析仪测得的水体中油的红外图谱。图7显示了处理前后的水样照片。可以看出，处理后的水样浊度明显降低。

实施例2：

在本实施例中使用图8所示的油水分离箱对含油污水进行油水分离。在本实施例中，仅使用三个单元组，箱体高度为1.5米，横向分隔板相对于水平面的倾斜角度为5度。箱体的分离槽内其余的部分相对于布水槽和集油槽封闭，而仅有上述三个单元组能够与布水槽和集油槽流体连通。其余设置同实施例1。

将油含量为500毫克/升的含油污水以5m³/h的流量水通入油水分离箱1中，同时从液相排油管排出液相，从水相排水管排出水相，使得整个油水分离箱1内基本保持稳定的状态。经过30分钟后，测得收集到的水相中的含油量是5ppm，如图9所示。图10显示了处理前后的水样照片。可以看出，处理后的水样浊度明显降低。

比较例：

比较例1：

该比较例中使用图11所示的油水分离箱进行油水分离实验，该油水分离箱与上述实施例2不同之处在于，其分离槽20中没有使用横向分隔板，而是仅仅用叠置的三层过滤部件。在与实施例2相同的试验条件下，测得收集到的水相中的含油量是17ppm，如图12显示的红外图谱所示。

比较例2：

该比较例中使用图13所示的油水分离箱进行油水分离实验，该油水分离箱与实施例2的不同之处在于，其横向分隔板的倾斜角为0度。在与实施例2相同的试验条件下，测得收集到的水相中的含油量是10ppm，如图14所示。

设备耐用性评价实施例：

在该实施例中，使用实施例2相同的设备和含油水进行油-水分离操作，每8小时反冲一次，设备连续运行3个月后，测得在水箱排水管处收集到的水相中的含油量是4ppm，如图15所示。