一种页岩油制备中液相聚结双锥多通道油水分离装置的制作方法

本实用新型属于含油废水处理装置技术领域，特别涉及一种页岩油制备中液相聚结双锥多通道油水分离装置。

背景技术：

近年来，全球石油需求不断上升，世界各国都在积极寻找石油替代资源。据美国《油气》公布统计数据，全世界页岩油储量约11万亿-13万亿吨，通过油页岩干馏技术生产页岩油受到了各国政府和企业界的高度重视。

油页岩低温干馏过程中会产生大量的含油废水，如不加以处理回收利用，不但会增加生产用水量，造成水资源浪费，而且一旦发生外泄，还会造成严重的环境污染。废水处理除油工艺常采用大型隔油池、综合调节池加药反应和气浮法加药分离等；其普遍存在的问题是：隔油池占地面积大；油水分离效率及精度低；添加的辅助沉降药剂会造成二次污染等。

鉴于此，亟需一种新型的除油装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种页岩油制备中液相聚结双锥多通道油水分离装置，以解决上述存在的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种页岩油制备中液相聚结双锥多通道油水分离装置，包括：缓冲槽、卧式油水分离器、精密过滤除油器、油储槽和重质组分储槽；缓冲槽设置有进液口、出液口和排污口；待处理含油废水能够通过缓冲槽的进液口进入缓冲槽；卧式油水分离器设置有进液口、排油口、排液口和排污口；缓冲槽的出液口通过输液管道与卧式油水分离器的进液口相连通；精密过滤除油器设置有进液口、排油口、排水口和排污口；精密过滤除油器内设置有精密除油滤芯；卧式油水分离器的排液口通过输液管道与精密过滤除油器的进液口相连通；精密过滤除油器的排水口用于将除油后水排出；油储槽设置有进油口；储油槽的进油口通过输油管道分别与卧式油水分离器和精密过滤除油器的排油口相连通；重质组分储槽通过排污管道分别与缓冲槽的排污口、卧式油水分离器的排污口和精密过滤除油器的排污口相连通。

进一步的，缓冲槽为敞口立式罐。

进一步的，卧式油水分离器为卧式华祥油水分离器；卧式华祥油水分离器包括：进液口、布水区、油水分离区、排液口和排污口；油水分离区设置在进液口、排液口和排污口之间；布水区设置在进液口处。

进一步的，布水区设置有旋流布水器和布水板。

进一步的，油水分离区设置有反向双锥板，反向双锥板能够将含油废水中的油水分离。

进一步的，反向双锥板等间距平行布置。

进一步的，反向双锥板的锥顶部和锥底部分别开有圆形通孔，用于油上浮和重质组分下沉的通道。

进一步的，反向双锥板的上表面为光滑面，下表面设置有抓油凸点。

进一步的，精密过滤除油器为华祥精密过滤除油器；华祥精密过滤除油器包括进液口、排水口、排油口、排污口以及精密除油滤芯；精密除油滤芯设置在进液口、排水口、排油口以及排污口之间。

进一步的，精密除油滤芯为亲油疏水改性纤维滤芯；亲油疏水改性纤维滤芯内设置有亲油疏水滤芯滤膜层。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型的除油装置可用于页岩油制备过程中产生的含油废水的油水分离，油水分离器采用卧式，相比于现有的立式油水分离器，可改善流体水力条件，优化流场结构，为含油废水中微小油滴的聚结长大、油水分离提供了更为合理的流场环境，有利于油水分离过程进行，可提高油水分离效率和分离效果。目前油水采用自然重力分离的方法精度低，其一般可去除大于60μm的油滴，且除油后水中油含大于100ppm，本实用新型加入了带有精密除油滤芯的精密过滤除油器，可去除小于10μm的油滴，可提高分离精度。

进一步的，缓冲槽用于调节水质；来自生产系统的含油废水，其水质和水量指标往往波动较大，且还含有悬浮物和固体颗等杂质；这些不利因素会增加后续处理设备的的负荷，降低处理效率和精度；经缓冲槽调节水质和水量等指标，分离悬浮杂质，截留大粒径油珠，可起到预处理作用，能够保障后续设备的高效稳定运行。

进一步的，本实用新型通过华祥卧式油水分离器中的油水分离区的分离装置进行油水分离，相比于自然重力油水分离本实用新型的分离效率较高，分离效果更好；处理同样流量的油水混合液，通过提高分离效率可减小隔油池的占地面积，节省生产空间，降低成本；本实用新型时通过油水分离器中的油水分离装置进行快速油水分离，通过油水分离元件聚结分离，其工作原理与气浮工艺不同，在油水分离过程中不用曝气也不用添加辅助药剂，从而不会出现曝气头堵塞和二次污染问题。

进一步的，通过在油水分离器的进液口设置旋流布水器，可实现含油废水在进入油水分离元件区前的均匀布水，有利于提升油水分离效率，达到较好的油水分离效果。

进一步的，反向双锥板的上表面设置为光滑面，有利于重质组分的滑落，下表面设置抓油凸点，有利于捕捉微小油滴，可提升油水分离效果。

进一步的，华祥精密过滤除油器可进一步去除废水中残留的微量油，华祥精密过滤除油器内部安装有精密聚结滤芯，精密聚结滤芯可进一步捕集废水中残留的微量油滴，使捕集到的油滴在精密聚结滤芯膜表面聚结长大为油珠，在水流曳动下脱离滤芯膜表面，轻油上浮经排油油口排出，重质组分下沉经排污口排出。

附图说明

图1是本实用新型的一种页岩油制备中液相聚结双锥多通道油水分离装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型中的反向双锥板的局部结构示意图；

图1中，1缓冲槽；2卧式油水分离器；3精密过滤除油器；4油储槽；5重质组分储槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

请参阅图1和图2，本实用新型的一种页岩油制备中液相聚结双锥多通道油水分离装置，包括：缓冲槽1、卧式油水分离器2、精密过滤除油器3、油储槽4和重质组分储槽5。

缓冲槽1设置有进液口、出液口和排污口；缓冲槽1为敞口立式罐，进液口与罐体正向连接，待处理含油废水能够通过缓冲槽1的进液口进入缓冲槽1。

卧式油水分离器2设置有进液口、排油口、排液口和排污口；缓冲槽1的出液口通过输液管道与卧式油水分离器2的进液口相连通。具体的，卧式油水分离器2为卧式华祥油水分离器；卧式华祥油水分离器包括：进液口、布水区、油水分离区、排液口和排污口；油水分离区设置在进液口、排液口和排污口之间；布水区设置在进液口处。油水分离区设置有反向双锥板，反向双锥板能够将含油废水中的油水分离，反向双锥板等间距平行布置，反向双锥板的锥顶部和锥底部分别开有圆形通孔，用于油上浮和重质组分下沉的通道。反向双锥板的上表面为光滑面，下表面设置有抓油凸点；布水区设置有旋流布水器和布水板。

精密过滤除油器3设置有进液口、排油口、排水口和排污口；精密过滤除油器3内设置有精密除油滤芯；卧式油水分离器2的排液口通过输液管道与精密过滤除油器3的进液口相连通；精密过滤除油器3的排水口用于将除油后水排出；油储槽4设置有进油口；储油槽的进油口通过输油管道分别与卧式油水分离器2和精密过滤除油器3的排油口相连通；重质组分储槽5通过排污管道分别与缓冲槽1的排污口、卧式油水分离器2的排污口和精密过滤除油器3的排污口相连通。具体的，精密过滤除油器3为华祥精密过滤除油器；华祥精密过滤除油器包括进液口、排水口、排油口、排污口以及精密除油滤芯；精密除油滤芯设置在进液口、排水口、排油口以及排污口之间。华祥精密过滤除油器包括进液口、排水口、排油口、排污口以及精密除油滤芯；精密除油滤芯的接头与出水口在设备内部的密闭延长管连接，含油废水经进水口进入到设备内，然后外进内出通过精密除油滤芯，废水中微量的油滴被精密聚结滤芯表面捕集、聚结长大，长大的油珠在水流曵动下脱离精密滤芯表面，轻油上浮经排油口排出，重质组分下沉经排污口排出。穿透过滤芯膜的除油后废水通过出水口在设备内部的密闭延长管经出水口排出。

本实用新型通过采用卧式油水分离器和精密过滤除油器，能够克服传统的页岩油生产含油废水除油装置中占地面积大、油水分离效率低、环境二次污染以及能耗高的缺陷。

本实用新型的工作原理

来自页岩油生产系统的含油废水经缓冲槽调节水质后，进入华祥油水分离器，华祥油水分离器专用油水分离元件聚结分离水中油滴，分离出的油通过出油口排到储油槽，分离油后的废水去往华祥精密过滤除油器，进一步分离去除残留微量油滴，分离出的油排出到储油槽；通过油水分离器和精密过滤除油器共同作用，可提高油水分离的精度。

本实用新型华祥油水分离器的工作过程

华祥油水分离器的进水口与缓冲槽出水口相连接，缓冲槽预处理后含油废水进入华祥油水分离器，在经过华祥油水分离器进水旋流布水器均匀布水后，含油废水进入华祥油水分离器的油粒聚结分离区。油粒聚结分离区的主要部件为华祥专用聚结油水分离元件，油水分离元件为反向双锥平行板组合成的油水分离元件组，反向双锥平行板油水分离元件向上锥顶部和向下锥底部分别开有圆孔，形成油上浮的流道和重质组分下沉的流道，反向双锥平行板油水分离元件上表面为光滑面，利于重质组分下落，反向双锥平行板油水分离元件下表面设计有抓油凸点，利于捕集微小的油滴。含油废水中微小油滴在反向双锥平行板油水分离元件表面被捕集发生润湿聚结、碰撞聚结，小油滴聚结长大成大油滴，在油水密度差及水流的带动作用下，长大的油滴脱离反向双锥平行板油水分离元件表面通过向上锥顶圆孔形成的流道上浮到水面形成油层，水面油层通过华祥油水分离器上部的排油口排出。分离油后的水经华祥油水分离器出水口排出。含油废水中重质组分在反向双锥平行板油水分离元件表面附着，在水流带动和重力作用下，经反向双锥平行板油水分离元件光滑下锥表面下移，穿过反向双锥平行板油水分离元件锥底圆孔形成的流道沉降至华祥油水分离器底部，经底部排污口排出。相比于现有的立式油水分离器，华祥卧式油水分离器可改善流体水力条件，优化流场结构，为含油废水中微小油滴的聚结长大、油水分离提供了更为合理的流场环境，有利于油水分离过程进行；可提高油水分离效率和分离效果。华祥卧式油水分离器通过油粒聚结分离区的聚结油水分离元件进行聚结分离，其工作原理与气浮工艺不同，在油水分离过程中不用曝气也不用添加辅助药剂，从而不会出现曝气头堵塞和二次污染问题。

本实用新型华祥精密过滤除油器的工作过程

华祥精密过滤除油器的进水口与华祥油水分离器的出水口相连接，来自华祥油水分离器出水口的废水通过华祥精密过滤除油器进水口进入华祥精密过滤除油器，华祥精密过滤除油器内部有亲油疏水改性纤维滤芯，废水中微量残留微小油滴被亲油疏水改性纤维表面吸附捕捉，并在滤芯表面润湿聚结长大，长大的油滴被水流带动，在浮力作用下脱离滤芯表面上浮，从而被分离，上浮分离的油通过华祥精密过滤除油器顶部排油口排出到储油槽。除油后废水透过亲油疏水滤芯滤膜层，经华祥精密过滤除油器中部出水口排出。目前的油水分离工艺大多采用自然重力分离，油水自然重力分离精度低，一般可去除大于60μm的油滴，除油后水中油含大于100ppm；华祥精密过滤除油器可将来自卧式华祥油水分离器的废水油含量进一步降低，可去除小于10μm的油滴。现生产工艺对含油废水油水分离的要求日益提高，本实用新型更符合生产工艺油水分离高标准的要求，有助于国家环保事业的发展。本实用新型进行油水分离处理后，水中油含量可降至100ppm以下。

本实用新型的除油装置的整体工作过程：

来自油页岩生产系统的含油废水，首先通过缓冲槽进口进入缓冲槽，在缓冲槽内调节水质、水量，分离悬浮杂质、截留大粒径油珠，起到预处理作用，保障后续华祥油水分离器和华祥精密过滤除油器的高效稳定运行。缓冲槽沉降的重质组通过缓冲槽底部排渣口排出到重质组分槽中。缓冲槽出水口与华祥油水分离器进水口连接，来自缓冲槽出水口的含油废水进入华祥油水分离器进水口，经过进水口的旋流布水器均匀布水，改善水力状态，均布后的含油废水向前进入华祥油水分离器反向双锥平行板油水分离元件聚结分离区，含油废水中小油滴在油水分离元件表面被捕集，之后在反向双锥平行板油水分离元件表面发生润湿聚结、碰撞聚结，小油滴聚结长大，大油滴在油水密度差及水流的带动作用下，快速脱离油水分离元件表面通过反向双锥平行板油水分离元件锥顶圆孔上浮流道上浮到水面形成油层，水面油层通过华祥油水分离器上部排油口排出，华祥油水分离器前端排油口与储油槽进口连接，来自华祥油水分离器的油进入储油槽存储。分离油后的废水经华祥油水分离器后端出水口排出。含油废水中重质组分在反向双锥平行板油水分离元件表面附着，在水流带动和重力作用下，经反向双锥平行板油水分离元件光滑下锥表面下移，穿过反向双锥平行板油水分离元件锥底圆孔沉降至华祥油水分离器底部，经重底部排污口排出至重质组分储槽。华祥油水分离器后端出水口与华祥精密过滤除油器进口相连接，来自华祥油水分离器出水口的废水通过华祥精密过滤除油器进水口进入华祥精密过滤除油器，华祥精密过滤除油器内部有亲油疏水改性纤维滤芯，废水中微量残留微小油滴被亲油疏水改性纤维表面吸附捕捉，并在滤芯表面润湿聚结长大，长大的油滴被水流带动，在浮力作用下脱离滤芯表面上浮，从而被分离，上浮分离的油通过华祥精密过滤除油器顶部排油口排出到储油槽中。华祥精密过滤除油器中沉降的重质组分通过底部排污口排到重质组分槽中。最终除油后废水透过亲油疏水滤芯滤膜层，由华祥精密过滤除油器中部出水口排出。

本实用新型对废水中乳化油、浮油、分散油有很好的分离效果，大于等于15μ的油滴去除率可达到99％，小于15μ油滴去除率达到93％；采用专用聚结分离除油油水分离元件及改性纤维除油滤芯，处理效率高，抗冲击负荷强。本实用新型在油水分离过程中，不投加任何药剂，运行费用低，不产生二次污染，处理后的废水油含量得到显著改善，处理后的废水满足后续生化处理的要求，可生化性高，解决了油页岩干馏含油废水造成的污染问题并资源化回收页岩油，提高经济竞争力。本实用新型的除油装置的除油工艺先进、占地面积小、运行稳定且操作简便。