一种立式超浸润性膜材料油水分离装置的制作方法

本发明属于化工新材料及含油污水处理技术领域，具体涉及一种利用超浸润性纳米水膜材料、波纹板聚凝、纤维过滤原理对含油污水进行处理的装置。

背景技术：

目前，公知的国内外采用的含油污水处理方法有盐析法、絮凝法、电絮凝法、粗粒化法、吸附法，这些方法和装置普遍存在的缺陷是装置易污染、清洗再生困难、装置通量较低且衰减较快、残油处理率低、装置制备工艺复杂、投资大、生产成本高、难以满足大规模工业化应用需要且装置对不同性质含油污水的适配性差。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有装置易污染、清洗再生困难、通量较低且衰减较快、残油处理率低、装置制备工艺复杂、生产成本高的技术问题，提供一种含油污水处理效率高、工艺流程短、除油除污效率高、复合效果好、装置体积小的立式超浸润性膜材料油水分离装置。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种立式超浸润性膜材料油水分离装置，其特征是：立式超浸润性膜材料油水分离装置是由设备筒体、上盖、底板、左集油腔、左集油腔排油出口管、右集油腔、右集油腔排油出口管、污水进口管、法兰、螺栓、扩散喷嘴、挡板、波纹板聚结器、一号圆形孔板、一号支撑圈、一号空气吹扫腔、一号空气吹扫腔进气管、二号圆形孔板、粗过滤器、一级细过滤器、二级细过滤器、二号支撑圈、杂质集存腔、杂质出口管、三号圆形孔板、三号支撑圈组成、四号圆形孔板、四号支撑圈、一级纤维聚合器、二级纤维聚合器、超浸润性纳米水膜油水分离器、二号空气吹扫腔、二号空气吹扫腔进气管、五号圆形孔板、五号支撑圈、六号圆形孔板、六号支撑圈、纯清水排出管组成。

所述立式超浸润性膜材料油水分离装置是由设备筒体和上盖、底板形成装置工作内腔。

所述设备筒体外侧安装有左集油腔排油出口管、右集油腔排油出口管、一号空气吹扫腔进气管、杂质出口管、二号空气吹扫腔进气管且和设备筒体内侧工作内腔连通。

进一步地，所述上盖安装有污水进口管、扩散喷嘴，上盖下方安装有挡板。

进一步地，所述污水进口管通过法兰、螺栓和扩散喷嘴连通，污水进口管安装在上盖上。

进一步地，所述挡板下部和波纹板聚结器上部连接，波纹板聚结器下部安装在一号圆形孔板上，一号圆形孔板安装在一号支撑圈上，一号支撑圈安装在设备筒体内侧上。

进一步地，所述杂质集存腔是由一号圆形孔板和二号圆形孔板及筒体形成的腔，杂质集存腔和杂质出口管连通，二号圆形孔板安装在二号支撑圈上，二号支撑圈安装在设备筒体内侧上。

进一步地，所述粗过滤器上部安装在二号圆形孔板上，下方依次是一级细过滤器、二级细过滤器，下部安装在三号圆形孔板上，粗过滤器、一级细过滤器、二级细过滤器通过二号、三号圆形孔板压紧安装在设备筒体内侧并固定放置在三号支撑圈上，三号圆形孔板安装在三号支撑圈上，三号支撑圈安装在设备筒体内侧上。

进一步地，所述一号空气吹扫腔是由筒体、三号圆形孔板及四号圆形孔板形成的腔，位置在三号圆形孔板下部并和一号空气吹扫腔进气管联通，四号圆形孔板安装在四号支撑圈上，四号支撑圈安装在设备筒体内侧上。

进一步地，所述一级纤维聚合器上部安装在四号圆形孔板上，下方依次是二级纤维聚合器、超浸润性纳米水膜油水分离器，下部安装在五号圆形孔板上，一级纤维聚合器、二级纤维聚合器、超浸润性纳米水膜油水分离器通过四号、五号圆形孔板压紧安装在设备筒体内侧并固定放置在五号支撑圈上，五号圆形孔板安装在五号支撑圈上，五号支撑圈安装在设备筒体内侧上。

进一步地，所述二号空气吹扫腔是由二号空气吹扫腔孔板和六号圆形孔板及筒体形成的腔，二号空气吹扫腔孔板安装在六号支撑圈上，六号支撑圈安装在设备筒体内侧上，二号空气吹扫腔和二号空气吹扫腔进气管联通，纯清水腔是由六号圆形孔板和筒体、底板形成的腔。

本发明的工作原理是将含油污水送入污水进口管再通过扩散喷嘴喷射到挡板和波纹板聚结器上后，大颗粒油滴即上浮在左集油室顶部，含小油滴的污水进入波纹板聚结器，在此聚合部分油滴成较大的油滴至右集油室，含更小颗粒的油滴的污水依次通过粗过滤和一级细过滤器及二级细过滤器过滤后，污水在水油混合腔底层沉淀和经过滤的水中杂质通过杂质集存腔由杂质出口管排出，含更微小颗粒的油滴的污水依次进入一级纤维聚合器和二级纤维聚合器及超浸润性纳米水膜油水分离器，含有油滴的污水再经纤维聚合、纳米膜分油技术，使水能够在纤维、纳米水膜的毛细管孔道内产生黏附拉拽作用而形成液桥，同时在粗糙的纳米表面形成连续的水膜，在油水分离过程中，当含油污水接触到纳米水膜时，水膜对油起到了隔离传质的作用，使油根本无法接触到膜的表面，更无法渗透透过纳米水膜，而含油污水中的水，基于液桥的传质作用使水源源不断传递，非常容易扩散和渗透过纳米水膜，做到膜的自清洁性和再生重复使用，从而实现了油水连续分离的目的。油水分离后，纯清水通过排水出口管排出，左、右集油室中污油通过排油出口管排出，而水中杂质通过集存腔由杂质出口管排出。

本发明相对现有技术方法具有以下有益效果：

1、本发明可以大幅度提高装置油水分离能力，经测算，和现有传统油水分离技术相比较，产能可以提高3-5倍，残油处理率达98％以上，同时该技术和装置还有生产工艺流程短、除污效率高、设备体积小、投资小、市场需求量大等优点。

2、本发明可以大幅度提高过滤器、纤维聚合器、纳米水膜油水分离器的自清洁性和再生重复使用，从而实现了油水连续分离的目的。

附图说明

附图为本发明的结构示意图：

本发明附图标记含义是：1、左集油腔排油出口管；2、设备筒体；3、杂质出口管；4、一号圆形孔板；5、左集油腔；6、法兰；7、污水进口管；8、螺栓；9、扩散喷嘴；10、挡板；11、波纹板聚结器；12、上盖；13、右集油腔排油出口管；14、右集油腔；15、水油混合腔；16、一号空气吹扫腔；17、杂质集存腔；18、二号圆形孔板；19、粗过滤器；20、一级细过滤器；21、二级细过滤器；22、一号空气吹扫腔进气管；23、一级纤维聚合器；24、二级纤维聚合器；25、超浸润性纳米水膜油水分离器；26、纯清水排出管；27、纯清水腔；28、底板；29、一号支撑圈；30、二号支撑圈；31、三号支撑圈；32、四号支撑圈；33、三号圆形孔板；34、四号圆形孔板；35、五号支撑圈；36、五号圆形孔板；37、二号空气吹扫腔；38、六号圆形孔板；39、二号空气吹扫腔进气管40、六号支撑圈。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图所示，一种立式超浸润性膜材料油水分离装置，包括设备筒体2和上盖12及底板28形成装置工作内腔，所述装置工作内腔里有左集油腔5、右集油腔14、扩散喷嘴9、挡板10、波纹板聚结器11、杂质集存腔17、粗过滤器19、一级细过滤器20、二级细过滤器21、一号空气吹扫腔16、二号空气吹扫腔37、一级纤维聚合器23、二级纤维聚合器24、超浸润性纳米水膜油水分离器25、一号圆形孔板4、二号圆形孔板18、三号圆形孔板33、四号圆形孔板34、五号圆形孔板36、六号圆形孔板38、一号支撑圈29、二号支撑圈30、三号支撑圈31、四号支撑圈32、五号支撑圈35、六号支撑圈40；所述设备筒体2外侧有左集油腔排油出口管1、右集油腔排油出口管13、一号空气吹扫腔进气管22、杂质出口管3、二号空气吹扫腔进气管39且和装置工作内腔连通；所述上盖12外部上面安装有污水进口管7。

所述设备筒体2是圆柱状结构，上盖12及底板28是圆形板状结构，上盖12焊接在设备筒体2上端，底板28焊接在设备筒体2底端，设备筒体2和上盖12及底板28形成圆柱体状结构；所述左集油腔排油出口管1焊接安装在设备筒体2外侧并和左集油腔5连通，左集油腔排油出口管1是空心管状结构；右集油腔排油出口管13焊接安装在设备筒体2外侧并和右集油腔14连通，右集油腔排油出口管13是空心管状结构；杂质出口管3焊接安装在设备筒体2外侧并和杂质集存腔17连通，杂质出口管3是空心管状结构，杂质集存腔17是由一号圆形孔板4和二号圆形孔板18及筒体2形成的腔；一号圆形孔板4通过点焊在设备筒体2内侧四周并安放在一号支撑圈29上，一号支撑圈29焊接安装在设备筒体2内侧；二号圆形孔板18通过点焊在设备筒体2内侧四周并安放在二号支撑圈30上，二号支撑圈30焊接安装在设备筒体2内侧；一号空气吹扫腔进气管22焊接安装在设备筒体2外侧并和一号空气吹扫腔16连通，一号空气吹扫腔进气管22是空心管状结构。

污水进口管7通过法兰6、螺栓8连接扩散喷嘴9后焊接安装在上盖12上，扩散喷嘴9和左集油腔5连通，污水进口管7是空心管状结构，扩散喷嘴9上部是圆柱空心管状，下部是锥形空心喇叭状结构。

挡板10焊接安装在上盖12下方，挡板10是长方体板状结构。挡板10下部和波纹板聚结器11上部焊接连接，波纹板聚结器11下部焊接安装在一号圆形孔板4上，波纹板聚结器11是波纹花板形状，花板是长方体板状且在板上均匀布置通孔，通孔将左集油腔5和右集油腔14下面的水油混合腔15连通。

粗过滤器19上部安装在二号圆形孔板18上，下方依次是一级细过滤器20及二级细过滤器21，下部安装在三号圆形孔板33上，粗过滤器19、一级细过滤器20、二级细过滤器21通过二号圆形孔板18和三号圆形孔板33压紧安装在设备筒体2内侧并固定放置在三号支撑圈31上，粗过滤器19和一级细过滤器20及二级细过滤器21叠放一起，粗过滤器19和一级细过滤器20及二级细过滤器21均是圆柱体形状，三号圆形孔板33安装在三号支撑圈上31，三号支撑圈31焊接安装在设备筒体2内侧上。

一号空气吹扫腔16是由筒体2和三号圆形孔板33及四号圆形孔板34形成的腔，位置在三号圆形孔板33下部并和一号空气吹扫腔进气管22联通，一号空气吹扫腔进气管22是空心管状结构，四号圆形孔板34安装在四号支撑圈上32，四号支撑圈32焊接安装在设备筒体2内侧上。

一级纤维聚合器23上部安装在四号圆形孔板34上，下方依次是一级纤维聚合器23和二级纤维聚合器24及超浸润性纳米水膜油水分离器25通过四号圆形孔板34和五号圆形孔板36压紧安装在设备筒体2内侧并固定放置在五号支撑圈35上，一级纤维聚合器23和二级纤维聚合器24及超浸润性纳米水膜油水分离器25叠放一起，一级纤维聚合器23和二级纤维聚合器24及超浸润性纳米水膜油水分离器25均是圆柱体形状，五号圆形孔板36安装在五号支撑圈35上，五号支撑圈35焊接安装在设备筒体2内侧上。

二号空气吹扫腔37位置在五号圆形孔板36下方，是由五号圆形孔板36和六号圆形孔板38及筒体2形成的腔，六号圆形孔板38安装在六号支撑圈40上，六号支撑圈40安装在设备筒体2内侧上。二号空气吹扫腔37和二号空气吹扫腔进气管39联通，二号空气吹扫腔进气管39是空心管状结构。

纯清水腔27位置在六号圆形孔板38下方，是由六号圆形孔板38和筒体2、底板28形成的腔，上部是六号圆形孔板38，下部是底板28，底板28焊接在筒体2上。

一号支撑圈29、二号支撑圈30、三号支撑圈31、四号支撑圈32、五号支撑圈35、六号支撑圈40均是由角钢制作成角钢圈焊接在筒体2上。

一号圆形孔板4、二号圆形孔板18、三号圆形孔板33、四号圆形孔板34、五号圆形孔板36、六号圆形孔板38均是由圆形板制作，圆形板上开有通孔且通孔均匀布置在圆形板上，各圆形孔板通过点焊在筒体2内侧，安放在各对应的支撑圈上。

使用时，首先将含油污水送入立式超浸润性膜材料油水分离装置的污水进口管7再通过扩散喷嘴9喷射到挡板10和波纹板聚结器11上后，大颗粒油滴即上浮在左集油室5顶部，含小油滴的污水进入波纹板聚结器11，在此聚合部分油滴成较大的油滴至右集油室14，挡板10主要起到隔离左集油室5和右集油室14，防止大小油滴混合，含更小颗粒的油滴的污水依次通过粗过滤19和一级细过滤器20及二级细过滤器21过滤后，污水在水油混合腔15底层沉淀和经过滤的水中杂质通过杂质集存腔17由杂质出口管3排出，含更微小颗粒的油滴的污水依次进入一级纤维聚合器23和二级纤维聚合器24及超浸润性纳米水膜油水分离器25，含有油滴的污水经纤维聚合、纳米膜分油技术，使水能够在纤维、纳米水膜的毛细管孔道内产生黏附拉拽作用而形成液桥，同时在粗糙的纳米表面形成连续的水膜，在油水分离过程中，当含油污水接触到纳米水膜时，水膜对油起到了隔离传质的作用，使油根本无法接触到膜的表面，更无法渗透透过纳米水膜，而含油污水中的水，基于液桥的传质作用使水源源不断传递，非常容易扩散和渗透过纳米水膜，做到膜的自清洁性和再生重复使用，从而实现了油水连续分离的目的。油水分离后，纯清水通过排水出口管26排出，左集油室5中污油通过左排油出口管1排出，右集油室14中污油通过右排油出口管14排出，一号空气吹扫腔进气管39主要对一号空气吹扫腔37上部的粗过滤19和一级细过滤器20及二级细过滤器21定期进行空气吹扫，将微小杂质吹到过滤器上部的杂质集存腔17由杂质出口管3排出，以保障过滤器清洁、通畅，二号空气吹扫腔进气管39主要对二号空气吹扫腔37上部的一级纤维聚合器23和二级纤维聚合器24及超浸润性纳米水膜油水分离器25定期进行空气吹扫，保障过滤器清洁、通畅。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。