一种水平气浮耦合波纹板除油方法及其装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及能源化工过程中固液液三相分离的技术领域，涉及一种含泥废水除油 的方法，具体的说，涉及采用多层斜板单元与水平气浮耦合技术的优化组合方法，实现了三 相的高效、迅速、低能耗的分离，适用于各种工艺过程中，如污水处理、原油开采等。本发明 还涉及一种上述含泥废水除油方法的装置。
【背景技术】
[0002] 在石油开采、石油炼制、石油化工、油品贮运、油轮事故、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，对人体健康、环境保护和生态平衡危害极大。 目前越来越严峻的环保形势要求对含油污水进行深层次的处理，必须达到国家《污水综合 排放标准》(GB8978-1996)的一级标准，同时中国的石油资源十分短缺也要求了必须实现石 油资源的高效利用，故污油的脱水会用越来越得到重视。含油污水处理后得到的回收油可 以得到充分利用，同时净化后的水也可以再用于化工生成中，符合了国家节能减排的要求。 当前的污水除油分离器都无法满足现行的环保要求与节能减排要求，因此急需一种高效实 用的含泥污水除油的装置。
[0003] 含油污水中的油一般以游离态、分散态、乳化态和溶解态的形式存在，游离态的油 是已经聚结的油相，是比较容易分离的油相；分散态的油由于处于微米级颗粒尺度，一般 小于100ym，而且开始出现水包油的情况；乳化态油是油中存在的水包油或者油包水的状 态，一般乳化态的水滴粒径为3-30ym。对于3-30ym的乳化态的油滴的分离是难点，大部 分的分离器对于这一粒径范围的油滴难以实现高效分离。
[0004] 在污水除油的工业实际应用中，常见的污水除油的方法有溶剂气浮分离技术、浮 升与聚结技术、吸附的分离技术、床层过滤技术、膜分离技术、离心分离技术。离心法的适应 性不强，造价高，处理量小，操作条件要求苛刻；吸附过滤和膜分离等精细方法能够吸收油 中的水分，但是对于从油中除去乳化的或者溶解的水的情况效果有限，另外，它们的处理量 不理想，一旦吸收饱和，就必须更换，成本非常高，在实际工业应用这些方法并不实用。
[0005] 波纹板聚结油水分离技术是目前应用最广泛、发展前景良好的一种典型的聚结油 水分离技术，其具有能耗低、分离效率高、设备简单、结构紧凑等优点。波纹板聚结油水分 离技术是浅池原理和聚结技术相结合的产物，加快了油水分离速度，可脱除直径大于60ym 的油滴，但是其处理后的出口处的污水含油量较高，对于3-30ym粒径的油滴很难分离。
[0006] 溶剂气浮分离技术属于泡沫分离技术之一，最早由Sebba提出。它利用离子与表 面活性剂形成的复合物或有机化合物，由于具有较低的界面张力和较强的疏水性而优先吸 附于上升气泡的气.液界面上或通过扩散而进入气泡内，随着气泡的上升而被带入处于水 相上层静止的一薄层难挥发性有机捕收溶剂中，从而达到与水相分离的目的，但是气浮分 离技术比较适用于低浓度的含油污水的处理，在高浓度下其处理效果十分差，而且气浮分 离技术对于污水浓度的稳定性有较高要求，只有在中低浓度在浓度稳定的情况下比较适 用。
[0007] 中国专利申请101602531公开了一种聚合物驱采油污水除油的电化学方法，其使 用范围相对有限，且能耗较高；中国申请号为201310340495. 8的专利公开了一种气浮旋流 聚结复合式污水除油装置，相对能耗比较高、构造比较复杂、分离速度比较慢；中国申请号 为201410584515. 0的专利公开了一种煤化工高浓污水除油的预处理方法，其使用的范围 比较有限，且其处理效果相对粗放，精细处理的成本相对比较高；
[0008] 在当前的含油处理中，污水除油效率与除油成本比较矛盾，亟待一种高效的、经济 的含油污水处理装置。
【发明内容】
[0009] 为了解决上述现有技术的不足，针对上述两种污水除油技术的优缺点，发明人提 出将这两种技术耦合在一起，充分的发挥各自技术的优点，避开技术缺陷。按照这一思路， 发明人提出了一种水平气浮耦合波纹板除油的方法及装置的方案，具体技术方案如下：
[0010] 一种水平气浮耦合波纹板除油方法，包括如下步骤；
[0011] (1)含微量固体颗粒物的含油废水首先通过设置于波纹板前的树杈式水平气泡发 生器，然后将10~30ym的气泡均匀地带入倾斜地相对设置的所述波纹板之间的间隔，实 现油滴与气泡的充分接触；
[0012] 所述含微量固体颗粒物的含油废水的水流线速度为0. 01~0. 05m/s，所述含微量 固体颗粒物的含油废水中油相浓度小于或等于1500mg/L，油滴粒径为1~50ym，操作温度 为 50 ~99°C;
[0013] (2)油滴与气泡在所述波纹板之间充分接触后，油滴在气泡的作用下快速上浮到 所述波纹板的上部，运动到波纹板的波峰处，通过所述波纹板的浅池沉降作用快速聚结成 大油滴上浮分离，实现油水的快速分离；分离的油滴被隔油板隔离，得到的净化水从净化水 出口排出；
[0014] 所述净化水出口的含油量小于或等于15mg/L。
[0015] 所述波纹板为倾斜地相对设置的对称式结构，其下板面选用亲油疏水的材料（更 有利于油滴的聚结长大），波峰处的开孔直径为3~30mm，孔距为5~100mm，波纹板的间距 为5~50mm，波纹板倾斜角度为30~60 °C。
[0016] 所述树杈式水平气泡发生器中气泡发生的方向与水流的方向一致，气泡粒径为 10~30ym，树杈设置的方向与所述波纹板的倾斜角度一致；并且，所述气泡发生的位置在 相对设置的波纹板之间的底部。
[0017] 实现上述任一水平气浮耦合波纹板除油方法的装置，所述装置包括壳体、置于所 述壳体的左端的物料进口，沿所述物料进口向右，依次设有互不相连的挡板、树杈式水平气 泡发生器、对称式开孔波纹聚结板、隔油板、气包及界位计；
[0018] 气包在壳体的上部；
[0019] 在所述对称式开孔波纹聚结板和隔油板之间的壳体下部具有净化水出口，在所述 隔油板右侧的壳体下部设有油出口；
[0020] 所述隔油板的高度为所述壳体的直径的60~70%。
[0021] 所述挡板和树杈式水平气泡发生器之间的壳体下部设有排泥口。
[0022] 所述壳体的底部设有支座。
[0023] 所述装置为卧式圆形罐体。
[0024] 本发明的优点和有益效果在于：采用水平气浮与波纹强化沉降耦合除油的方法， 分离速度快、效率高，并通过波纹板的倾斜设置防止固体颗粒的沉积堵塞，可广泛应用于含 微量固体颗粒物的含油废水的快速处理过程。
【附图说明】
[0025] 图1是实施例1中油滴与气泡的作用示意图；(A)中显示油滴与气泡均匀分布， (B)中显示气泡携带油滴上浮；
[