一种复合聚结式油水分离装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明属于废水处理领域，具体涉及一种复合聚结式油水分离装置及其方法。
【背景技术】
[0002]油在水体中的存在形态一般包括浮油(> 100 μ m)、分散油(10~100 μ m)、乳化油(< ΙΟμπι)、解油(几微米)以及固体附着油。油分在水中的上浮与其尺寸大小有直接的关系:油滴尺寸越大，上浮速度越快，则越有利于油、水、分层。因此，对于油水分离装置的分离效果而言，油珠大小是非常重要的。
[0003]油水分离技术由来已久，主要有重力式分离、离心式分离、电分离、吸附分离以及气浮分离。其中，重力式(无动力式)油水方法装置结构简单、易操作、除油效果稳定、不消耗药剂、无二次污染、运行维护费用低等优点，得到了广泛的应用。但是，重力分离法只能对含油废水中浮油和分散油这些粒径较大的油滴有较好的去除，对溶解油、乳化油的去除则基本上没有效果。聚结技术在油水分离中的应用，在发挥重力式油水分离优势的同时，很好解决了其存在的不足，因而得到了更加广泛的应用。
[0004]聚结技术又称粗粒化，是指含油污水在流经聚结材料的过程中，水体中的油珠由小变大的过程。聚结法处理的对象主要是污水中的分散油及非表面活性剂稳定的乳化油。聚结法无法作为一个独立的油水分离技术，通常是作为重力沉降分离的预备环节，通过增大油滴粒径，使得其后的重力沉降分离变得更为容易和彻底，从而间接提高除油效率。聚结法除油相对于其它除油技术，主要有以下特点:
1.聚结技术并不会降低含油污水中的油含量，它只是改变水体中油滴的粒径分布，通过聚并小油滴为大油珠，来提高后续重力沉降的除油效率。
[0005]2.聚结技术不会改变原有水体的化学性质，由于不需要引入任何化学药剂，避免了二次污染的发生。同时，分离后的油品也可直接回收利用。
[0006]通过对聚结过程中液滴的变化过程进行研究，一般认为聚结主要包括三个过程:分散相液滴接近或者碰撞到聚结纤维或已附着在纤维上的分散相液滴；分散相液滴润湿粘附在纤维上或已附着在纤维上的分散相液滴上；增大的分散相液滴聚结到一定尺寸后从纤维表面释放。
[0007]聚结分离器可以分为板式聚结分离器、填料式聚结分离器和滤芯式聚结分离器。板式聚结分离器是将浅层原理和聚结技术相结合的产物，采用多层平行板组，既提供了油滴聚结附着的载体，又缩短了油滴的浮升距离，从而实现除有效率的提升。填料式聚结分离器，是指通过设置在壳体内的聚结床，实现油滴聚结变大进而完成油水分离的装置。按填料装填方式的不同，填料式聚结分离器分为规整填料聚结和散装填料聚结两种分离器。填料式聚结分离器今后的发展方向很大程度上决定于填料及装填方式的改进方向。根据规整填料和散装填料各自的优缺点，使填料整体上采用相对固定的装填方式，局部呈流化态，是一个可提高拒接效率的合理思路。滤芯式聚结分离器是以滤芯为唯一聚结原件的油水分离器，主要应用于油水分离的精细化领域。
[0008]聚结法的关键是聚结材料的选择，油、水在材料表面形成的接触角大小，将直接影响到聚结波纹板的除油效果。油与材料的表面的接触角越小，材料的亲油性越好；水与材料的表面的接触角越大，材料的疏水性越好，则波纹板的聚结效果越好。波纹板聚结器的结构特性、材料特性以及板组特性都会对油水分离的效果产生影响。
[0009]目前，国内基于聚结技术的油水分离装置方案较多，如专利号为CN101857285A，专利名称为“复合聚结油水分离器”，通过斜管、聚结模块等单元的设置来实现油水分离的效果。但目前大部分装置运行周期较短，低成本下除油效果也不够理想，且自动化程度有待提尚O
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种一种复合聚结式油水分离装置及其方法，具体技术方案如下:
一种复合聚结式油水分离装置，箱体顶部设有盖板，箱体内部通过第一隔板分隔成两个腔室，右侧为清水室，波纹板聚结器设置于左侧的腔室中，并将左侧腔室分为沉积室和油水分离室，各腔室下部均设有排水口 ；箱体左上部设有进水管，沉积室内顶部设有折流板，折流板分为可拆卸的两段式结构，由折流板板接相连，折流板朝向进水管一侧的表面上设有耐磨板，折流板右侧的盖板上设有清理管口 ；油水分离室内设有纤维束聚结器，油水分离室顶部设有排油管和液位开关，排油管两端分别连通箱体外部和油水分离室，油水分离室右下部与清水室之间通过清水导流管相连，清水导流管伸入清水室的左上部，箱体右中部设有出水管，出水管两端分别连接清水室右下部和箱体外侧；波纹板聚结器与纤维束聚结器为可更换式组件，波纹板聚结器与纤维束聚结器均安装于呈插槽结构的外框架中，外框架固定于箱体内底部；沉积室或油水分离室上部设有排气口 ；进水管上设有电动球阀；液位开关包括浮球、连杆和传感器，连杆垂直设置于油水分离室内顶部的盖板上，连杆下部设有传感器；浮球穿过连杆，位于传感器上方，且浮球的密度介于油与水之间；传感器与控制柜相连，控制柜与油栗、电动球阀相连，控制柜用于接收传感器发出的信号并控制油栗的启动和关闭；油栗与排油管相连，排油管底部高度高于传感器位置但低于清水导流管顶部管口位置。
[0011]作为优选，所述的箱体内部的沉积室左侧还设有污泥沉降室，并用第二隔板进行分隔，污泥沉降室下部设有排水口，第二隔板上部设有进水管。
[0012]作为优选，波纹板聚结器中设有波纹板聚结组件，波纹板聚结组件由多块倾斜且彼此平行的波纹板组成，波纹板上表面为平板结构，下表面为波纹结构。
[0013]作为优选，盖板上固定有把手件，所述的箱体左下部设有接地凸耳。
[0014]作为优选，所述的箱体左右两侧均设有起吊吊耳。
[0015]—种使用所述油水分离装置的复合聚结式油水分离方法，包括如下步骤:
1)含油废水由废水进水口流入到油水分离装置的沉积室，首先利用水头下方设置的折流板对进水流态进行调节，使其在后续的流动过程中尽量保持层流状态；
2)经过步骤I)处理后的含油废水流经波纹板聚结器，进入倾斜且彼此平行的波纹板聚结组件中，含油废水流经上表面为平板结构、下表面为波纹结构的波纹板时，下表面的波纹结构使水流呈扩散、收缩状态交替流动并产生脉动水流，增大油粒之间碰撞几率，增大油珠体积，使油珠上浮，沿波纹板上升进入水层以上，而含油废水中的固体颗粒，在重力作用下，沉至平滑且倾斜的上表面并沉淀于沉积室，达到油水分离；
3)将经步骤2)处理后的含油废水排入纤维束聚结器，利用纤维束聚结器内的二级纤维束聚结网结构，将剩余的油粒聚并，并上浮至水层以上，形成油层和水层的分层结构，达到进一步油水分离；
4)将经过步骤3)处理后含油废水通过油水分离室与清水室中间隔板下部的清水导流管排入清水室的上部的水层，含油废水中剩余的油粒上浮，而水从清水室下部排出；
5)利用沉积室、油水分离室和清水室中的油层推动上的密度大于油但小于水的浮球沿连杆向下运动，当到达传感器位置时，传感器向控制柜发出信号，由控制柜通过电动球阀关闭油水分离装置的进水管，同时开启油栗，通过排油管将油抽出，油栗开启时间达到预设值时，关闭油栗，重新电动球阀。
[0016]作为优选，在进行步骤I)的处理前，先将含油废水排入污泥沉降室进行沉淀，使含油废水在进行步骤I)处理之前去除泥沙或污泥。
[0017]本套油水分离装置与现有的油水分离装置相比，具有如下几点有益效果:
(I)针对常规聚结板除油有限、长时间运行产生污泥生成严重影响分离效果的不足，通过采用“上层平面+下层波纹状”聚结组件和纤维束聚结器的复合使用，实现了长运行周期、高效率的油水分离效果。
[0018](2)该套装置针对当前油水分离装置自动化程度不高的问题，根据需要，通过浮球液位开关、控制柜、电动球阀等常规空间的组合应用，基于传感信号处理与反馈，实现了排油过程的自动控制，极大的提升了装置的