一种利用油水分离器处理含油污水的方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用油水分离器处理含油污水的方法。该方法涉及油水分离器是由加液斗、过滤网、储液池、排液管道、过滤柱、油水分离多孔材料纤维素?棉纤维复合膜、抽滤接头、真空泵、储水池和排水管道组成，利用具有优异油水分离性能的多孔材料实现对油水混合物持续、高效和快速分离，尤其可用于处理水包油型油水乳液体系。本发明所提供的利用油水分离器处理含油污水的方法可用于工厂含油污水、餐饮业废弃油脂的分离和回收，具有广阔的应用前景。
【专利说明】
一种利用油水分离器处理含油污水的方法
技术领域
[0001]本发明涉及含油污水处理领域，特别涉及到一种利用油水分离器处理含油污水的方法。
【背景技术】
[0002]人类的日常生产和生活活动产生了各种油类化合物，这些油类化合物逐渐侵入到水体中，形成不同类型的含油污水。含油污水的任意排放不仅浪费自然资源，还会影响土壤、地下水、大气等环境介质以及整个生态系统，直接或间接地危害人体健康。因此，含油污水的分离和处理已成为环境治理的关键问题之一，引起了世界各国的高度关注。
[0003]利用油水分离器实现油和水的分离是处理含油污水常用方法之一。常见的油水分离器主要以带网眼的过滤网或分离板作为主要过滤核心部件，通过油和水密度的不同实现油水混合物的分离。如中国专利CN104355340A公开了一种高效油水分离器，油水混合物首先进入分离器内腔中的两根螺旋形导流筛管进行第一步分离，然后经过滤网进行第二步分离，液面浮油可用抽油管抽出，而从过滤网流出的水进入分离器下部，并通过过滤杯进行过滤后，经排水管排出分离器。这种油水分离器具有结构简单、使用方便等优点，但该设备仅能分离油水体系中的浮油，而无法处理油水乳液体系。中国专利CN103537121A公开了一种简易网膜基油水分离器，油水混合物经过除杂处理后，进入分离器，经过油水分离网膜实现油和水相的分离。该油水分离器结构较为简单，使用具有超疏水超亲油和超亲水超疏油的网膜状材料，膜材料易被油类附着和污染，使水的流通量降低，同时清理网膜过程较为复杂。中国专利CN204474442U公开了一种无动力油水分离器，其依据的原理是利用多层导流板来实现油和水的分离。在该分离器中，除渣区和浮油分离区之间设有与箱体侧壁连接的第一导流板，第一导流板与箱体底壁的间隙能够使含油污水以较佳的速度流入浮油分离区，并限制杂物流入。浮油分离区和无油污水暂存区之间隔有第二导流板和第三导流板，两导流板之间形成水流通道。含油污水在浮油分离区内进行油水分离后，油脂借助浮力自然上升，并通过侧壁上的排油阀定期排出，底层的水通过导流板形成的水流通道进入无油污水暂存区，经过二轮沉降和分离过程实现外排。该设备加工工序复杂、使用成本高，且不能处理油水乳液体系。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于，为了应对含油污水排放所造成的各类环境危机，结合当前油水分离器所面临的成本高、体积大、使用不便等困难和挑战，本发明提供了一种结构设计简单、成本低廉、油水分离效率高的一种利用油水分离器处理含油污水的方法。该方法涉及油水分离器是由加液斗、过滤网、储液池、排液管道、过滤器、纤维素-棉纤维复合膜、抽滤接头、真空栗、储水池和排水管道组成，利用具有优异油水分离多孔材料纤维素-棉纤维复合膜实现对含油水混合物持续、高效和快速分离，尤其可用于处理水包油型油水乳液体系。本发明所提供的利用油水分离器处理含油污水的方法可用于工厂含油污水、餐饮业废弃油脂的分离和回收，具有广阔的应用前景。
[0005]本发明所述的一种利用油水分离器处理含油污水的方法，该方法涉及油水分离器是由加液斗(I)、过滤网(2)、储液池(3)、排液管道(4)、过滤器(5)、纤维素-棉纤维复合膜
(6)、抽滤接头(7)、真空栗(8)、储水池(9)和排水管道(10)组成，在储液池(3)的顶端设有加液斗(I)，加液斗(I)的底部设有过滤网(2)，在储液池(3)的一侧设有排液管道(4)，储液池
(3)的下端与过滤器(5)连接，过滤器(5)内填充纤维素-棉纤维复合膜(6)，过滤器(5)的底部通过抽滤接头(7)与储水池(9)连接，抽滤接头(7)与真空栗(8)连接，在储水池(9) 一侧设有排水管道(10)，具体操作按下列步骤进行:
[0006]纤维素-棉纤维复合膜的制备:
[0007]a、将氢氧化钠和尿素加入去离子水中，搅拌溶解形成均一溶液，将溶液置于制冷机中冷却至温度-12°C，加入α-纤维素，高速搅拌1min得到透明的纤维素溶液，再将纤维素溶液中加入聚乙二醇，搅拌5min，高速离心1min，离心机转速为每分钟8000转，除去气泡和未溶解的部分，将棉布铺展在特氟龙板上，再将纤维素溶液均匀涂覆在棉布上，浸入温度30°C的去离子水中15min，再用水冲洗直至pH到7为止，在烘箱中烘干即得到纤维素-棉纤维复合膜；
[0008]处理含油污水:
[0009]b、将200mL含油污水倒入加液斗(I)中，固体残渣物被过滤网(2)截留；
[0010]C、含油污水流经储液池(3)进入过滤器(5)，与过滤器(5)中步骤a的纤维素-棉纤维复合膜(6)充分接触；
[0011]d、开启真空栗(8)提供分离动力，含油污水中的油经纤维素-棉纤维复合膜(6)阻挡在储液池(3)中，分离后的水透过纤维素-棉纤维复合膜(6)经抽滤接头(7)进入储水池
(9)中，第一次过滤完成；
[0012]e、第一次过滤完成后，再加入200mL含油污水继续过滤，当储水池(9)中液面高度到达指定刻度时开启排水阀，过滤液经排水管道(10)实现外排;当储液池(3)中液面高度到达指定刻度时开启排液阀，油类经排液管道(4)排出。
[0013]所述的利用油水分离器处理含油污水的方法，该方法适用于工厂含油污水和餐饮业含油污水的处理。
[0014]本发明所述方法与现有技术相比，其特点为:
[0015]本发明利用油水分离器中的超亲水-水下超疏油型多孔材料实现对水的选择性过滤，结合真空辅助系统可实现油水混合物的连续、快速和高效的分离。此外，本发明充分利用了水下超疏油材料不易被油类污染、具有良好的自清洁功能的优势。
[0016]本发明中的油水分离多孔材料纤维素-棉纤维复合膜不仅可以分离油水混合体系中的浮油，还可对分散油和乳化油进行有效分离，大大扩展了油水分离器的应用范围。
[0017]本发明提供的利用油水分离器处理含油污水的方法具有结构设计简单、成本低廉、分离效率高等优点，可实现大规模推广和应用。
[0018]本发明提供的利用油水分离器处理含油污水的方法不仅可用于工厂含油污水的处理，还可用于餐饮业废弃油脂的分离和回收，可实现含乳化油的油水混合液的分离。
【附图说明】
[0019]图1为本发明中油水分离器的结构示意图；
[0020]图2为本发明处理原油-水混合物及其滤液的光学显微镜照片图，其中A为原油-水混合物，B为滤液；
[0021]图3为本发明处理原油-水乳化液及其滤液的光学显微镜照片图，其中A为原油-水乳化液，B为滤液；
[0022]图4为本发明处理餐饮废弃油脂-水混合物及其滤液的光学显微镜照片图，其中A为餐饮废弃油脂-水混合物，B为滤液。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0024]实施例1
[0025]本发明所述的一种利用油水分离器处理含油污水的方法，该方法涉及油水分离器是由加液斗1、过滤网2、储液池3、排液管道4、过滤器5、纤维素-棉纤维复合膜6、抽滤接头7、真空栗8、储水池9和排水管道10组成，在储液池3的顶端设有加液斗I，加液斗I的底部设有过滤网2，在储液池3的一侧设有排液管道4，储液池3的下端与过滤器5连接，过滤器5内填充纤维素-棉纤维复合膜6，过滤器5的底部通过抽滤接头7与储水池9连接，抽滤接头7与真空栗8连接，在储水池9 一侧设有排水管道10，具体操作按下列步骤进行:
[0026]纤维素-棉纤维复合膜的制备:
[0027]a、将7g氢氧化钠和12g尿素加入81g去离子水中，搅拌溶解形成均一溶液，将溶液置于制冷机中冷却至温度-12°C，加入5ga-纤维素，高速搅拌1min得到透明的纤维素溶液，再将纤维素溶液中加入0.5g聚乙二醇(分子量为20000)，搅拌5min，再将纤维素溶液高速离心1min，离心机转速为每分钟8000转，除去气泡和未溶解的部分，将商业化棉布铺展在特氟龙板上，再将纤维素溶液均匀涂覆在棉布上，浸入温度30°C的去离子水中15min，再用水冲洗直至PH到7为止，在烘箱中烘干即得到纤维素-棉纤维复合膜；
[0028]处理含2%的原油-水混合物污水:
[0029]b、将200mL含油量为2%的原油-水混合物倒入加液斗I中，固体残渣物被过滤网2截留；
[0030]C、含油量为2%的原油-水混合物流经储液池3进入过滤器5，与过滤器5中步骤a的纤维素-棉纤维复合膜6充分接触；
[0031]d、开启真空栗8提供分离动力，含油量为2%的原油-水混合物中的油被纤维素-棉纤维复合膜6阻挡在储液池3中，分离后的水透过纤维素-棉纤维复合膜6经抽滤接头7进入储水池9中，第一次过滤完成；
[0032]e、第一次过滤完成后，再加入200mL含油量为2%的原油-水混合物继续过滤，当储水池9中液面高度到达指定刻度时开启排水阀，过滤液经排水管道10实现外排；当储液池3中液面高度到达指定刻度时开启排液阀，油类经排液管道4排出，经红外测油仪测量计算，油水分离效率大于99 %，滤液中不含油滴(图2)。
[0033]实施例2
[0034]本发明所述的一种利用油水分离器同与实施例1，具体操作按下列步骤进行:
[0035]纤维素-棉纤维复合膜的制备:
[0036]a、将7g氢氧化钠和12g尿素加入81g去离子水中，搅拌溶解形成均一溶液，将溶液置于制冷机中冷却至温度-12°C，加入5ga-纤维素，高速搅拌1min得到透明的纤维素溶液，再将纤维素溶液中加入0.5g聚乙二醇(分子量为20000)，搅拌5min，再将纤维素溶液高速离心1min，离心机转速为每分钟8000转，除去气泡和未溶解的部分，将商业化棉布铺展在特氟龙板上，再将纤维素溶液均匀涂覆在棉布上，浸入温度30°C的去离子水中15min，再用水冲洗直至PH到7为止，在烘箱中烘干即得到纤维素-棉纤维复合膜；
[0037]处理含2%的原油-水乳化液污水:
[0038]b、将200mL含油量为2%的原油-水乳化液倒入加液斗I中，固体残渣物被过滤网2截留；
[0039]C、含油量为2%的原油-水乳化液(用吐温80作乳化剂)，流经储液池3进入过滤器5，与过滤器5中步骤a的纤维素-棉纤维复合膜6充分接触；
[0040]d、开启真空栗8提供分离动力，含油量为2 %的原油-水乳化液中的油被纤维素-棉纤维复合膜6阻挡在储液池3中，分离后的水透过纤维素-棉纤维复合膜6经抽滤接头7进入储水池9中，第一次过滤完成；
[0041 ] e、第一次过滤完成后，再加入200mL含油量为2%的原油-水乳化液继续过滤，当储水池9中液面高度到达指定刻度时开启排水阀，过滤液经排水管道10实现外排；当储液池3中液面高度到达指定刻度时开启排液阀，油类经排液管道4排出，在光镜下观测到滤液中不含原油油滴(图3 )，说明可有效处理原油-水乳化液。
[0042]实施例3
[0043]本发明所述的一种利用油水分离器同与实施例1，对餐饮废弃油脂-水混合物的分离，餐饮废弃油脂-水混合物有一定色度和气味，化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)值较高，混合物中除含有浮油和分散油外，还含有乳化油，具体操作按下列步骤进行:
[0044]纤维素-棉纤维复合膜的制备:
[0045]a、将7g氢氧化钠和12g尿素加入81g去离子水中，搅拌溶解形成均一溶液，将溶液置于制冷机中冷却至温度-12°C，加入5ga-纤维素，高速搅拌1min得到透明的纤维素溶液，在纤维素溶液中加入0.5g聚乙二醇(分子量为20000)，搅拌5min，再将纤维素溶液高速离心1min，离心机转速为每分钟8000转，除去气泡和未溶解的部分，将商业化棉布铺展在特氟龙板上，再将纤维素溶液均匀涂覆在棉布上，浸入温度30°C的去离子水中15min，再用水冲洗直至PH到7为止，在烘箱中烘干即得到纤维素-棉纤维复合膜；
[0046]处理含餐饮废弃油脂-水混合物污水:
[0047]b、将200mL餐饮废弃油脂-水混合物倒入加液斗I中，固体残渣物被过滤网2截留；
[0048]C、餐饮废弃油脂-水混合物流经储液池3进入过滤器5，与过滤器5中步骤a的纤维素-棉纤维复合膜6充分接触；
[0049]d、开启真空栗8提供分离动力，餐饮废弃油脂-水混合物中的油被纤维素-棉纤维复合膜6阻挡在储液池3中，分离后的水透过纤维素-棉纤维复合膜6经抽滤接头7进入储水池9中，第一次过滤完成；
[0050]e、第一次过滤完成后，再加入200mL餐饮废弃油脂-水混合物继续过滤，当储水池9中液面高度到达指定刻度时开启排水阀，过滤液经排水管道1实现外排;当储液池3中液面高度到达指定刻度时开启排液阀，油类经排液管道4排出，所得滤液在光镜下未观测到油滴(图4)，说明可有效处理餐饮废弃油脂-水混合液中的浮油、分散油和乳化油。
【主权项】
1.一种利用油水分离器处理含油污水的方法，其特征在于该方法涉及油水分离器是由加液斗(I)、过滤网(2)、储液池(3)、排液管道(4)、过滤器(5)、纤维素-棉纤维复合膜(6)、抽滤接头(7)、真空栗(8)、储水池(9)和排水管道(10)组成，在储液池(3)的顶端设有加液斗(I)，加液斗(I)的底部设有过滤网(2)，在储液池(3)的一侧设有排液管道(4)，储液池(3 )的下端与过滤器(5)连接，过滤器(5)内填充纤维素-棉纤维复合膜(6)，过滤器(5)的底部通过抽滤接头(7)与储水池(9)连接，抽滤接头(7)与真空栗(8)连接，在储水池(9) 一侧设有排水管道(10)，具体操作按下列步骤进行: 纤维素-棉纤维复合膜的制备: a、将氢氧化钠和尿素加入去离子水中，搅拌溶解形成均一溶液，将溶液置于制冷机中冷却至温度_12°C，加入α-纤维素，高速搅拌1min得到透明的纤维素溶液，再将纤维素溶液中加入聚乙二醇，搅拌5min，高速离心1min，离心机转速为每分钟8000转，除去气泡和未溶解的部分，将棉布铺展在特氟龙板上，再将纤维素溶液均匀涂覆在棉布上，浸入温度30°C的去离子水中15min，再用水冲洗直至pH到7为止，在烘箱中烘干即得到纤维素-棉纤维复合膜； 处理含油污水: b、将200mL含油污水倒入加液斗(I冲，固体残渣物被过滤网(2)截留； C、含油污水流经储液池(3)进入过滤器(5)，与过滤器(5)中步骤a的纤维素-棉纤维复合膜(6)充分接触； d、开启真空栗(8)提供分离动力，含油污水中的油经纤维素-棉纤维复合膜(6)阻挡在储液池(3)中，分离后的水透过纤维素-棉纤维复合膜(6)经抽滤接头(7)进入储水池(9)中，第一次过滤完成； e、第一次过滤完成后，再加入200mL含油污水继续过滤，当储水池(9)中液面高度到达指定刻度时开启排水阀，过滤液经排水管道(1 )实现外排;当储液池(3 )中液面高度到达指定刻度时开启排液阀，油类经排液管道(4)排出。2.根据权利要求1所述的一种利用油水分离器处理含油污水的方法，该方法适用于工厂含油污水和餐饮业含油污水的处理。
【文档编号】C02F1/44GK105858930SQ201610249189
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】马鹏程, 陈军腾, 杨苏东
【申请人】中国科学院新疆理化技术研究所