CN108423897A - 一种含油废水处理设备及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含油废水处理设备及工艺。所述含油废水处理设备包括破乳处理装置和油水分离装置，所述破乳处理装置包括破乳罐，所述破乳罐内部连接有超声发生装置和/或微波发生装置，所述破乳罐通过高压泵连接所述油水分离装置，所述高压泵将所述破乳罐中的废水泵入所述油水分离装置。所述含油废水处理工艺包括以下步骤：通过超声波和/或微波对含油废水进行破乳处理；将破乳后的液体进行油水分离。本发明通过超声波和/或微波对含油废水进行破乳，能够使得除油率提高。两种破乳方式均为物理破乳，可以避免化学试剂的使用，从而避免化学试剂产生的二次污染，而且破乳罐、微波发生装置以及双锥型水力旋流器的占地面积小，相比传统除油成本降低。
Description
技术领域
本发明涉及不同相的分离技术领域，尤其涉及一种含油废水处理设备及工艺。
背景技术
含油废水主要包括油田的废水、炼油厂的废水、石油化工厂的废水、油罐车的清洗水以及油轮的压舱水、洗舱水、机舱水等。含油废水如果不加以回收处理，会造成水资源的浪费，而且如果排入河流、湖泊或海湾，会污染水体，影响水生生物生存，如果用于农业灌溉，油类物质则会堵塞土壤空隙，妨碍农作物生长。因此，含油废水的处理应首先考虑回收油类物质。
目前，含油废水除油主要是通过隔油池和浮选池，即传统的“一隔二浮”的方法进行除油，然而传统的“一隔二浮”的除油设备占地面积大、效率低、用时长且成本高，而且对于废水中的乳化油难以除去，经脱油后的废水还是含有一定的乳化油。
基于以上问题，亟需一种含油废水处理设备及工艺，以解决现有技术中除油效率低，除油设备的占地面积大，除油成本高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种含油废水处理设备，以解决现有技术中除油效率低，除油设备的占地面积大，除油成本高的问题。
本发明的另一个目的在于提出一种含油废水处理工艺，以提高除油效率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种含油废水处理设备，包括破乳处理装置和油水分离装置，所述破乳处理装置包括破乳罐，所述破乳罐内部连接有超声发生装置和/或微波发生装置，所述破乳罐通过高压泵连接所述油水分离装置，所述高压泵将所述破乳罐中的废水泵入所述油水分离装置。
作为上述含油废水处理设备的一种优选方案，所述超声发生装置包括相互连接的超声波换能器和超声波发生器，所述超声波换能器设置在所述破乳罐中。
作为上述含油废水处理设备的一种优选方案，所述微波发生装置包括波导管和磁控管，所述波导管伸入所述破乳罐中。
作为上述含油废水处理设备的一种优选方案，所述破乳罐的入水管上设置有第一控制阀和第一流量计。
作为上述含油废水处理设备的一种优选方案，所述高压泵和所述油水分离装置之间沿废水的流动方向依次设置有第二控制阀、第二流量计和压力表。
作为上述含油废水处理设备的一种优选方案，还包括控制单元，所述控制单元连接所述超声发生装置和/或所述微波发生装置。
作为上述含油废水处理设备的一种优选方案，所述控制单元连接所述第一控制阀和所述第二控制阀。
作为上述含油废水处理设备的一种优选方案，还包括连接有所述控制单元的显示器，用于显示处理过程中的工艺参数。
作为上述含油废水处理设备的一种优选方案，所述油水分离装置包括水力旋流器、废水池和污油罐，所述废水池与所述水力旋流器的底流管连接，所述污油罐与所述水力旋流器的溢流管连接，所述水力旋流器的入液口与所述高压泵连接。
一种采用上述的含油废水处理设备进行处理的工艺，包括以下步骤：
通过超声波和/或微波对含油废水进行破乳处理；
将破乳后的液体进行油水分离。
作为上述含油废水处理工艺的一种优选方案，所述破乳处理时的温度范围为30-40℃。
作为上述含油废水处理工艺的一种优选方案，通过所述超声波破乳时，超声功率为1000-1200W。
作为上述含油废水处理工艺的一种优选方案，通过所述微波破乳时，微波功率为1500-1800W。
作为上述含油废水处理工艺的一种优选方案，所述含油废水进入所述破乳罐的流量和进入所述油水分离装置的流量相同，流量范围均为3.0-3.5m3/h。
本发明的有益效果：
本发明通过超声波和/或微波对含油废水进行破乳，能够使除油率提高。超声波破乳法是利用超声波自身具有的机械振动及热作用进行破乳，而微波破乳是利用其热效应和非热效应破乳。两种破乳方式均为物理破乳，可以减少破乳剂的使用或不使用破乳剂达到破乳效果，避免化学试剂的使用，从而避免化学试剂对废水的二次污染。物理破乳与双锥型水力旋流器结合可以很显著的提高油水分离效率。
通过超声波和/或微波共同破乳时，含有废水的除油率达到了90％以上，相对于传统的“一隔二浮”工艺除油达到的除油率75％，极大程度上提高了含有废水的除油率，而且破乳罐、超声发生装置、微波发生装置以及双锥型水力旋流器组成的处理设备的占地面积小，相比传统除油成本降低。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的具有超声发生装置的含油废水处理设备；
图2是本发明实施例二提供的具有微波发生装置的含油废水处理设备；
图3是本发明实施例三提供的具有超声发生装置和微波发生装置的含油废水处理设备。
图中：
1、破乳罐；2、超声发生装置；3、微波发生装置；4、油水分离装置；5、控制单元；6、显示器；
11、入水管；111、第一控制阀；112、第一流量计；
12、出水管；121、高压泵；122、第二控制阀；123、第二流量计；124、压力表；
21、超声波换能器；22、超声波发生器；23、支架；
31、波导管；32、磁控管；
41、双锥型水力旋流器；42、废水池；43、污油罐。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
本实施例提出一种含油废水处理设备，如图1所示，该含油废水处理设备包括破乳处理装置和油水分离装置4，破乳处理装置包括破乳罐1，破乳罐1内部连接有超声发生装置2，破乳罐1还连接有入水管11和出水管12，出水管12用于连接破乳罐1和油水分离装置4，高压泵121设置在破乳罐1的出水管12上，高压泵121将破乳罐1中的废水泵入油水分离装置4。本实施例中的油水分离装置4包括双锥型水力旋流器41，该双锥型水力旋流器41的底流管与废水池42连接，将分离的废水由底流管排入废水池42，溢流管与污油罐43连接，将分离的污油排入污油罐43。
超声波破乳是利用超声波自身具有的机械振动及热作用进行破乳，利用声波的能量破坏油水的界面膜，使水分子冲破油膜表面张力，自由上下运动、磁撞、聚结以达到油水分离，可以在减少破乳剂的使用或不使用破乳剂的情况下，达到破乳效果。
破乳后的含油废水中的油类物质以浮油形式存在，双锥型水力旋流器41利用油水两相的密度不同，所受离心力不同来分离油水混合物，物理破乳与双锥型水力旋流器41结合使用，可以显著的提高油水分离效率。通过超声波破乳，含有废水的除油率达到了91％以上，相对于传统的“一隔二浮”工艺除油达到的除油率75％，极大程度上提高了含有废水的除油率，而且破乳罐1、超声发生装置2以及双锥型水力旋流器41的占地面积小，相比传统除油成本降低。
具体地，超声发生装置2包括相互连接的超声波换能器21和超声波发生器22，超声波换能器21设置在破乳罐1中，并通过支架23支撑。
该含油废水处理装置包括控制单元5，控制单元5与超声波发生器22连接，控制超声波发生器22是否工作，从而通过超声波发生器22控制超声波换能器21的工作状态。
破乳罐1的入水管11上沿入水方向依次设置有第一控制阀111和第一流量计112，高压泵121和双锥型水力旋流器41之间的出水管12上沿废水的流动方向依次设置有第二控制阀122、第二流量计123和压力表124。控制单元5连接第一控制阀111和第二控制阀122。控制单元5用于控制第一控制阀111和第二控制阀122的开度，从而控制废水进入破乳罐1以及进入双锥型水力旋流器41时的流量。
第一流量计112、第二流量计123和压力表124，分别用于显示含油废水进入破乳罐1的流量、进入油水分离装置4的流量以及破乳罐1以及双锥型水力旋流器41之间的管路上的压力值。以便操作人员能够直观地得到相应的参数具体的数值。
该设备中还包括显示器6，连接控制单元5，控制单元5控制显示器6显示用于显示第一控制阀111和第二控制阀122的流量值，还能显示时间、温度等参数。
本实施例还提出一种采用含油废水处理设备进行处理的工艺，包括以下步骤：
控制破乳罐1内的温度保持在30-40℃，具体可以为31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃或39℃；
控制超声波换能器21发出超声波对破乳罐1内的含油废水进行破乳处理，超声功率为1000-1200W，具体可以为1100W；
将破乳后通过高压泵121泵入双锥型水力旋流器41，通过双锥型水力旋流器41对破乳后的含油废水进行油水分离。
含油废水进入破乳罐1的流量和进入油水分离装置4的流量相同，流量范围均为3.0-3.5m3/h。流量在该范围内时，能够保证油水分离效果更好。具体的流量可以为3.1m3/h、3.2m3/h、3.3m3/h或3.4m3/h。
实施例二
本实施例中的含油废水处理设备与实施例一不同之处在于，如图2所示，含油废水处理设备中的超声波发生装置更换为微波发生装置3，微波发生装置3包括波导管31和磁控管32，波导管31伸入破乳罐1中，并处于破乳罐1的顶部，控制单元5连接磁控管32。微波破乳是利用热效应和非热效应破乳，通过破坏了油水的界面膜，使水分子冲破油膜表面张力，自由上下运动、磁撞、聚结以达到油水分离，微波破乳可以减少破乳剂的使用或不使用破乳剂达到破乳效果。破乳后的含油废水中的油类物质以浮油形式存在，双锥型水力旋流器41利用油水两相的密度不同，所受离心力不同来分离油水混合物，物理破乳与双锥型水力旋流器41结合可以很显著的提高油水分离效率。通过微波破乳时，含有废水的除油率达到了92％以上，相对于传统的“一隔二浮”工艺除油达到的除油率75％，极大程度上提高了含有废水的除油率，而且破乳罐1、微波发生装置3以及双锥型水力旋流器41的占地面积小，相比传统除油成本降低。
相应的，含油废水处理工艺与实施例一不同之处在于，通过控制微波发生器发出的微波对破乳罐1内的含油废水进行破乳处理，微波功率为1500-1800W，具体可以为1600W。
实施例三
本实施例中的含油废水处理设备与实施例一不同之处在于，如图3所示，含油废水处理设备中同时包括超声发生装置2和微波发生装置3，同时通过超声波和微波对含油废水进行破乳，能够使得除油率提高。超声波破乳法是利用超声波自身具有的机械振动及热作用进行破乳，而微波破乳是利用其热效应和非热效应破乳。两种破乳方式均为物理破乳，可以减少破乳剂的使用或不使用破乳剂达到破乳效果，避免化学试剂的使用，从而避免化学试剂对废水的二次污染。物理破乳与双锥型水力旋流器41结合使用，可以很显著的提高油水分离效率。通过超声波和微波共同破乳时，含有废水的除油率达到了93％以上，相对于传统的“一隔二浮”工艺除油达到的除油率75％，极大程度上提高了含有废水的除油率，而且破乳罐1、超声发生装置2、微波发生装置3以及双锥型水力旋流器41的占地面积小，相比传统除油成本降低。
表一为采用不同工艺进行除油的除油率。表一中显示了通过超声波或微波破乳的工艺进行破乳处理后进行除油的工艺相比传统工艺中的“一隔二浮”工艺的除油率提高了将近20％，因此，本发明中的含油废水的处理设备及工艺能够显著的提高油水分离效率。而且由表一结果可知，超声破乳和微波破乳同时进行破乳时，相较单独使用超声破乳或微波破乳使的除油率高，因此，同时通过超声破乳和微波破乳，油水分离更加彻底。
表一
注意，上述仅为本发明的较佳实施例。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (14)
1.一种含油废水处理设备，其特征在于，包括破乳处理装置和油水分离装置(4)，所述破乳处理装置包括破乳罐(1)，所述破乳罐(1)内部连接有超声发生装置(2)和/或微波发生装置(3)，所述破乳罐(1)通过高压泵(121)连接所述油水分离装置(4)，所述高压泵(121)将所述破乳罐(1)中的废水泵入所述油水分离装置(4)。
2.根据权利要求1所述的含油废水处理设备，其特征在于，所述超声发生装置(2)包括相互连接的超声波换能器(21)和超声波发生器(22)，所述超声波换能器设置在所述破乳罐(1)中。
3.根据权利要求1所述的含油废水处理设备，其特征在于，所述微波发生装置(3)包括相互连接的波导管(31)和磁控管(32)，所述波导管(31)伸入所述破乳罐(1)中。
4.根据权利要求1所述的含油废水处理设备，其特征在于，所述破乳罐(1)的入水管(11)上设置有第一控制阀(111)和第一流量计(112)。
5.根据权利要求4所述的含油废水处理设备，其特征在于，所述高压泵(121)和所述油水分离装置(4)之间沿废水的流动方向依次设置有第二控制阀(122)、第二流量计(123)和压力表(124)。
6.根据权利要求5所述的含油废水处理设备，其特征在于，还包括控制单元(5)，所述控制单元(5)连接所述超声发生装置(2)和/或所述微波发生装置(3)。
7.根据权利要求6所述的含油废水处理设备，其特征在于，所述控制单元(5)连接所述第一控制阀(111)和所述第二控制阀(122)。
8.根据权利要求6所述的含油废水处理设备，其特征在于，还包括连接有所述控制单元(5)的显示器(6)，用于显示处理过程中的工艺参数。
9.根据权利要求1所述的含油废水处理设备，其特征在于，所述油水分离装置包括水力旋流器、废水池(42)和污油罐(43)，所述废水池(42)与所述水力旋流器的底流管连接，所述污油罐(43)与所述水力旋流器的溢流管连接，所述水力旋流器的入液口与所述高压泵(121)连接。
10.一种采用权利要求1-9任一项所述的含油废水处理设备进行处理的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
通过超声波和/或微波对含油废水进行破乳处理；
将破乳后的液体进行油水分离。
11.根据权利要求10所述的含油废水处理工艺，其特征在于，所述破乳处理时的温度范围为30-40℃。
12.根据权利要求11所述的含油废水处理工艺，其特征在于，通过所述超声波破乳时，超声功率为1000-1200W。
13.根据权利要求11所述的含油废水处理工艺，其特征在于，通过所述微波破乳时，微波功率为1500-1800W。
14.根据权利要求10所述的含油废水处理工艺，其特征在于，所述含油废水进入所述破乳罐(1)的流量和进入所述油水分离装置(4)的流量相同，流量范围均为3.0-3.5m3/h。
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