[发明专利]一种气浮强化多级纤维聚结除油的装置及方法

权利要求书

1.一种气浮强化多级纤维聚结除油的装置，其特征在于，所述装置包括：

一个聚结罐体（1），从左至右包括整流单元（1-1）、聚结单元（1-2）和出水单元（1-3），

所述整流单元（1-1），连接有进液口（2），腔内设有整流板（3）；

所述聚结单元（1-2），依次包括位于聚结单元最前端的破乳层（4）、位于聚结单元中间段的聚结层（5）及位于聚结单元后部的排液层（7），聚结层（5）与排液层（7）间隔区的上部设有第一油相排出口（6），第一曝气区（8）设置于聚结层（5）与排液层（7）间隔区的下部，第二曝气区（9）设置于排液层（7）下端；

所述出水单元（1-3），在其上端设置有第二油相排出口（11），下端设置有水相排出口（10）；

所述破乳层为直径1~10μm疏油性纤维制成的纤维床层，纤维床层孔隙率为0.75~0.95；

所述聚结层（5）由混编不锈钢丝纤维网制成，所述混编不锈钢丝纤维网由亲油性纤维与不锈钢丝混编而成，所述亲油性纤维直径为10~30μm，不锈钢丝直径为200~230μm，所述聚结层（5）以对角线为界设ε₁、ε₂两个孔隙率，ε₁为对角线前侧床层的孔隙率，ε₂为对角线后侧床层的孔隙率，ε₁为0.65~0.75，ε₂为0.50~0.65，不锈钢丝在整体床层中的体积不超过10%；

所述排液层（7）由混编亲水疏油性纤维网制成，所述混编亲水疏油性纤维网由亲水疏油性纤维和不锈钢丝混编而成，亲水疏油性纤维直径为10~50μm，不锈钢丝直径为200~300μm；所述排液层（7）孔隙率中间部分为0.5~0.7，向两端呈梯级增大，最大孔隙率为0.7~0.8，不锈钢丝在整体床层中的体积不超过10%，排液层下端垂直于流体流向设置贯穿式气道（71），气道宽d为1~10mm，气道深度L₂为50~100mm，排布间距L₁为5~10d。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述整流板（3）为选自多孔管、分支管、防冲挡板、斜板和列式叶片中的一种。

3.一种采用权利要求1的装置的气浮强化多级纤维聚结除油方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（a）待处理含油污水经进液口（2）进入聚结罐体（1），首先经过整流板（3），使流体在流动方向上均匀分布；

（b）将步骤（a）中整流后的流体通入破乳层（4），实现乳化液的物理破乳；

（c）将步骤（b）中破乳后的流体通入聚结层（5）；

（d）在步骤（c）中聚结后的油相，经过第一曝气区（8）的上方，一部分油相通过第一油相排出口（6）排出；

（e）在步骤（d）中没有排出的油相进入排液层（7），经第二曝气区（9），从第二油相排出口间歇流出，水相经水相排出口（10）连续排出。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤（a）中，在所述含油污水中含油浓度不大于1000mg/L，流体在装置中的表观流速小于0.05m/s。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一曝气区（8）气体流量是污水流量的0.5-3.0%，控制气泡直径10-100μm；第二曝气区（9）气体流量是污水流量的0.1-1.0%，控制气泡直径10-50μm。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的第一、二曝气区设有微纳米曝气头，微纳米曝气头的进气端通入气体，所述气体选自氮气或空气中的一种。