[发明专利]一种气浮强化多级纤维聚结除油的装置及方法

说明书

提供了一种气浮强化多级纤维聚结除油方法及装置。该方法包括：将整流板整流后的含油污水通过疏油性纤维破乳层，实现乳化液的物理破乳；破乳后的流体进入亲油性纤维聚结层，使微小油滴在聚结层中润湿聚结；来自聚结层的油相，在浮力及气泡的带动下向上运动，同时在气泡的带动下小油滴进一步聚并长大，通过第一油相排出口排出，其他油相进入排液层；依靠疏油性纤维排液层的毛细排斥作用，排液层前端可以捕捉油相液滴，同时聚并油滴更容易在浮力及气泡的作用下向排液层的上端移动，改善所述排液层的油相分布，促进油相经第二油相排出口流出。本发明的方法与装置可实现对含油污水的深度破乳、聚结分离，实现含油污水的高效、清洁处理。

技术领域

本发明属于非均相分离技术领域，本发明具体涉及一种气浮强化多级纤维聚结除油方法及装置，更具体来说，利用曝气装置配合破乳层、聚结层和排液层三级纤维床实现对含油污水中乳化油相的高效破乳和聚结分离。

背景技术

近年来，随着我国水资源短缺和水环境破坏问题的日益突出以及石化行业的蓬勃发展，治理水体污染，减少水资源浪费，高效地开展含油污水的处理是我国环境保护的重要任务之一。浮油(粒径100μm以上)和分散油(粒径20～100μm)因为粒径较大，通过静置等简单的机械手段可以达到有效的分离。乳化油(粒径0.1～20μm)因为粒径较小，体系较稳定，很难通过简单的机械手段进行分离，因此实现乳化油的高效分离是含油污水处理技术领域的重点、难点。

为实现乳化态含油污水的破乳、分离，通常采用添加化学药剂、施加外部能量场、设置聚结介质等方法，加速破乳失稳过程。介质聚结分离技术，利用聚结介质对油相的润湿性，打破油水两相间液膜，加速破乳，促使油相聚结长大完成分离。介质聚结分离技术以结构简单、维护方便和无二次污染，并且在实现油水分离的同时能对油相进行回收利用等特点，在油水分离领域得到重视，但是，现有专利技术难以实现对乳化态含油污水的深度破乳。中国专利CN 111422949 A公开了一种油水分离装置，通过设置多层聚丙烯基油球制成的聚结板，诱导乳化油相液滴润湿聚结，实现对油相的分离；中国专利CN 111348769 A公开了一种油田污水处理用聚结除油器，在保持水流通道横截面积不变的情况下，通过增加聚结波纹板的布设数量，提高聚结效率。以上专利通过增加单一种类聚结介质数量的方法，提高油水分离效果，但是破乳效果有待提高，而且过多聚结介质的设置会导致装置运行压降过高、工作效率低下，不能满足高效生产要求。

中国专利CN 110902760 A公开了一种污油水分离装置及油水分离器，该装置在真空条件下对油污水进行油、水分离处理，且对污油水的流向进行导流。虽然该装置能够有效降低运行压降，提高油水分离效率，但是对于乳化油的处理能力还是较弱，同时装置复杂，不利于装置的使用与日常维护，增加了装置使用成本。

因此，本领域迫切需要开发出一种能够对乳化态含油污水实现深度破乳、高效油水分离，同时又能保证低运行压降和维护成本的方法与装置。

发明内容

本发明的目的是针对现有油水分离方法与装置中破乳效果差、运行压降高、分离效率低等问题，提供了一种新型的利用曝气装置配合破乳层、聚结层和排液层三级纤维床进行油水分离的方法与装置，使装置在低运行成本下，实现含油污水的深度破乳、提高聚结效率、降低装置整体压降。

一方面，本发明提供了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1-2的最前端的破乳层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。