一种含油污水二次分离装置、多级分离器、分离系统及分离方法与流程

1.本发明涉及到环保领域中含油污水的除油和除悬浮物，具体的说是一种含油污水二次分离装置、多级分离器、分离系统及分离方法。

背景技术：

2.炼油污水和化工污水中一般含有油类和悬浮颗粒物，成分较复杂，具有大分子有机物含量高,固体悬浮物多等特点，常规的气浮分离工艺异味儿挥发严重、停留时间长、占地面积大和处理效率不高等缺点。造成这些缺点的主要原因在于现有分离工艺效率低，无法进行密闭处理，急需寻新的分离工艺来代替。
3.中国专利申请cn216513185u公开了一种含油污水处理装置，用于对含油污水进行净化，包括底座，所述底座上从左到右依次连通设置有储油罐、一级油水分离罐、二级油水反应罐、以及三级油水净化罐，本实用新型使污水中的油液、脏污物净化，对污水中的脏污进行过滤、吸附，最后输出可合格排放的液水，结构简单紧凑，实用性高。但整套装置存在着效率低，处理时间长，加药量大等问题。
4.中国专利申请cn113730986a公开了一种带悬浮物含油污水处理装置及其冲洗方法和处理方法中，中空的滤芯组件主体穿越滤芯导流套，滤芯导流套内壁和滤芯套外壁之间形成狭窄流动通道。能利用两种反冲洗步骤，大大降低堵塞概率，延长使用寿命，提高运行效率。但该装置不适宜处理来水水质比较差的工业污水，会造成滤芯堵塞等问题。

技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种含油污水二次分离装置、多级分离器、分离系统及分离方法，以解决现有油水分离工艺中处理效率低、占地面积大和异味挥发的难题，采用多段式处理，具有停留时间短，油水分离效率高，处理效果好，并实现废气密闭处理，容易工业化推广等优点，可以代替传统隔油和气浮工艺，也可以代替传统三相或两相分离工艺；适合用于处理炼油或化工污水，也可以应用于其他液固或气液固分离工艺。
6.本发明为实现上述技术目的所采用的技术方案为：一种含油污水二次分离装置，包括具有气液混合物入口管的密闭腔室，在密闭腔室内设置有污水排出管，所述密闭腔室内具有二次旋流分离机构，该二次旋流分离机构包括旋流筒和设置旋流筒内的稳流锥，旋流筒内壁和稳流锥外壁之间形成旋流分离通道，所述气液混合物入口管沿旋流筒切线方向伸入旋流分离通道内，形成绕旋流分离通道移动的旋流状态，并完成一次旋流分离，旋流筒的顶部通过锥筒部与伸出密闭腔室的一次排渣管连通，使分离出的部分悬浮物和油污经一次排渣管排出；旋流筒的底部与密闭腔室之间具有分流通道，经过一次旋流分离的污水经分流通道在密闭腔室内蓄积；密闭腔室内高于污水排出管进口的位置设置有二次排渣管，使产生油水分离的油污经二次排渣管排出，污水在自身水压作用下沿污水排出管排出。
7.作为上述含油污水二次分离装置的一种优化方案，所述稳流锥为实心锥体，且底
端固定在密闭腔室底部。
8.作为上述含油污水二次分离装置的另一种优化方案，所述锥筒部为从底部向顶部直径逐渐减小的圆锥形状，且其母线为内凹的弧形。
9.作为上述含油污水二次分离装置的另一种优化方案，所述密闭腔室的顶部为中心高、边缘低的锥形，所述二次排渣管与锥形尖端连通。
10.具有上述含油污水二次分离装置的含油污水多级分离器，该多级分离器内部自下而上分为彼此隔开的一级分离区、二级分离区和三级分离区，且二级分离区通过一次吸流布水器与一级分离区连通，三级分离区通过二次吸流布水器与二级分离区连通，且三级分离区上设置有处理水出口和排污口，所述一级分离区为上述的含油污水二次分离装置。
11.作为上述含油污水多级分离器的一种优化方案，所述一次吸流布水器包括至少一根伸入一级分离区内低于二次排渣管位置的至少一根第一吸水管和处于二级分离区内的至少一根表面分布有布水孔的第一布水管，其中，所述第一吸水管顶端与第一布水管连通，且第一布水管上设置有第一回流增压管，一级分离区内经过处理的污水与经过第一回流增压管进入的溶气水混合后，经第一布水管进入到二级分离区内。
12.作为上述含油污水多级分离器的另一种优化方案，所述第一布水管为环绕二级分离区中心的至少一根环形管或处于二级分离区内的若干条形管，这些环形管或条形管均与第一回流增压管连通。
13.作为上述含油污水多级分离器的另一种优化方案，所述二级分离区内设置有油污排出机构，所述油污排出机构包括处于二级分离区内上部区域的集油槽和与集油槽连通的油污排出管。
14.作为上述含油污水多级分离器的另一种优化方案，所述集油槽为至少两根的槽型结构，且每根槽型结构的一端均连接在油污排出管的入口上，另一端的位置高于油污排出管的入口位置，油污排出管的出口处于多级分离器外部，且位置低于入口位置。
15.作为上述含油污水多级分离器的另一种优化方案，所述二次吸流布水器包括至少一根伸入二级分离区底部的至少一根第二吸水管和处于三级分离区内的至少一根表面分布有布水孔的第二布水管，其中，所述第二吸水管顶端与第二布水管连通，且第二布水管上设置有第二回流增压管，二级分离区内经过处理的污水与经过第二回流增压管进入的溶气水混合后，经第二布水管进入到三级分离区内。
16.作为上述含油污水多级分离器的另一种优化方案，所述第二布水管为环绕三级分离区中心的至少一根环形管或处于三级分离区内的若干条形管，这些环形管或条形管均与第二回流增压管连通。
17.作为上述含油污水多级分离器的另一种优化方案，所述三级分离区内的上部设置有旋流板，且该旋流板将三级分离区的顶部分隔出一个与顶部的排污口连通的油污聚结区；所述旋流板上具有若干贯穿其厚度方向的旋流聚结通道，以使三级分离区内蓄水过程中，表层的含油污水经旋流聚结通道减速后，气泡和油污产生聚结，并由排污口排出。
18.作为上述含油污水多级分离器的另一种优化方案，所述旋流板包括若干片在竖直方向呈弧形的叶片，这些叶片的内侧彼此连接固定，形成与三级分离区中心重叠的中心轴，外侧与三级分离区的内壁固定连接，从而在叶片之间形成在竖直方向为弧形的旋流聚结通道。
19.作为上述含油污水多级分离器的另一种优化方案，所述三级分离区内低于二次吸流布水器的位置设置有斜板区，且该斜板区将三级分离区的底部分隔出一个与处理水出口连通的排水区；所述斜板区由若干相互平行的斜板组成，且相邻两块斜板之间形成贯穿斜板区上下两侧的倾斜通道，以使三级分离区内蓄水过程中，底层的水经倾斜通孔减速后由处理水出口排出。
20.作为上述含油污水多级分离器的另一种优化方案，所述斜板区中的倾斜通道与竖直方向的夹角为30-70
°
。
21.具有上述含油污水多级分离器的含油污水分离系统，包括进水泵、溶气装置、溶气泵和三相分离装置，所述进水泵将含油污水及絮凝剂送入溶气装置内与压缩气体混合，形成内部具有微气泡的气液混合物，并将其送入所述多级分离器内进行处理；所述溶气泵将所述多级分离器的处理水出口排出的部分水与压缩气体混合，形成含有微气泡的气水混合物后，分别送入到一次吸流布水器和二次吸流布水器中；所述三相分离装置收集多级分离器的一次排渣管、二次排渣管、油污排出管和排污口中的排出物，并进行废气、油污和污水的三相分离，且分离出的污水再次送入进水泵中。
22.作为上述含油污水分离系统的一种优化方案，所述溶气装置包括一圆柱状封闭筒体，在封闭筒体的中心具有一根圆柱状的布气管，且布气管的顶端直径逐渐膨大形成与压缩气体入口连通的圆锥扩大段，圆锥扩大段的表面和布气管的上部均密布微气孔，在封闭筒体上对应圆锥扩大段的位置具有进液口，且通过进液口进入封闭筒体的含油污水形成向下的旋流，并在围绕布气管旋转向下的过程中，与经过微气孔逸出的压缩气体混合，形成气液混合物后，通过封闭筒体下部的出液口排出。
23.一种含油污水多级分离方法，包括以下步骤：
24.1)含油污水、絮凝剂和压缩空气混合形成含有微气泡的气液混合物；
25.2)气液混合物沿切向通入敞开的圆筒容器内形成旋流，比重轻的油污和油渣从圆筒容器顶部分离出去，进入到三相分离装置中，实现气体、油污和污水的三相分离，且分离出的污水回流步骤1)；
26.3)比重大的污水从圆筒容器底部流出，进入到第一密闭容器内进行蓄积，且上层的油污从密闭容器顶部分离出去，进入到三相分离装置中，实现气体、油污和污水的三相分离，且分离出的污水回流步骤1)；
27.4)比重大的污水在自身压力作用下排入到第二密闭容器内进行蓄积，蓄积的污水上层的油污从第二密闭容器顶部导出，进入到三相分离装置中，实现气体、油污和污水的三相分离，且分离出的污水回流步骤1)；
28.5)比重大的污水在自身压力作用下排入到第三密闭容器内进行蓄积，蓄积的污水上层的油污从第三密闭容器顶部导出，进入到三相分离装置中，实现气体、油污和污水的三相分离，且分离出的污水回流步骤1)；余下的污水从第三密闭容器底部排出。
29.作为上述含油污水多级分离方法的一种优化方案，所述步骤4)或步骤5)中，比重大的污水排入到第二密闭容器或第三密闭容器过程中，需要先与含有微气泡的处理水混合，所述处理水为步骤5)中从第三密闭容器底部排出的部分水。
30.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
31.1)本发明的二次分离装置中，利用旋流筒和稳流锥的配合实现含油污水的一次旋
流分离，之后再利用自身水压和顶部的排渣管进行二次分离，实现了在一个密闭容器内的两次分离，不仅提高了处理效率和处理效果，而且，相比较于现有的双级处理污水，在同样的处理效率和效果下，大幅度缩小了设备的尺寸；
32.2)本发明的旋流筒和稳流锥的设置，能够使含油污水沿旋流筒内壁和稳流锥外壁形成的旋流分离通道高速旋转，较轻的油相得以快速分离，而密度和水相接近的浮渣类物质在该区域内不能完全分离，从旋流筒下部与水一起进入密闭容器内，在此区域内旋流速度较慢，形成弱旋流状态，但是由于含油污水中具有微气泡，在微气泡的携带作用下，将与水密度相近的浮渣类物质进行二次分离；通过在一个密闭容器内的两种不同的旋流流态，实现了油、水、渣的高效分离，相对于传统的旋流分离和静态气浮分离，处理效果更高，分离速度更快，设备体积也更小；而且，本发明的稳流锥还能够使污水围绕其外侧壁形成稳定旋流状态，不会让漩涡位置和状态飘忽不定；
33.3)本发明的三级分离区顶部设置的旋流板是固定不动的，当含油污水通过其内部的旋流聚结通道时，会发生减速，从而使微气泡携带小油污颗粒发生聚结，变成大气泡和大油滴，提高了分离效果；而斜板区是基于浅层沉降理论进行的设计，能够进一步提高油水分离的效果；
34.4)本发明的多级分离器和分离方法，能够实现含油污水的逐级多次分离，采用多段式处理，具有停留时间短，油水分离效率高，处理效果好，并实现废气密闭处理，容易工业化推广等优点，可以代替传统隔油和气浮工艺，也可以代替传统三相或两相分离工艺；适合用于处理炼油或化工污水，也可以应用于其他液固或气液固分离工艺，解决了现有油水分离工艺中处理效率低、占地面积大和异味挥发的难题。
附图说明
35.图1为本发明的整体结构示意图；
36.图2为多级分离器的结构示意图；
37.图3为二次分离装置的示意图；
38.图4为多级分离器的上部分局部示意图；
39.图5为污水分离系统中溶气装置的示意图；
40.图6为一次吸流布水器或二次吸流布水器的一种俯视结构示意图；
41.图7为一次吸流布水器或二次吸流布水器的另一种俯视结构示意图；
42.附图标记：1、多级分离器，101、一级分离区，102、二级分离区，103、三级分离区，104、排污口，105、气液混合物入口管，106、油污聚结区，107、排水区，108、处理水出口，109、二次排渣管，2、溶气装置，201、进水泵，202、压缩气体入口，203、进液口，204、圆锥扩大段，205、布气管，206、出液口，3、三相分离装置，4、溶气泵，5、二次旋流分离机构，501、稳流锥，502、旋流筒，503、旋流分离通道，504、分流通道，505、锥筒部，506、一次排渣管，6、一次吸流布水器，601、第一吸水管，602、第一布水管，603、第一回流增压管，7、油污排出机构，701、集油槽，702、油污排出管，8、二次吸流布水器，801、第二吸水管，802、第二布水管，803、第二回流增压管，9、旋流板，10、斜板区。
具体实施方式
43.下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述，本发明以下各实施例中未做阐明的部分，均应理解为本领域技术人员知晓或应当知晓的技术，比如三相分离装置、进水泵、溶气泵，以及为了实现本发明的技术方案所用到的各种管线和管线上的各种阀门。
44.实施例1
45.一种含油污水二次分离装置，如图3所示，包括具有气液混合物入口管105的密闭腔室，气液混合物入口管105上一般设置有背压阀，而且通过气液混合物入口管105进入密闭腔室内的含油污水中，事先与压缩气体混合，从而使其内部分布有微气泡，在密闭腔室内设置有污水排出管，污水排出管处于密闭腔室内的一端，一般处于密闭腔室内的中上部区域，从而能力利用液体自身的压力从污水排出管排出，所述密闭腔室内具有二次旋流分离机构5，该二次旋流分离机构5包括旋流筒502和设置旋流筒502内的稳流锥501，稳流锥501为实心锥体，且底端固定在密闭腔室底部；旋流筒502内壁和稳流锥501外壁之间形成旋流分离通道503，所述气液混合物入口管105沿旋流筒502切线方向伸入旋流分离通道503内，形成绕旋流分离通道503移动的旋流状态，并完成一次旋流分离，旋流筒502的顶部通过锥筒部505与伸出密闭腔室的一次排渣管506连通，使分离出的部分悬浮物和油污经一次排渣管506排出；锥筒部505为从底部向顶部直径逐渐减小的圆锥形状，且其母线为内凹的弧形，一次排渣管506水平处于密闭腔室内，其端部伸出密闭容器之外；旋流筒502顶部一般利用锥筒部505和一次排渣管506固定在密闭容器内，同时，在底部或者侧壁通过若干根连接杆与密闭容器底壁或侧壁连接固定(在图中未示出)，旋流筒502的底部与密闭腔室之间具有分流通道504，经过一次旋流分离的污水经分流通道504在密闭腔室内蓄积；密闭腔室内高于污水排出管进口的位置设置有二次排渣管109，使产生油水分离的油污经二次排渣管109排出，污水在自身水压作用下沿污水排出管排出；所述密闭腔室的顶部为中心高、边缘低的锥形，所述二次排渣管109与锥形尖端连通。
46.实施例2
47.具有实施例1所述含油污水二次分离装置的含油污水多级分离器，如图2所示，该多级分离器1内部自下而上分为彼此隔开的一级分离区101、二级分离区102和三级分离区103，且二级分离区102通过一次吸流布水器6与一级分离区101连通，三级分离区103通过二次吸流布水器8与二级分离区102连通，且三级分离区103底部一侧设置有处理水出口108，顶部设置有排污口104，所述一级分离区101为实施例1中记载的含油污水二次分离装置，此时的污水排出管为一次吸流布水器6的一部分。
48.在本实施例中，经过一级分离区101处理的污水通过一次吸流布水器6进入到二次分离区102内，并在二次分离区102内逐渐蓄积，随着液面高度的升高，比重轻的污油在液面上层，并通过二级分离区102内设有油污排出机构7排出，如图4所示，比重大的污水通过二次吸流布水器8进入到三级分离区103内，并在三级分离区103内逐渐蓄积，随着液面高度的升高，比重轻的污油在液面上层，从顶部的排污口104排出，比重大的水从底部的处理水出口108排出；
49.所述油污排出机构7包括处于二级分离区102内上部区域的集油槽701和与集油槽701连通的油污排出管702；
50.所述集油槽701为至少两根的槽型结构，如图4所示，图中为4根，且每根槽型结构的一端均连接在油污排出管702的入口上，另一端的位置高于油污排出管702的入口位置，油污排出管702的出口处于多级分离器外部，且位置低于入口位置；
51.当然，集油槽701也可以是多根两端封闭的槽钢连接而成，槽钢的开槽朝上，所有槽钢围绕油污排出管702均匀分布并与油污排出管702连接，并且在连接部位开设通孔，使液面上层的油污能够沿槽钢的槽和通孔流入到油污排出管702内；这些集油槽701分布在同一个圆锥上，或者连线形成一个喇叭状。
52.实施例3
53.本实施例是在实施例2的基础上所做的针对一次吸流布水器6和二次吸流布水器8的详细说明，如图2所示，所述一次吸流布水器6包括至少一根伸入一级分离区101内低于二次排渣管109位置的至少一根第一吸水管601和处于二级分离区102内的至少一根表面分布有布水孔的第一布水管602，其中，所述第一吸水管601顶端与第一布水管602连通，且第一布水管602上设置有第一回流增压管603，第一回流增压管603采用经过处理后的处理水经过溶气泵溶气加压后回流进入，一级分离区101内经过处理的污水与经过第一回流增压管603进入的溶气水混合后，经第一布水管602进入到二级分离区102内；
54.如图4所示，所述二次吸流布水器8包括至少一根伸入二级分离区102底部的至少一根第二吸水管801和处于三级分离区103内的至少一根表面分布有布水孔的第二布水管802，其中，所述第二吸水管801顶端与第二布水管802连通，且第二布水管802上设置有第二回流增压管803，第二增压管803采用经过处理后的处理水经过溶气泵溶气加压后回流进入，二级分离区102内经过处理的污水与经过第二回流增压管803进入的溶气水混合后，经第二布水管802进入到三级分离区103内。
55.所述第一布水管602为环绕二级分离区102中心的至少一根环形管，如图6所示，或处于二级分离区102内的若干条形管，如图7所示，这些环形管或条形管均与第一回流增压管603连通。当第一布水管602为环形管时，一般为一圈、两圈或三圈的同心环分布，此时，每一个环形管上至少设置一根第一吸水管601；当第一布水管602为条形管时，一般平行设置，并且处于二级分离区102的同一高度内，每一根第一布水管602的两端均与二级分离区102的侧壁之间有间隙，每一根第一布水管602上至少设置一根第一吸水管601。
56.所述第二布水管802为环绕三级分离区103中心的至少一根环形管，如图6所示，或处于三级分离区103内的若干条形管，如图7所示，这些环形管或条形管均与第二回流增压管803连通。当第二布水管802为环形管时，一般为一圈、两圈或三圈的同心环分布，此时，每一个环形管上至少设置一根第二吸水管801；当第二布水管802为条形管时，一般平行设置，并且处于三级分离区103的同一高度内，每一根第二布水管802的两端均与三级分离区103的侧壁之间有间隙，每一根第二布水管802上至少设置一根第二吸水管801。
57.在第一布水管602和第二布水管802的表面均匀分布有圆孔，圆孔的直径一般大于5mm，但是小于布水管的内径。
58.实施例4
59.本实施例是在实施例2的基础上所做的三级分离区103内部结构的进一步详细说明，如图4所示，所述三级分离区103内的上部设置有旋流板9，且该旋流板9将三级分离区103的顶部分隔出一个与顶部的排污口104连通的油污聚结区106；所述旋流板9上具有若干
贯穿其厚度方向的旋流聚结通道，以使三级分离区103内蓄水过程中，表层的含油污水经旋流聚结通道减速后，气泡和油污产生聚结，并由排污口104排出。
60.所述旋流板9包括若干片在竖直方向呈弧形的叶片，这些叶片的结构完全相同，内侧彼此连接固定，形成与三级分离区103中心重叠的中心轴，或者是统一固定到一个中心轴上，外侧与三级分离区103的内壁固定连接，从而实现旋流板9的固定，在叶片之间形成在竖直方向为弧形的旋流聚结通道。
61.实施例5
62.本实施例是在实施例2的基础上所做的三级分离区103内部结构的进一步详细说明，如图4所示，所述三级分离区103内低于二次吸流布水器8的位置设置有斜板区10，且该斜板区10将三级分离区103的底部分隔出一个与处理水出口108连通的排水区107；所述斜板区10由若干相互平行的斜板组成，且相邻两块斜板之间形成贯穿斜板区上下两侧的倾斜通道，以使三级分离区103内蓄水过程中，底层的水经倾斜通孔减速后由处理水出口108排出；
63.构成斜板区10的斜板的宽度和厚度一致，长度的两端与三级分离区103的内壁固定，斜板倾斜设置，从而使其形成的倾斜通道与竖直方向的夹角为30-70
°
。
64.实施例6
65.具有含油污水多级分离器的含油污水分离系统，如图1所示，包括进水泵201、溶气装置2、溶气泵4和三相分离装置3，所述进水泵201为现有设备，通过管线将含油污水及絮凝剂分别送入溶气装置2内与压缩气体混合，形成内部具有微气泡的气液混合物，再通过带有背压阀的管路将其送入多级分离器1内进行处理；所述溶气泵4为现有设备，将多级分离器1的处理水出口108排出的部分水与压缩气体混合，形成含有微气泡的气水混合物后，通过带有背压阀控制的管线，分别送入到一次吸流布水器6和二次吸流布水器8中，使其与吸入的污水进行混合后，再次分别送入到二级分离区102和三级分离区103中；所述三相分离装置3为现有设备，收集多级分离器1的一次排渣管506、二次排渣管109、油污排出管702和排污口104中的排出物，并进行废气、油污和污水的三相分离，且分离出的污水再次送入进水泵201中，从而再次进行处理。
66.本实施例在进行含油污水处理时，如图1所示，污水经进水泵201与絮凝剂混合后切向进入溶气装置2内，在圆锥扩大段204的作用下，污水在溶气装置2内形成旋流状态；压缩气体经压缩气体入口202进入带圆锥扩大段204和布气管205内，并经过圆锥扩大段204和布气管205上段的微孔溶入旋流态的液体，形成含有微气泡的气液混合物，并在溶气装置2内呈旋流状态，最后经出液口206流出，经背压阀和气液混合物入口管105进入多级分离器1。气液混合物入口管105与多级分离器1的一级分离区101内的二次旋流分离机构5内的旋流筒502的侧壁切向连接，在稳流锥501的配合作用下，含油污水在旋流筒502内形成旋流状态，较轻的油相和悬浮物携带着微气泡向上移动，经锥筒部505和一次排渣管506流出二次旋流分离机构5，进入三相分离装置3；较重的水相从旋流筒502下部流出至一级分离区101内，并在一级分离区101内蓄积，并经第一吸水管601和第一布水管602流入二级分离区102，一级分离区101顶部积累较轻的油相从二次排渣管109间歇排出至三相分离装置3；
67.从三级分离区103的处理水出口108流出的清液一部分排放至下游装置，另一部分经溶气泵4溶气后，重新流入二级分离区102的第一回流增压管603和三级分离区103的第二
回流增压管803内，与第一布水管602和第二布水管802内的液体混合，经其表面的布水孔分别流入到二级分离区102和三级分离区103内；
68.在二级分离区102内，在液体内含有的微气泡的作用下，携带微气泡的油类和悬浮物快速向上移动，并经集油槽701和油污排出管702流出至三相分离装置3。二级分离区102内清液通过第二吸水管801进入到第二布水管802内，与溶气泵4溶气后的部分气水混合物混合后，经其表面布水孔流入三级分离区103内；
69.在三级分离区102内，在液体内含有的微气泡的作用下，携带微气泡的油类和悬浮物快速向上移动经旋流板9减速后，形成弱旋流，油污和悬浮物聚结，并经排污口104排出到三相分离装置3内，底部清液经斜板区10的处理水出口108流出多级分离器1。
70.三相分离装置3将携带微气泡的油类、悬浮物和污水进一步分离，废气进入废气回收系统，污油和浮渣进行收集处理，污水返回进水泵201重新处理。
71.实施例7
72.本实施例是在实施例6的基础上对于溶气装置2的进一步限定，溶气装置2可以采用现有的具备同样作用的设备，也可以采用本实施例的设备，如图5所示，所述溶气装置2包括一圆柱状封闭筒体，在封闭筒体的中心具有一根圆柱状的布气管205，且布气管205的顶端直径逐渐膨大形成与压缩气体入口202连通的圆锥扩大段204，圆锥扩大段204的形状是一个顶部大、底部小的圆锥，主要使切向进入的含油污水和絮凝剂的混合物，能够形成旋流状态，圆锥扩大段204的表面和布气管205的上部均密布微气孔，微气孔的孔径一般小于等于5微米，布气管205下部没有微气孔；在封闭筒体上对应圆锥扩大段204的位置具有进液口203，进液口203沿封闭筒体的切线进水，且通过进液口203进入封闭筒体的含油污水形成向下的旋流，并在围绕布气管205旋转向下的过程中，与经过微气孔逸出的压缩气体混合，形成气液混合物后，通过封闭筒体下部的出液口206排出。
73.实施例8
74.一种含油污水多级分离方法，包括以下步骤：
75.1)含油污水、絮凝剂和压缩空气混合形成含有微气泡的气液混合物；
76.2)气液混合物沿切向通入敞开的圆筒容器内形成旋流，比重轻的油污和油渣从圆筒容器顶部分离出去，进入到三相分离装置中，实现气体、油污和污水的三相分离，且分离出的污水回流步骤1)；
77.3)比重大的污水从圆筒容器底部流出，进入到第一密闭容器内进行蓄积，且上层的油污从密闭容器顶部分离出去，进入到三相分离装置中，实现气体、油污和污水的三相分离，且分离出的污水回流步骤1)；
78.4)比重大的污水在自身压力作用下排入到第二密闭容器内进行蓄积，蓄积的污水上层的油污从第二密闭容器顶部导出，进入到三相分离装置中，实现气体、油污和污水的三相分离，且分离出的污水回流步骤1)；
79.5)比重大的污水在自身压力作用下排入到第三密闭容器内进行蓄积，蓄积的污水上层的油污从第三密闭容器顶部导出，进入到三相分离装置中，实现气体、油污和污水的三相分离，且分离出的污水回流步骤1)；余下的污水从第三密闭容器底部排出。
80.在上述步骤4)或步骤5)中，比重大的污水排入到第二密闭容器或第三密闭容器过程中，需要先与含有微气泡的处理水混合，所述处理水为步骤5)中从第三密闭容器底部排
出的部分水。
81.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：

1.一种含油污水二次分离装置，包括具有气液混合物入口管(105)的密闭腔室，在密闭腔室内设置有污水排出管，其特征在于：所述密闭腔室内具有二次旋流分离机构(5)，该二次旋流分离机构(5)包括旋流筒(502)和设置旋流筒(502)内的稳流锥(501)，旋流筒(502)内壁和稳流锥(501)外壁之间形成旋流分离通道(503)，所述气液混合物入口管(105)沿旋流筒(502)切线方向伸入旋流分离通道(503)内，形成绕旋流分离通道(503)移动的旋流状态，并完成一次旋流分离，旋流筒(502)的顶部通过锥筒部(505)与伸出密闭腔室的一次排渣管(506)连通，使分离出的部分悬浮物和油污经一次排渣管(506)排出；旋流筒(502)的底部与密闭腔室之间具有分流通道(504)，经过一次旋流分离的污水经分流通道(504)在密闭腔室内蓄积；密闭腔室内高于污水排出管进口的位置设置有二次排渣管(109)，使产生油水分离的油污经二次排渣管(109)排出，污水在自身水压作用下沿污水排出管排出。2.根据权利要求1所述的一种含油污水二次分离装置，其特征在于：所述稳流锥(501)为实心锥体，且底端固定在密闭腔室底部。3.根据权利要求1所述的一种含油污水二次分离装置，其特征在于：所述锥筒部(505)为从底部向顶部直径逐渐减小的圆锥形状，且其母线为内凹的弧形。4.根据权利要求1所述的一种含油污水二次分离装置，其特征在于：所述密闭腔室的顶部为中心高、边缘低的锥形，所述二次排渣管(109)与锥形尖端连通。5.具有权利要求1-4中任意一项权利要求所述含油污水二次分离装置的含油污水多级分离器，该多级分离器(1)内部自下而上分为彼此隔开的一级分离区(101)、二级分离区(102)和三级分离区(103)，且二级分离区(102)通过一次吸流布水器(6)与一次分离区(101)连通，三级分离区(103)通过二次吸流布水器(8)与二级分离区(102)连通，且三级分离区(103)上设置有处理水出口(108)和排污口(104)，其特征在于：所述一次分离区(101)为权利要求1-4中任意一项权利要求所述的含油污水二次分离装置。6.根据权利要求5所述的具有二次分离装置的含油污水多级分离器，其特征在于：所述一次吸流布水器(6)包括至少一根伸入一级分离区(101)内低于二次排渣管(109)位置的至少一根第一吸水管(601)和处于二级分离区(102)内的至少一根表面分布有布水孔的第一布水管(602)，其中，所述第一吸水管(601)顶端与第一布水管(602)连通，且第一布水管(602)上设置有第一回流增压管(603)，一级分离区(101)内经过处理的污水与经过第一回流增压管(603)进入的溶气水混合后，经第一布水管(602)进入到二级分离区(102)内。7.根据权利要求6所述的具有二次分离装置的含油污水多级分离器，其特征在于：所述第一布水管(602)为环绕二级分离区(102)中心的至少一根环形管或处于二级分离区(102)内的若干条形管，这些环形管或条形管均与第一回流增压管(603)连通。8.根据权利要求5所述的具有二次分离装置的含油污水多级分离器，其特征在于：所述二级分离区(102)内设置有油污排出机构(7)，所述油污排出机构(7)包括处于二级分离区(102)内上部区域的集油槽(701)和与集油槽(701)连通的油污排出管(702)。9.根据权利要求8所述的具有二次分离装置的含油污水多级分离器，其特征在于：所述集油槽(701)为至少两根的槽型结构，且每根槽型结构的一端均连接在油污排出管(702)的入口上，另一端的位置高于油污排出管(702)的入口位置，油污排出管(702)的出口处于多级分离器外部，且位置低于入口位置。10.根据权利要求5所述的具有二次分离装置的含油污水多级分离器，其特征在于：所
述二次吸流布水器(8)包括至少一根伸入二级分离区(102)底部的至少一根第二吸水管(801)和处于三级分离区(103)内的至少一根表面分布有布水孔的第二布水管(802)，其中，所述第二吸水管(801)顶端与第二布水管(802)连通，且第二布水管(802)上设置有第二回流增压管(803)，二级分离区(102)内经过处理的污水与经过第二回流增压管(803)进入的溶气水混合后，经第二布水管(802)进入到三级分离区(103)内。11.根据权利要求10所述的具有二次分离装置的含油污水多级分离器，其特征在于：所述第二布水管(802)为环绕三级分离区(103)中心的至少一根环形管或处于三级分离区(103)内的若干条形管，这些环形管或条形管均与第二回流增压管(803)连通。12.根据权利要求5所述的具有二次分离装置的含油污水多级分离器，其特征在于：所述三级分离区(103)内的上部设置有旋流板(9)，且该旋流板(9)将三级分离区(103)的顶部分隔出一个与顶部的排污口(104)连通的油污聚结区(106)；所述旋流板(9)上具有若干贯穿其厚度方向的旋流聚结通道，以使三级分离区(103)内蓄水过程中，表层的含油污水经旋流聚结通道减速后，气泡和油污产生聚结，并由排污口(104)排出。13.根据权利要求12所述的具有二次分离装置的含油污水多级分离器，其特征在于：所述旋流板(9)包括若干片在竖直方向呈弧形的叶片，这些叶片的内侧彼此连接固定，形成与三级分离区(103)中心重叠的中心轴，外侧与三级分离区(103)的内壁固定连接，从而在叶片之间形成在竖直方向为弧形的旋流聚结通道。14.根据权利要求5所述的具有二次分离装置的含油污水多级分离器，其特征在于：所述三级分离区(103)内低于二次吸流布水器(8)的位置设置有斜板区(10)，且该斜板区(10)将三级分离区(103)的底部分隔出一个与处理水出口(108)连通的排水区(107)；所述斜板区(10)由若干相互平行的斜板组成，且相邻两块斜板之间形成贯穿斜板区上下两侧的倾斜通道，以使三级分离区(103)内蓄水过程中，底层的水经倾斜通孔减速后由处理水出口(108)排出。15.根据权利要求14所述的具有二次分离装置的含油污水多级分离器，其特征在于：所述斜板区(10)中的倾斜通道与竖直方向的夹角为30-70
°
。16.具有权利要求5-15中任意一项权利要求所述含油污水多级分离器的含油污水分离系统，包括进水泵(201)、溶气装置(2)、溶气泵(4)和三相分离装置(3)，其特征在于：所述进水泵(201)将含油污水及絮凝剂送入溶气装置(2)内与压缩气体混合，形成内部具有微气泡的气液混合物，并将其送入所述多级分离器(1)内进行处理；所述溶气泵(4)将所述多级分离器(1)的处理水出口(108)排出的部分水与压缩气体混合，形成含有微气泡的气水混合物后，分别送入到一次吸流布水器(6)和二次吸流布水器(8)中；所述三相分离装置(3)收集多级分离器(1)的一次排渣管(506)、二次排渣管(109)、油污排出管(702)和排污口(104)中的排出物，并进行废气、油污和污水的三相分离，且分离出的污水再次送入进水泵(201)中。17.根据权利要求16所述的含油污水分离系统，其特征在于：所述溶气装置(2)包括一圆柱状封闭筒体，在封闭筒体的中心具有一根圆柱状的布气管(205)，且布气管(205)的顶端直径逐渐膨大形成与压缩气体入口(202)连通的圆锥扩大段(204)，圆锥扩大段(204)的表面和布气管(205)的上部均密布微气孔，在封闭筒体上对应圆锥扩大段(204)的位置具有进液口(203)，且通过进液口(203)进入封闭筒体的含油污水形成向下的旋流，并在围绕布气管(205)旋转向下的过程中，与经过微气孔逸出的压缩气体混合，形成气液混合物后，通
过封闭筒体下部的出液口(206)排出。18.一种含油污水多级分离方法，其特征在于，包括以下步骤：1)含油污水、絮凝剂和压缩空气混合形成含有微气泡的气液混合物；2)气液混合物沿切向通入敞开的圆筒容器内形成旋流，比重轻的油污和油渣从圆筒容器顶部分离出去，进入到三相分离装置中，实现气体、油污和污水的三相分离，且分离出的污水回流步骤1)；3)比重大的污水从圆筒容器底部流出，进入到第一密闭容器内进行蓄积，且上层的油污从密闭容器顶部分离出去，进入到三相分离装置中，实现气体、油污和污水的三相分离，且分离出的污水回流步骤1)；4)比重大的污水在自身压力作用下排入到第二密闭容器内进行蓄积，蓄积的污水上层的油污从第二密闭容器顶部导出，进入到三相分离装置中，实现气体、油污和污水的三相分离，且分离出的污水回流步骤1)；5)比重大的污水在自身压力作用下排入到第三密闭容器内进行蓄积，蓄积的污水上层的油污从第三密闭容器顶部导出，进入到三相分离装置中，实现气体、油污和污水的三相分离，且分离出的污水回流步骤1)；余下的污水从第三密闭容器底部排出。19.根据权利要求18所述的含油污水多级分离方法，其特征在于：所述步骤4)或步骤5)中，比重大的污水排入到第二密闭容器或第三密闭容器过程中，需要先与含有微气泡的处理水混合，所述处理水为步骤5)中从第三密闭容器底部排出的部分水。

技术总结

一种含油污水二次分离装置、多级分离器、分离系统及分离方法，属于环保领域中含油污水的除油和除悬浮物，包括进水泵、溶气装置、多级分离器、溶气泵和三相分离装置，多级分离器内部自下而上分为彼此隔开的一级分离区、二级分离区和三级分离区，二级分离区通过一次吸流布水器与一级分离区连通，三级分离区上设置有处理水出口和排污口，一级分离区为含油污水二次分离装置。本发明的多级分离器和分离方法，能够实现含油污水的逐级多次分离，采用多段式处理，具有停留时间短，油水分离效率高，处理效果好，并实现废气密闭处理，容易工业化推广等优点，可以代替传统隔油和气浮工艺，也可以代替传统三相或两相分离工艺。传统三相或两相分离工艺。传统三相或两相分离工艺。