公布日：2023.03.07
申請(qǐng)日：2022.12.28
分類號(hào)：C02F1/40(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種用于含油污水的自動(dòng)排泥裝置、三相分離設(shè)備及方法。自動(dòng)排泥裝置包括排放裝置、攪拌裝置、壓力傳感器和控制器。排放裝置與分離罐的底端連通。攪拌裝置包括電機(jī)、旋轉(zhuǎn)軸、多個(gè)支架桿和多個(gè)攪拌桿。旋轉(zhuǎn)軸的頂端穿過分離罐與電機(jī)的輸出端固定連接。多個(gè)支架桿環(huán)形陣列在旋轉(zhuǎn)軸的底端。每個(gè)支架桿上陣列設(shè)置有多個(gè)攪拌桿。壓力傳感器固定安裝在支架桿或攪拌桿上�？刂破饔糜诟鶕�(jù)壓力傳感器采集的壓力控制排放裝置的啟停狀態(tài)。本發(fā)明通過對(duì)污泥進(jìn)行定時(shí)攪拌，避免污泥凝結(jié)粘附造成堵塞，同時(shí)可以更精準(zhǔn)的測(cè)量出污泥層的深度，將底部污泥一次性排出，具有排放更精準(zhǔn)、避免二次污染、更加節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求書
1.一種用于含油污水的自動(dòng)排泥裝置，其用于在含油污水的三相分離工藝中，自動(dòng)排出分離罐內(nèi)的污泥；所述自動(dòng)排泥裝置包括排放裝置，所述排放裝置與所述分離罐的底端連通，用于排出所述分離罐內(nèi)的污泥；其特征在于，所述自動(dòng)排泥裝置還包括：攪拌裝置，其包括電機(jī)、旋轉(zhuǎn)軸、多個(gè)支架桿和多個(gè)攪拌桿；所述旋轉(zhuǎn)軸與所述分離罐的底部同軸設(shè)置；所述旋轉(zhuǎn)軸的頂端穿過所述分離罐與所述電機(jī)的輸出端固定連接；多個(gè)所述支架桿沿水平方向環(huán)形陣列在所述旋轉(zhuǎn)軸的底端；所述支架桿遠(yuǎn)離所述旋轉(zhuǎn)軸的一端傾斜向下設(shè)置；每個(gè)所述支架桿上陣列設(shè)置有多個(gè)所述攪拌桿；每個(gè)所述攪拌桿均豎直向下設(shè)置；多個(gè)壓力傳感器，所述壓力傳感器固定安裝在所述支架桿或所述攪拌桿上，用于在所述攪拌裝置運(yùn)行時(shí)，測(cè)量在不同高度處含油污水對(duì)所述攪拌裝置的阻力值Fn；以及控制器，其用于：一、根據(jù)一個(gè)預(yù)設(shè)的周期Tc1控制所述攪拌裝置運(yùn)行，以使所述分離罐底部的污泥混合均勻，同時(shí)采集每個(gè)所述壓力傳感器測(cè)量的阻力值Fn；二、根據(jù)測(cè)量的阻力值Fn在一個(gè)預(yù)存的轉(zhuǎn)換表中查找對(duì)應(yīng)的污泥含水率；所述轉(zhuǎn)換表表征所述攪拌裝置受到的阻力值與污泥含水率之間的映射關(guān)系；三、根據(jù)不同高度的污泥含水率計(jì)算污泥深度，判斷污泥深度是否高于一個(gè)預(yù)設(shè)的深度h0，是則啟動(dòng)所述排放裝置將所述分離罐內(nèi)的污泥排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于含油污水的自動(dòng)排泥裝置，其特征在于，所述攪拌桿為倒棱錐或倒圓錐結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于含油污水的自動(dòng)排泥裝置，其特征在于，至少一個(gè)所述支架桿上固定連接一個(gè)刮板；所述刮板的一側(cè)與所述支架桿遠(yuǎn)離所述旋轉(zhuǎn)軸的一端固定連接；所述刮板的另一側(cè)與所述分離罐的底側(cè)內(nèi)壁貼合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于含油污水的自動(dòng)排泥裝置，其特征在于，所述攪拌裝置還包括空心軸；所述空心軸同軸設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸外側(cè)并與所述旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述空心軸與所述分離罐固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于含油污水的自動(dòng)排泥裝置，其特征在于，所述排放裝置包括排污泵、排污管和電動(dòng)閥門一；所述排污管的一端與所述分離罐的底端連通，所述排污管的另一端與所述排污泵連通；所述電動(dòng)閥門一安裝在所述排污管上，用于控制所述排污管的通斷狀態(tài)。
6.一種用于含油污水的三相分離設(shè)備，其包括分離罐，所述分離罐的底部為半球形或倒棱臺(tái)體或倒圓臺(tái)體結(jié)構(gòu)；其特征在于，所述三相分離設(shè)備還包括：如權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的用于含油污水的自動(dòng)排泥裝置；進(jìn)水裝置，其與所述分離罐連通，用于向所述分離罐內(nèi)導(dǎo)入含油污水；三通閥，其包括一個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端；所述輸入端與所述自動(dòng)排泥裝置的出口端連通；其中一個(gè)所述輸出端用于排泥或排水，另一個(gè)所述輸出端用于排油；以及探測(cè)裝置，其包括殼體和定位器；所述殼體為空心球體；所述定位器固定連接在所述殼體的球心處，用于實(shí)時(shí)測(cè)量所述殼體的位置；所述探測(cè)裝置的整體密度大于油的密度并小于水的密度；所述探測(cè)裝置放置在所述分離罐內(nèi)，用于測(cè)量其自身的實(shí)時(shí)位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于含油污水的三相分離設(shè)備，其特征在于，所述進(jìn)水裝置包括潛污泵、進(jìn)水管和電動(dòng)閥門二；所述潛污泵安裝在用于存儲(chǔ)含油污水的集水坑內(nèi)；所述進(jìn)水管的入口端與所述潛污泵連通，所述進(jìn)水管的出口端與所述分離罐連通；所述電動(dòng)閥門二安裝在所述進(jìn)水管上，用于控制所述進(jìn)水管的通斷狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于含油污水的三相分離設(shè)備，其特征在于，所述三相分離設(shè)備還包括加熱裝置和保溫裝置；所述加熱裝置安裝在所述進(jìn)水裝置與所述分離罐的連接處，用于加熱進(jìn)水的含油污水；所述保溫裝置安裝在所述分離罐上，用于對(duì)所述分離罐內(nèi)的含油污水進(jìn)行保溫。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的用于含油污水的三相分離設(shè)備，其特征在于，所述三相分離設(shè)備還包括含油量檢測(cè)儀和多個(gè)溫度傳感器；所述含油量檢測(cè)儀用于檢測(cè)所述自動(dòng)排泥裝置的出口端的含油量ωo1；所述溫度傳感器用于測(cè)量進(jìn)水的含油污水的實(shí)時(shí)溫度T1以及所述分離罐內(nèi)的含油污水的平均溫度T2；所述自動(dòng)排泥裝置的控制器還用于：一、判斷所述溫度T1和所述平均溫度T2是否超出一個(gè)預(yù)設(shè)的溫度范圍，是則調(diào)節(jié)加熱裝置或保溫裝置的輸出功率，直至所述溫度T1和所述平均溫度T2處于所述溫度范圍內(nèi)；二、判斷所述探測(cè)裝置在一個(gè)預(yù)設(shè)的周期Tc2內(nèi)是否無高度變化，是則啟動(dòng)所述自動(dòng)排泥裝置的排放裝置及所述含油量檢測(cè)儀，并判斷所述含油量ωo1是否高于一個(gè)預(yù)設(shè)的含油量ωs，是則進(jìn)行排油，否則進(jìn)行排泥或排水。
10.一種用于含油污水的三相分離方法，其應(yīng)用于如權(quán)利要求6至9中任意一項(xiàng)所述的用于含油污水的三相分離設(shè)備，其特征在于，所述三相分離方法包括如下步驟：S1：將含油污水加熱到一個(gè)預(yù)設(shè)的溫度范圍后導(dǎo)入一個(gè)分離罐內(nèi)，直至含油污水的液面達(dá)到一個(gè)預(yù)設(shè)的高度；對(duì)所述分離罐內(nèi)的含油污水進(jìn)行保溫，以使所述分離罐內(nèi)的含油污水的平均溫度處于所述溫度范圍內(nèi)；通過靜置沉降將所述分離罐內(nèi)的含油污水分為從上至下的油層、水層和污泥層；S2：根據(jù)一個(gè)預(yù)設(shè)的周期Tc1對(duì)低于一個(gè)預(yù)設(shè)高度的含油污水進(jìn)行攪拌，以使污泥層混合均勻；同時(shí)采集攪拌過程中不同高度的含油污水對(duì)攪拌裝置的阻力值Fn，進(jìn)而在一個(gè)轉(zhuǎn)換表中查詢相應(yīng)的的污泥含水率；所述轉(zhuǎn)換表表征所述攪拌裝置受到的阻力值與污泥含水率之間的映射關(guān)系；S3：根據(jù)不同高度的含水量計(jì)算污泥的深度，當(dāng)污泥的深度h大于一個(gè)預(yù)設(shè)的深度hs時(shí)，將污泥排出，并向所述分離罐內(nèi)補(bǔ)充含油污水直至含油污水的液面達(dá)到一個(gè)預(yù)設(shè)的高度；S4：當(dāng)所述分離罐內(nèi)的含油污水完全分層時(shí)，將含油污水從分離罐的底部排出，同時(shí)測(cè)量所述分離罐底部的含油污水的含油量ωo1，當(dāng)含油量ωo1低于一個(gè)預(yù)設(shè)的含油量ωs時(shí)，將含油污水中的水層和污泥層直接排出，否則將含油污水中的油層回收。
發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有的含油污水在處理過程中，難以及時(shí)排出污泥，導(dǎo)致污泥堵塞處理設(shè)備或造成二次污染的問題，提供一種用于含油污水的自動(dòng)排泥裝置、三相分離設(shè)備及方法。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種用于含油污水的自動(dòng)排泥裝置包括排放裝置、攪拌裝置、壓力傳感器和控制器。
排放裝置與分離罐的底端連通，用于排出分離罐內(nèi)的污泥。攪拌裝置包括電機(jī)、旋轉(zhuǎn)軸、多個(gè)支架桿和多個(gè)攪拌桿。旋轉(zhuǎn)軸與分離罐的底部同軸設(shè)置。旋轉(zhuǎn)軸的頂端穿過分離罐與電機(jī)的輸出端固定連接。多個(gè)支架桿沿水平方向環(huán)形陣列在旋轉(zhuǎn)軸的底端。支架桿遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸的一端傾斜向下設(shè)置。每個(gè)支架桿上陣列設(shè)置有多個(gè)攪拌桿。每個(gè)攪拌桿均豎直向下設(shè)置。壓力傳感器固定安裝在支架桿或攪拌桿上，用于在攪拌裝置運(yùn)行時(shí)，測(cè)量在不同高度處含油污水對(duì)攪拌裝置的阻力值Fn。
控制器用于：一、根據(jù)一個(gè)預(yù)設(shè)的周期Tc1控制攪拌裝置運(yùn)行，以使分離罐底部的污泥混合均勻，同時(shí)采集每個(gè)壓力傳感器測(cè)量的阻力值Fn。二、根據(jù)測(cè)量的阻力值Fn在一個(gè)預(yù)存的轉(zhuǎn)換表中查找對(duì)應(yīng)的污泥含水率。轉(zhuǎn)換表表征攪拌裝置受到的阻力值與污泥含水率之間的映射關(guān)系。三、根據(jù)不同高度的污泥含水率計(jì)算污泥深度，判斷污泥深度是否高于一個(gè)預(yù)設(shè)的深度h0，是則啟動(dòng)排放裝置將分離罐內(nèi)的污泥排出。
上述自動(dòng)排泥裝置通過對(duì)分離罐底部污泥進(jìn)行定時(shí)攪拌，不僅能將污泥層混合均勻，避免凝結(jié)粘附造成堵塞，同時(shí)可以更精準(zhǔn)的測(cè)量出污泥層的深度，從而在污泥層達(dá)到預(yù)設(shè)的深度時(shí)，將底部污泥一次性排出。相較于人工排放污泥，上述自動(dòng)排泥裝置能夠及時(shí)、快速地將污泥排出，避免污泥凝結(jié)成塊，堵塞分離罐，產(chǎn)生異味。相較于定時(shí)排放污泥，上述自動(dòng)排泥裝置排放更精準(zhǔn)，能避免排出油水，避免對(duì)環(huán)境造成二次污染，同時(shí)更加節(jié)能，降低了運(yùn)行成本。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，攪拌桿為倒棱錐或倒圓錐結(jié)構(gòu)。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，刮板的一側(cè)與支架桿遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸的一端固定連接。刮板的另一側(cè)與分離罐的底側(cè)內(nèi)壁貼合。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，空心軸同軸設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸外側(cè)并與旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接�？招妮S與分離罐固定連接。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，排放裝置包括排污泵、排污管和電動(dòng)閥門一。排污管的一端與分離罐的底端連通，排污管的另一端與排污泵連通。電動(dòng)閥門一安裝在排污管上，用于控制排污管的通斷狀態(tài)。
本發(fā)明還提供一種用于含油污水的三相分離設(shè)備，三相分離設(shè)備包括自動(dòng)排泥裝置、分離罐、進(jìn)水裝置、三通閥、探測(cè)裝置、加熱裝置、保溫裝置、含油量檢測(cè)儀和多個(gè)溫度傳感器。
分離罐的底部為半球形或倒棱臺(tái)體或倒圓臺(tái)體結(jié)構(gòu)。進(jìn)水裝置與分離罐連通，用于向分離罐內(nèi)導(dǎo)入含油污水。三通閥包括一個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端。輸入端與自動(dòng)排泥裝置的出口端連通。其中一個(gè)輸出端用于排泥或排水，另一個(gè)輸出端用于排油。探測(cè)裝置包括殼體和定位器。殼體為空心球體。定位器固定連接在殼體的球心處，用于實(shí)時(shí)測(cè)量殼體的位置。探測(cè)裝置的整體密度大于油的密度并小于水的密度。探測(cè)裝置放置在分離罐內(nèi)，用于測(cè)量其自身的實(shí)時(shí)位置。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)水裝置包括潛污泵、進(jìn)水管和電動(dòng)閥門二。潛污泵安裝在用于存儲(chǔ)含油污水的集水坑內(nèi)。進(jìn)水管的入口端與潛污泵連通，進(jìn)水管的出口端與分離罐連通。電動(dòng)閥門二安裝在進(jìn)水管上，用于控制進(jìn)水管的通斷狀態(tài)。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，加熱裝置安裝在進(jìn)水進(jìn)水裝置與分離罐的連接處，用于加熱進(jìn)水的含油污水。保溫裝置安裝在分離罐上，用于對(duì)分離罐內(nèi)的含油污水進(jìn)行保溫。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，含油量檢測(cè)儀用于檢測(cè)自動(dòng)排泥裝置的出口端的含油量ωo1。溫度傳感器用于測(cè)量進(jìn)水的含油污水的實(shí)時(shí)溫度T1以及分離罐內(nèi)的含油污水的平均溫度T2。
自動(dòng)排泥裝置的控制器還用于：一、判斷溫度T1和平均溫度T2是否超出一個(gè)預(yù)設(shè)的溫度范圍，是則調(diào)節(jié)加熱裝置或保溫裝置的輸出功率，直至溫度T1和平均溫度T2處于溫度范圍內(nèi)。二、判斷探測(cè)裝置在一個(gè)預(yù)設(shè)的周期Tc2內(nèi)是否無高度變化，是則啟動(dòng)自動(dòng)排泥裝置的排放裝置及含油量檢測(cè)儀，并判斷含油量ωo1是否高于一個(gè)預(yù)設(shè)的含油量ωs，是則進(jìn)行排油，否則進(jìn)行排泥或排水。
本發(fā)明還提供一種用于含油污水的三相分離方法，三相分離方法包括如下步驟：
S1：將含油污水加熱到一個(gè)預(yù)設(shè)的溫度范圍后導(dǎo)入一個(gè)分離罐內(nèi)，直至含油污水的液面達(dá)到一個(gè)預(yù)設(shè)的高度。對(duì)分離罐內(nèi)的含油污水進(jìn)行保溫，以使分離罐內(nèi)的含油污水的平均溫度處于溫度范圍內(nèi)。通過靜置沉降將分離罐內(nèi)的含油污水分為從上至下的油層、水層和污泥層。
S2：根據(jù)一個(gè)預(yù)設(shè)的周期Tc1對(duì)低于一個(gè)預(yù)設(shè)高度的含油污水進(jìn)行攪拌，以使污泥層混合均勻。同時(shí)采集攪拌過程中不同高度的含油污水對(duì)攪拌裝置的阻力值Fn，進(jìn)而在一個(gè)轉(zhuǎn)換表中查詢相應(yīng)的的污泥含水率。轉(zhuǎn)換表表征攪拌裝置受到的阻力值與污泥含水率之間的映射關(guān)系。
S3：根據(jù)不同高度的含水量計(jì)算污泥的深度，當(dāng)污泥的深度h大于一個(gè)預(yù)設(shè)的深度hs時(shí)，將污泥排出，并向分離罐內(nèi)補(bǔ)充含油污水直至含油污水的液面達(dá)到一個(gè)預(yù)設(shè)的高度。
S4：當(dāng)分離罐內(nèi)的含油污水完全分層時(shí)，將含油污水從分離罐的底部排出，同時(shí)測(cè)量分離罐底部的含油污水的含油量ωo1，當(dāng)含油量ωo1低于一個(gè)預(yù)設(shè)的含油量ωs時(shí)，將含油污水中的水層和污泥層直接排出，否則將含油污水中的油層回收。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：
1.本發(fā)明的自動(dòng)排泥裝置通過對(duì)分離罐底部污泥進(jìn)行定時(shí)攪拌，不僅能將污泥層混合均勻，避免凝結(jié)粘附造成堵塞，同時(shí)可以更精準(zhǔn)的測(cè)量出污泥層的深度，從而在污泥層達(dá)到預(yù)設(shè)的深度時(shí)，將底部污泥一次性排出。相較于人工排放污泥，本發(fā)明的自動(dòng)排泥裝置能夠及時(shí)、快速地將污泥排出，避免污泥凝結(jié)成塊，堵塞分離罐，產(chǎn)生異味。相較于定時(shí)排放污泥，本發(fā)明的自動(dòng)排泥裝置排放更精準(zhǔn)，能避免排出油水，避免對(duì)環(huán)境造成二次污染，同時(shí)更加節(jié)能，降低了運(yùn)行成本。
2.本發(fā)明的三相分離設(shè)備通過對(duì)含油污水進(jìn)行預(yù)加熱，將含油污水中的固相油脂融化為液相油脂，防止污泥與油脂凝結(jié)成塊不易分離，同時(shí)采用自動(dòng)排泥裝置將沉降在分離罐底部的污泥及時(shí)排出，并補(bǔ)充含油污水，以充分利用分離罐的有效容積，提高含油污水的分離效率。最后，通過實(shí)時(shí)測(cè)量排放的含油污水的含油量，精確區(qū)分水層和油層，將油層回收利用，不僅減少了二次污染，同時(shí)節(jié)約能源，降低處理成本。
（發(fā)明人：孟行健;魏道春;王玉峰;董小娜;金燦;熊友元）
