[发明专利]一种多元化浸润性球状填料用油水分离装置及其分离方法

说明书

本发明涉及填料技术领域，尤其是涉及一种多元化浸润性球状填料用油水分离装置及其分离方法，包括紧固和装填填料的组件以及装填于装置内的球状颗粒，所述球状颗粒包括球状颗粒I、球状颗粒II、球状颗粒III和球状颗粒IV，所述球状颗粒Ⅰ和球状颗粒Ⅱ具有亲油疏水的浸润性，所述球状颗粒Ⅲ和球状颗粒Ⅳ具有亲水疏油的浸润性，球状颗粒Ⅰ‑Ⅳ由上到下对油的浸润性依次递减，而球状颗粒由上到下对水的浸润性依次递增，油水两相分别在球体颗粒的碰撞和排斥作用下，利用油水两相对于颗粒的不同浸润性以及油水两相的密度差处理不同浓度以及不同流量的油水混合物，最终在整个球状颗粒规整填料的上部可获得分离透彻纯度高的油，而下部则为纯度高的水。

技术领域

本发明涉及填料技术领域，尤其是涉及一种多元化浸润性球状填料用油水分离装置及其分离方法。

背景技术

人们日常生产生活中对含油废水的排放以及溢油事故的频繁发生，不仅造成了严重的生态危机和经济损失，还对人类健康存在巨大的安全隐患。随着人类工业的发展，食品加工、石油化工、纺织、金属冶炼等行业产生大量含油污水，对环境和生态系统造成了极大污染和破坏。根据统计，每年约有五百到一千万吨的油进入水中，这些来源主要有：石油开采中的意外事故、运输油轮泄漏、港口作业和石化企业的含油污水、餐饮和食品加工企业的含油污水等。这些污染物还会通过土壤污染宝贵的地下水资源，给人体带来很大的危害。此外，发动机中燃油和润滑油所含的微量水分也是影响发动机寿命与威胁运输安全的主要因素。目前，油水分离填料是板式聚合设备的重要组成部分，它广泛应用于油田、炼油厂的油水分离工艺。填料强度高，耐腐蚀性强，特别适用于大直径塔及气液负荷较大的场合。在处理分散油时，常用的金属或塑料填料如波纹板等，这些填料通常处理效果不佳，不能处理乳化油。因此，探索一种连续高效的用于油水分离的填料不仅能保护生态环境，而且能够节约石油。油水分离现有技术中，利用特殊润湿性填料来完成油水分离的研究并不多。

中国专利CN202022582037.3提出了一种破乳填料及包含破乳填料的卧式油水分离过滤器，它包括卧式罐体和排油包，卧式罐体包括第一舱体、第二舱体和第三舱体，第二舱体内设置有波纹板填料，第三舱体内填充有聚集诱导破乳填料，聚集诱导破乳填料为柔性可压缩材料，聚集诱导破乳填料上设置有多个排水孔道。利用柔性可压缩的材料防止杂质堵塞，保证油水分离顺利进行，提高了耐杂性。但其波纹板填料若长期用于实际应用，会大大降低有效表面积，易老化。

中国专利CN201911048927.1提出了一种脱悬浮物与油水分离耦合的装置和方法，将悬浮物脱除过程与油水分离过程放置在一个反应器中耦合完成，先利用纤维填料携带悬浮物的水相和油相分离初步分离，再分别将悬浮物脱除和将油水深度分离；且脱油区内的纤维填料为任意形状，采用多层叠加纤维层的方式进行填装，吸附填料为大孔蜂窝状填料、大孔丝网状填料、空心状填料、织物填料和波纹齿角填料中的任意一种。即脱除悬浮物的同时进行了油水分离，两个过程互不影响，且脱悬浮和油水分离的整体效率高。

中国专利CN202120840230.4提出了一种聚结沉降油水分离器，包括分离器壳体的左右两侧分别设置的进水口和出水口，分离器壳体上还设有按顺序划分的沉淀池、分离池和清水池，分离池内设置有填料，其中疏油性聚集填料由若干倾斜设置的斜管组成，斜管由疏油性材料制成，亲油性聚集填料包括若干聚丙烯塑料制成的小球。虽然将油水分离中的油水通过碰撞聚结合润湿聚结相结合的方式使油滴粗粒化，增大油滴的上浮速度，提高油水分离的效率。但其疏油性聚集填料由若干斜管组成，成本较高，不利于大规模工业应用。

中国专利CN101972559A提出了一种油水分离装置及油水分离方法，包括一个底流管设置成U形的旋流器和一个具有液体均匀分布功能的卧式聚结油水分离器。卧式聚结油水分离器内部顺序设置有入口布液器、整流筛板、用限位栅板固定的不锈钢板波纹填料和聚丙烯丝网波纹填料、出口集液器等。其中，整流筛板使得液体流速减小呈层流流动，不锈钢板波纹填料提供了油滴聚结分离的场所，带有气浮装置的聚丙烯丝网波纹填料可进一步将残留的细小油滴聚结分离。但若如果进料中有悬浮物质，也还会造成填料内部的阻塞。