含油污水的离心分离处理装置

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2024-05-21 09:23:24

权利要求书： 1.一种含油污水的离心分离处理装置，其特征在于：包括电机（9）和圆台环板（10），所述圆台环板（10）下端面固定设置有环载板（11），所述环载板（11）中央转动设置有圆板（12），所述圆板（12）顶面固定设置有防回流台板（13），所述圆板（12）和台板（13）中部共同转动连接有空心管（14），所述空心管（14）侧壁上固定有用于搅动水流的离心扇叶（15），所述圆台环板（10）内壁上部固定设置有圆顶形的分流板（16），所述分流板（16）中央开设有用于排油的通孔（17），所述空心管（14）正上方设有注液管（18），所述注液管（18）管径小于空心管（14）的管径，且注液管（18）的底端延伸至空心管（14）内部，注液管（18）的顶端延伸至分流板（16）上方，所述注液管（18）用于将含油污水导入空心管（14）内，且注液管（18）与分流板（16）固定安装，所述分流板（16）上方设有贯穿圆台环板（10）侧壁的上流管（19），所述分流板（16）下方设有贯穿圆台环板（10）侧壁的下流管（20），所述上流管（19）与下流管（20）之间的间距与分流板（16）的厚度相同，所述圆台环板（10）上还设有清理装置，所述清理装置吸取沉淀的砂砾并将其输送出圆台环板（10）。

2.根据权利要求1所述的一种含油污水的离心分离处理装置，其特征在于：所述清理装置包括固定在圆台环板（10）内侧壁上的清理管（23），所述清理管（23）底端固定设置在环载板（11）顶面上，所述清理管（23）底部侧壁上开设有进砂口（24），所述清理管（23）内共轴线安装有绞龙轴（25），所述绞龙轴（25）两端均与清理管（23）转动连接，且绞龙轴（25）上安装有将砂砾输送至清理管（23）顶部的螺旋输送板（26），所述绞龙轴（25）上还连接有用于驱动其自转的传动装置。

3.根据权利要求2所述的一种含油污水的离心分离处理装置，其特征在于：所述传动装置包括固定设置在绞龙轴（25）底部的斜齿轮（27），所述斜齿轮（27）啮合有与空心管（14）固定装配的环齿圈（28）。

4.根据权利要求3所述的一种含油污水的离心分离处理装置，其特征在于：所述绞龙轴（25）下方设有用于鼓动砂砾运动的吹气机构，所述吹气机构包括开设在绞龙轴（25）底面的导气腔（30），所述绞龙轴（25）上开设有与导气腔（30）连通的导气孔（31），所述绞龙轴（25）侧壁上固定有位于导气孔（31）一侧的扰流扇叶（32），所述绞龙轴（25）下端转动设置有弯管头（33），所述弯管头（33）下端设置有用于导气的导气结构。

5.根据权利要求4所述的一种含油污水的离心分离处理装置，其特征在于：所述导气结构包括截面为C型的C环板（35），所述C环板（35）的圆心位于所述空心管（14）的轴线上，所述C环板（35）内转动装配有用于与密封C环板（35）形成密封腔体的补偿环板（37），所述弯管头（33）与补偿环板（37）固定连接并且与密封腔体连通，所述C环板（35）上固定连接有用于连通密封腔体与空心管（14）的横向管（36）。

6.根据权利要求2所述的一种含油污水的离心分离处理装置，其特征在于：位于所述圆台环板（10）上的清理管（23）侧壁顶部开设有用于排出沙砾的排沙口（40）。

7.根据权利要求1所述的一种含油污水的离心分离处理装置，其特征在于：所述电机（9）采用能获得更大扭矩的减速电机。

8.根据权利要求1所述的一种含油污水的离心分离处理装置，其特征在于：还包括用于驱动空心管（14）转动的驱动结构，所述驱动结构包括外齿环、齿轮以及电机（9），所述电机（9）与圆台环板（10）固定装配，且电机（9）的输出轴端部与齿轮固定装配，所述外齿环套装固定在空心管（14）外侧壁上，且外齿环与齿轮啮合装配。

说明书：一种含油污水的离心分离处理装置技术领域[0001] 本发明涉及含油污水处理技术领域，具体为一种含油污水的离心分离处理装置。背景技术[0002] 作为危险废弃物，石油炼化污水和含油污泥一直是企业治污的重要内容。近年来，通过技术创新和提高治理力度等措施，石油上下游产业在绿色发展和生态环保方面已取得了长足进步，但废水及污泥污染物对环境的污染仍较为严重，面临巨大挑战。[0003] 面对缺少专门污染控制标准，以及处理成本高、处理后残渣最终出路存在环保隐患等诸多难题与挑战，多年来，中国石油、中国石化、中国海油等企业紧盯行业前沿，加大科技攻关力度，持续推进对污水污泥处理处置及油田注水新技术、新工艺与新装备的研究与工程应用。其中，溶剂萃取、水洗处理、生物处理、调剖、热萃取、脱水处理、超声脱油、热分解处理等技术，已取得显著成效。[0004] 但是石油开采后的污水中通常含有大量的泥沙和浮油，现有的设备通常通过离心直接将砂石搅动离心分离出来，避免影响后续的除油设备工作，现在还没有能同时进行分离砂石以及油污的装备。[0005] 基于此，本发明设计了一种含油污水的离心分离处理装置，以解决上述问题。发明内容[0006] 本发明的目的在于提供一种含油污水的离心分离处理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。[0007] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种含油污水的离心分离处理装置，包括电机和圆台环板，所述圆台环板下端面固定设置有环载板，所述环载板中央转动设置有圆板，所述圆板顶面固定设置有防回流台板，所述圆板和台板中部共同转动连接有空心管，所述空心管侧壁上固定有用于搅动水流的离心扇叶，所述圆台环板内壁上部固定设置有圆顶形的分流板，所述分流板中央开设有用于排油的通孔，所述空心管正上方设有注液管，所述注液管管径小于空心管的管径，且注液管的底端延伸至空心管内部，注液管的顶端延伸至分流板上方，所述注液管用于将含油污水导入空心管内，且注液管与分流板固定安装，所述分流板上方设有贯穿圆台环板侧壁的上流管，所述分流板下方设有贯穿圆台环板侧壁的下流管，所述上流管与下流管之间的距离与分流板的厚度相同，所述圆台环板上还设有清理装置，所述清理装置吸取沉淀的砂砾并将其输送出圆台环板。[0008] 作为本发明进一步方案，所述清理装置包括固定在圆台环板内侧壁上的清理管，所述清理管底端固定设置在环载板顶面上，所述清理管底部侧壁上开设有进砂口，所述清理管内共轴线安装有绞龙轴，所述绞龙轴两端均与清理管转动连接，且绞龙轴上安装有将砂砾输送至清理管顶部的螺旋输送板，所述绞龙轴上还连接有用于驱动其自转的传动装置。[0009] 作为本发明进一步方案，所述传动装置包括固定设置在绞龙轴底部的斜齿轮，所述斜齿轮啮合有与空心管固定装配的环齿圈。[0010] 作为本发明进一步方案，所述绞龙轴下方设有用于鼓动砂砾运动的吹气机构，所述吹气机构包括开设在绞龙轴底面的导气腔，所述绞龙轴上开设有与导气腔连通的导气孔，所述绞龙轴侧壁上固定有位于导气孔一侧的扰流扇叶，所述绞龙轴下端转动设置有弯管头，所述弯管头下端设置有用于导气的导气结构。[0011] 作为本发明进一步方案，所述导气结构包括截面为C型的C环板，所述C环板的圆心位于所述空心管的轴线上，所述C环板内转动装配有用于与密封C环板形成密封腔体的补偿环板，所述弯管头与补偿环板固定连接并且与密封腔体连通，所述C环板上固定连接有用于连通密封腔体与空心管的横向管。[0012] 作为本发明进一步方案，位于所述圆台环板上的清理管侧壁顶部开设有用于排出沙砾的排沙口。[0013] 作为本发明进一步方案，所述电机采用能获得更大扭矩的减速电机。[0014] 作为本发明进一步方案，还包括用于驱动空心管转动的驱动结构，所述驱动结构包括外齿环、齿轮以及电机，所述电机与圆台环板固定装配，且电机的输出轴端部与齿轮固定装配，所述外齿环套装固定在空心管外侧壁上，且外齿环与齿轮啮合装配。[0015] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.本发明通过电机驱动空心管转动，从而驱动离心扇叶转动，可将污水中的泥沙通过离心甩动到台板侧壁与圆台环板内壁之间的圆板和环载板上，泥沙沉积后不再受到离心力作用，通过设置的清理装置能将泥沙快速清理排除；再通过向注液管注入的污水中注入压缩空气，在污水中形成上升气泡，从而将溶在污水中的油沫快速凝结成油滴漂浮在污水液面上，因为轻液的离心力小，从而浮油聚集到污水中央，浮油层越积越厚，浮油从分流板上端流出，污水从分流板下端流出，完成油水的分离处理。

[0016] 2.本发明通过空心管间接驱动环齿圈转动，使得环齿圈驱动斜齿轮自转同时驱动环载板相对于空心管相反转动，从而使得清理管进行公转，使得进砂口绕着圆板和环载板形成的泥沙沉积槽移动，再通过斜齿轮和环齿圈作用使得绞龙轴自转，使得螺旋输送板转动将泥沙清理排除，且进砂口移动，使得泥沙清理更加快速高效，另外，通过环载板驱动圆台环板与污水离心转动方向相反，使得污水靠近圆台环板快速减速，从而加速泥沙的沉降，从而完成泥沙的快速清理。附图说明[0017] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0018] 图1为本发明总体结构示意图；图2为本发明侧俯视局部剖视结构示意图；

图3为本发明图2中A处放大结构示意图；

图4为本发明图2中B处放大结构示意图；

图5为本发明侧仰视总体结构示意图；

图6为本发明环齿圈与空心管间接连接结构示意图。

[0019] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：电机9，圆台环板10，环载板11，圆板12，台板13，空心管14，离心扇叶15，分流板16，通孔17，注液管18，上流管19，下流管20，清理管23，进砂口24，绞龙轴25，螺旋输送板26，斜齿轮27，环齿圈28，导气腔30，导气孔31，扰流扇叶32，弯管头33，C环板35，横向管36，补偿环板37，排沙口40。

具体实施方式[0020] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。[0021] 请参阅图1?6，本发明提供一种技术方案：一种含油污水的离心分离处理装置，包括电机9和圆台环板10，圆台环板10下端面固定设置有环载板11，环载板11中央转动设置有圆板12，圆板12顶面固定设置有防回流台板13，圆板12和台板13中部共同转动连接有空心管14，空心管14侧壁上固定有用于搅动水流的离心扇叶15，圆台环板10内壁上部固定设置有圆顶形的分流板16，分流板16中央开设有用于排油的通孔17，空心管14正上方设有注液管18，注液管18管径小于空心管14的管径，且注液管18的底端延伸至空心管14内部，注液管18的顶端延伸至分流板16上方，注液管18用于将含油污水导入空心管14内，且注液管18与分流板16固定安装，分流板16上方设有贯穿圆台环板10侧壁的上流管19，分流板16下方设有贯穿圆台环板10侧壁的下流管20，上流管19与下流管20之间的间距与分流板16的厚度相同，圆台环板10上还设有清理装置，清理装置吸取沉淀的砂砾并将其输送出圆台环板10。

[0022] 使用前，先将本装置组装完毕，将圆板12固定设置到地面上，将石油污水连接到注液管18上，同时将高压气体连接到空心管14，通入气体的同时，将污水注入设备，如图1所示，图1中从上往下看为本装置的上端，本装置采用环形阵列的排布方式；本发明使用时，随着污水和压缩气体的通入，圆台环板10内部污水液面上升，同时气体和污水同时通入，使得污水中出现大量气泡，从而使得污水中的油污在空气气泡的作用下快速汇集凝结形成浮于水面的浮油，同时启动电机9，使得电机9驱动空心管14在圆板

12上转动，空心管14转动驱动离心扇叶15开始转动，离心扇叶15转动作用污水使其加速转动（如图2和3所示，离心扇叶15的转动一方面使得污水进行加速转动，产生离心力，另外一方面使污水中的油污快速与空气气泡发生作用，使油污快速汇集凝结，从而脱离污水，浮于污水液面顶部形成油层），污水被加速后开始旋转流动，将内部的密度较大的泥沙快速甩动到圆台环板10上，使得泥沙快速沉积到台板13侧壁与圆台环板10内壁之间的圆板12和环载板11上，方便收集，随着空心管14内持续注入压缩空气，同时注液管18中快速注入污水，污水液面持续上升，其中离心扇叶15位于液面下端，且靠近圆板12和台板13，从而使得液面下端的离心力最大，随着液面上升，污水上端的离心力越来越小，在污水将下流管20与圆台环板10之间填充满后（注液管18单位时间内的注液量不变，当液面淹没下流管20处时，下流管

20单位时间内的排水量与注液管18单位时间内的注液量保持一致，此时污水排出量与注入量保持一个动态的平衡），由于分流板16设计为圆顶形，注液管18持续输入污水，油污会持续增加汇集，油污厚度会在分流板16底部进行持续汇集增加，当汇集过量时，油污会从分流板16中间的通孔17排到分流板16上端（如图2所示，其中污水上端的离心力最小，且油污的密度比水小，油污总是会悬浮在最上端的液面上，受到离心作用时，会悬浮在污水的旋转中心上，使得油污汇集的高度缓慢增加，从而能使得浮油处于分流板16中央的通孔17位置，油污越积越多，最终从分流板16最上端中央的通孔17排出），顺着分流板16的上端面流到圆台环板10侧壁的上流管19上，达到浮油去除的目的，同时分流板16下端的污水上层旋转流速小，从而避免了泥沙的离心力作用出现上移，从而污水上端不含有泥沙，同时从分流板16边缘最低点的圆台环板10侧壁的下流管20排出；

如图1和2所示，在下流管20单位时间内的排水量与注液管18单位时间内的注液量保持一致的状态下，污水液面上升不到分流板16中间最高点，均从下流管20中进行排出；同时的清理装置也同时工作从而将台板13侧壁与圆台环板10内壁之间的圆板12和环载板11上端泥沙向上清理出设备，且泥沙上移时也不会受到离心力作用再次混入污水中。

[0023] 本发明通过电机9驱动空心管14转动，驱动离心扇叶15转动，可将污水中的泥沙离心甩动到台板13侧壁与圆台环板10内壁之间的圆板12和环载板11上端，从而使得泥沙沉积后不再受到离心力作用继续跟随污水进行移动，再通过清理装置将泥沙快速清理出设备；其次再通过向注液管18注入的污水中注入压缩空气，使得污水中形成上升气泡，从而将溶在污水中的油污快速凝结汇集随着污水进行上浮，又因液面上端的离心力小，从而将油污聚集到污水中央，随着污水液面高度持续上升，通过圆顶形的分流板16，将污水和油滴进行分离，使得油滴从分流板16上端流出，污水从分流板16下端流出，达到油水分离的效果。

[0024] 作为本发明进一步方案，清理装置包括固定在圆台环板10内侧壁上的清理管23，清理管23底端固定设置在环载板11顶面上，清理管23底部侧壁上开设有进砂口24，清理管23内共轴线安装有绞龙轴25，绞龙轴25两端均与清理管23转动连接，且绞龙轴25上安装有将砂砾输送至清理管23顶部的螺旋输送板26，绞龙轴25上还连接有用于驱动其自转的传动装置；传动装置包括固定设置在绞龙轴25底部的斜齿轮27，斜齿轮27啮合有与空心管14固定装配的环齿圈28；

本发明使用时，空心管14驱动环齿圈28转动，环齿圈28转动驱动斜齿轮27转动，斜齿轮27转动驱动绞龙轴25转动，绞龙轴25转动驱动螺旋输送板26转动，将堆积在台板13侧壁与圆台环板10内壁之间的圆板12和环载板11上端的泥沙通过进砂口24沿着清理管23向上移动（如图2和图4所示，其中泥沙受到离心力会向外移动产生堆积，堆积过多会进入进砂口24中，从而使得螺旋输送板26能将泥沙沿着清理管23转运到外侧，其中螺旋输送板26靠近绞龙轴25一端低靠近清理管23的外端高，从而能使得螺旋输送板26在将泥沙向上转运时，且两者之间存在间隙，绞龙轴25相对于竖直轴线存在角度，处于倾斜状态，不会将污水搅到清理管23上端，也能将泥沙向上转移，避免出面异常磨损，卡住，或者将污水向上传输），由于圆板12和环载板11处于转动连接，使得环载板11绕着圆板12出现转动，且转动方向与离心扇叶15转动方向相反（如图2和4所示，其中斜齿轮27位于环齿圈28外侧，从而受到的公转方向相反，且自转方向也相反），使清理管23进行公转，使得圆台环板10也进行公转，从而使得最边缘的离心转动的污水受到相反的作用发生减速，从而使得污水内部的泥沙能快速进行沉降，同时的清理管23公转使得进砂口24位移发生位移，从而使得对于泥砂的清理更佳；

作为本发明进一步方案，绞龙轴25下方设有用于鼓动砂砾运动的吹气机构，吹气机构包括开设在绞龙轴25底面的导气腔30，绞龙轴25上开设有与导气腔30连通的导气孔

31，绞龙轴25侧壁上固定有位于导气孔31一侧的扰流扇叶32，绞龙轴25下端转动设置有弯管头33，弯管头33下端设置有用于导气的导气结构；导气结构包括截面为C型的C环板35，C环板35的圆心位于空心管14的轴线上，C环板35内转动装配有用于与密封C环板35形成密封腔体的补偿环板37，弯管头33与补偿环板37固定连接并且与密封腔体连通，C环板35上固定连接有用于连通密封腔体与空心管14的横向管36。

[0025] 本发明使用时，如图4所示，吹气机构与导气结构工作时，弯管头33中能不断地输入压缩气体，使得导气腔30内充满气体，导气腔30内气体从导气孔31输出到进砂口24下端，再通过转动的绞龙轴25驱动扰流扇叶32将台板13侧壁与圆台环板10内壁之间的圆板12和环载板11上端的泥沙鼓起，鼓起后的泥沙能再次随着污水进行离心向外抛出，准确的进入进砂口24中，从而被清理，从而避免了泥沙长时间堆积在正在旋转的环载板11和圆板12转动处，避免设备出现异常磨损，由于采用定点吹沙，避免泥沙大面积扬起，跟随污水再次进行重复离心，从而造成清理效率低下；如图2和5所示，压缩气体从空心管14分流进入横向管36中，横向管36驱动C环板35转动，C环板35转动与补偿环板37出现转动差，从而将气体再次充入弯管头33中，从而完成补偿连通（如图4和6所示，其中环齿圈28也固定设置在C环板35端面上，从而使得环齿圈28能顺利驱动斜齿轮27转动，其中补偿环板37跟随绞龙轴25进行公转时，与C环板35出现转动偏差，从而补偿了横向管36与弯管头33的不同步转动）。

[0026] 作为本发明进一步方案，位于圆台环板10上的清理管23侧壁顶部开设有用于排出沙砾的排沙口40；排沙口40的设计使得绞龙轴25和螺旋输送板26能将泥沙快速排出清理管23，从而避免了清理管23出现堵塞的问题出现。

[0027] 电机9采用减速电机，可使得设备获得更大扭矩。[0028] 圆板12和环载板11转动接触面上覆有减摩材料，能使得设备减小摩擦延长寿命。