公布日：2023.03.07

申請日：2022.12.28

分類號：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排泥裝置、三相分離設備及方法。自動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、旋轉軸、多個支架桿和多個攪拌桿。旋轉軸的頂端穿過分離罐與電機的輸出端固定連接。多個支架桿環(huán)形陣列在旋轉軸的底端。每個支架桿上陣列設置有多個攪拌桿。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)明通過對污泥進行定時攪拌，避免污泥凝結粘附造成堵塞，同時可以更精準的測量出污泥層的深度，將底部污泥一次性排出，具有排放更精準、避免二次污染、更加節(jié)能的優(yōu)點。

權利要求書

1.一種用于含油污水的自動排泥裝置，其用于在含油污水的三相分離工藝中，自動排出分離罐內的污泥；所述自動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的污泥；其特征在于，所述自動排泥裝置還包括：攪拌裝置，其包括電機、旋轉軸、多個支架桿和多個攪拌桿；所述旋轉軸與所述分離罐的底部同軸設置；所述旋轉軸的頂端穿過所述分離罐與所述電機的輸出端固定連接；多個所述支架桿沿水平方向環(huán)形陣列在所述旋轉軸的底端；所述支架桿遠離所述旋轉軸的一端傾斜向下設置；每個所述支架桿上陣列設置有多個所述攪拌桿；每個所述攪拌桿均豎直向下設置；多個壓力傳感器，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行時，測量在不同高度處含油污水對所述攪拌裝置的阻力值Fn；以及控制器，其用于：一、根據(jù)一個預設的周期Tc1控制所述攪拌裝置運行，以使所述分離罐底部的污泥混合均勻，同時采集每個所述壓力傳感器測量的阻力值Fn；二、根據(jù)測量的阻力值Fn在一個預存的轉換表中查找對應的污泥含水率；所述轉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系；三、根據(jù)不同高度的污泥含水率計算污泥深度，判斷污泥深度是否高于一個預設的深度h0，是則啟動所述排放裝置將所述分離罐內的污泥排出。

2.根據(jù)權利要求1所述的用于含油污水的自動排泥裝置，其特征在于，所述攪拌桿為倒棱錐或倒圓錐結構。

3.根據(jù)權利要求1所述的用于含油污水的自動排泥裝置，其特征在于，至少一個所述支架桿上固定連接一個刮板；所述刮板的一側與所述支架桿遠離所述旋轉軸的一端固定連接；所述刮板的另一側與所述分離罐的底側內壁貼合。

4.根據(jù)權利要求1所述的用于含油污水的自動排泥裝置，其特征在于，所述攪拌裝置還包括空心軸；所述空心軸同軸設置在所述旋轉軸外側并與所述旋轉軸轉動連接；所述空心軸與所述分離罐固定連接。

5.根據(jù)權利要求1所述的用于含油污水的自動排泥裝置，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備，其包括分離罐，所述分離罐的底部為半球形或倒棱臺體或倒圓臺體結構；其特征在于，所述三相分離設備還包括：如權利要求1至5中任意一項所述的用于含油污水的自動排泥裝置；進水裝置，其與所述分離罐連通，用于向所述分離罐內導入含油污水；三通閥，其包括一個輸入端和兩個輸出端；所述輸入端與所述自動排泥裝置的出口端連通；其中一個所述輸出端用于排泥或排水，另一個所述輸出端用于排油；以及探測裝置，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，用于實時測量所述殼體的位置；所述探測裝置的整體密度大于油的密度并小于水的密度；所述探測裝置放置在所述分離罐內，用于測量其自身的實時位置。

7.根據(jù)權利要求6所述的用于含油污水的三相分離設備，其特征在于，所述進水裝置包括潛污泵、進水管和電動閥門二；所述潛污泵安裝在用于存儲含油污水的集水坑內；所述進水管的入口端與所述潛污泵連通，所述進水管的出口端與所述分離罐連通；所述電動閥門二安裝在所述進水管上，用于控制所述進水管的通斷狀態(tài)。

8.根據(jù)權利要求6所述的用于含油污水的三相分離設備，其特征在于，所述三相分離設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水裝置與所述分離罐的連接處，用于加熱進水的含油污水；所述保溫裝置安裝在所述分離罐上，用于對所述分離罐內的含油污水進行保溫。

9.根據(jù)權利要求7或8所述的用于含油污水的三相分離設備，其特征在于，所述三相分離設備還包括含油量檢測儀和多個溫度傳感器；所述含油量檢測儀用于檢測所述自動排泥裝置的出口端的含油量ωo1；所述溫度傳感器用于測量進水的含油污水的實時溫度T1以及所述分離罐內的含油污水的平均溫度T2；所述自動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是否超出一個預設的溫度范圍，是則調節(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；二、判斷所述探測裝置在一個預設的周期Tc2內是否無高度變化，是則啟動所述自動排泥裝置的排放裝置及所述含油量檢測儀，并判斷所述含油量ωo1是否高于一個預設的含油量ωs，是則進行排油，否則進行排泥或排水。

10.一種用于含油污水的三相分離方法，其應用于如權利要求6至9中任意一項所述的用于含油污水的三相分離設備，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預設的溫度范圍后導入一個分離罐內，直至含油污水的液面達到一個預設的高度；對所述分離罐內的含油污水進行保溫，以使所述分離罐內的含油污水的平均溫度處于所述溫度范圍內；通過靜置沉降將所述分離罐內的含油污水分為從上至下的油層、水層和污泥層；S2：根據(jù)一個預設的周期Tc1對低于一個預設高度的含油污水進行攪拌，以使污泥層混合均勻；同時采集攪拌過程中不同高度的含油污水對攪拌裝置的阻力值Fn，進而在一個轉換表中查詢相應的的污泥含水率；所述轉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系；S3：根據(jù)不同高度的含水量計算污泥的深度，當污泥的深度h大于一個預設的深度hs時，將污泥排出，并向所述分離罐內補充含油污水直至含油污水的液面達到一個預設的高度；S4：當所述分離罐內的含油污水完全分層時，將含油污水從分離罐的底部排出，同時測量所述分離罐底部的含油污水的含油量ωo1，當含油量ωo1低于一個預設的含油量ωs時，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)明內容

基于此，有必要針對現(xiàn)有的含油污水在處理過程中，難以及時排出污泥，導致污泥堵塞處理設備或造成二次污染的問題，提供一種用于含油污水的自動排泥裝置、三相分離設備及方法。

本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)：一種用于含油污水的自動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，用于排出分離罐內的污泥。攪拌裝置包括電機、旋轉軸、多個支架桿和多個攪拌桿。旋轉軸與分離罐的底部同軸設置。旋轉軸的頂端穿過分離罐與電機的輸出端固定連接。多個支架桿沿水平方向環(huán)形陣列在旋轉軸的底端。支架桿遠離旋轉軸的一端傾斜向下設置。每個支架桿上陣列設置有多個攪拌桿。每個攪拌桿均豎直向下設置。壓力傳感器固定安裝在支架桿或攪拌桿上，用于在攪拌裝置運行時，測量在不同高度處含油污水對攪拌裝置的阻力值Fn。

控制器用于：一、根據(jù)一個預設的周期Tc1控制攪拌裝置運行，以使分離罐底部的污泥混合均勻，同時采集每個壓力傳感器測量的阻力值Fn。二、根據(jù)測量的阻力值Fn在一個預存的轉換表中查找對應的污泥含水率。轉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系。三、根據(jù)不同高度的污泥含水率計算污泥深度，判斷污泥深度是否高于一個預設的深度h0，是則啟動排放裝置將分離罐內的污泥排出。

上述自動排泥裝置通過對分離罐底部污泥進行定時攪拌，不僅能將污泥層混合均勻，避免凝結粘附造成堵塞，同時可以更精準的測量出污泥層的深度，從而在污泥層達到預設的深度時，將底部污泥一次性排出。相較于人工排放污泥，上述自動排泥裝置能夠及時、快速地將污泥排出，避免污泥凝結成塊，堵塞分離罐，產生異味。相較于定時排放污泥，上述自動排泥裝置排放更精準，能避免排出油水，避免對環(huán)境造成二次污染，同時更加節(jié)能，降低了運行成本。

在其中一個實施例中，攪拌桿為倒棱錐或倒圓錐結構。

在其中一個實施例中，刮板的一側與支架桿遠離旋轉軸的一端固定連接。刮板的另一側與分離罐的底側內壁貼合。

在其中一個實施例中，空心軸同軸設置在旋轉軸外側并與旋轉軸轉動連接。空心軸與分離罐固定連接。

在其中一個實施例中，排放裝置包括排污泵、排污管和電動閥門一。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備，三相分離設備包括自動排泥裝置、分離罐、進水裝置、三通閥、探測裝置、加熱裝置、保溫裝置、含油量檢測儀和多個溫度傳感器。

分離罐的底部為半球形或倒棱臺體或倒圓臺體結構。進水裝置與分離罐連通，用于向分離罐內導入含油污水。三通閥包括一個輸入端和兩個輸出端。輸入端與自動排泥裝置的出口端連通。其中一個輸出端用于排泥或排水，另一個輸出端用于排油。探測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，用于實時測量殼體的位置。探測裝置的整體密度大于油的密度并小于水的密度。探測裝置放置在分離罐內，用于測量其自身的實時位置。

在其中一個實施例中，進水裝置包括潛污泵、進水管和電動閥門二。潛污泵安裝在用于存儲含油污水的集水坑內。進水管的入口端與潛污泵連通，進水管的出口端與分離罐連通。電動閥門二安裝在進水管上，用于控制進水管的通斷狀態(tài)。

在其中一個實施例中，加熱裝置安裝在進水進水裝置與分離罐的連接處，用于加熱進水的含油污水。保溫裝置安裝在分離罐上，用于對分離罐內的含油污水進行保溫。

在其中一個實施例中，含油量檢測儀用于檢測自動排泥裝置的出口端的含油量ωo1。溫度傳感器用于測量進水的含油污水的實時溫度T1以及分離罐內的含油污水的平均溫度T2。

自動排泥裝置的控制器還用于：一、判斷溫度T1和平均溫度T2是否超出一個預設的溫度范圍，是則調節(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。二、判斷探測裝置在一個預設的周期Tc2內是否無高度變化，是則啟動自動排泥裝置的排放裝置及含油量檢測儀，并判斷含油量ωo1是否高于一個預設的含油量ωs，是則進行排油，否則進行排泥或排水。

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預設的溫度范圍后導入一個分離罐內，直至含油污水的液面達到一個預設的高度。對分離罐內的含油污水進行保溫，以使分離罐內的含油污水的平均溫度處于溫度范圍內。通過靜置沉降將分離罐內的含油污水分為從上至下的油層、水層和污泥層。

S2：根據(jù)一個預設的周期Tc1對低于一個預設高度的含油污水進行攪拌，以使污泥層混合均勻。同時采集攪拌過程中不同高度的含油污水對攪拌裝置的阻力值Fn，進而在一個轉換表中查詢相應的的污泥含水率。轉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系。

S3：根據(jù)不同高度的含水量計算污泥的深度，當污泥的深度h大于一個預設的深度hs時，將污泥排出，并向分離罐內補充含油污水直至含油污水的液面達到一個預設的高度。

S4：當分離罐內的含油污水完全分層時，將含油污水從分離罐的底部排出，同時測量分離罐底部的含油污水的含油量ωo1，當含油量ωo1低于一個預設的含油量ωs時，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，本發(fā)明具有如下有益效果：

1.本發(fā)明的自動排泥裝置通過對分離罐底部污泥進行定時攪拌，不僅能將污泥層混合均勻，避免凝結粘附造成堵塞，同時可以更精準的測量出污泥層的深度，從而在污泥層達到預設的深度時，將底部污泥一次性排出。相較于人工排放污泥，本發(fā)明的自動排泥裝置能夠及時、快速地將污泥排出，避免污泥凝結成塊，堵塞分離罐，產生異味。相較于定時排放污泥，本發(fā)明的自動排泥裝置排放更精準，能避免排出油水，避免對環(huán)境造成二次污染，同時更加節(jié)能，降低了運行成本。

2.本發(fā)明的三相分離設備通過對含油污水進行預加熱，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成塊不易分離，同時采用自動排泥裝置將沉降在分離罐底部的污泥及時排出，并補充含油污水，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，通過實時測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）