含油污水静置分层后的油层深度的测量与分离装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种含油污水静置分层后的油层深度的测量与分离装置及方法。油层深度测量装置包括浮球、距离传感器、三个滑块和三个导轨。距离传感器安装在浮球的空腔内，距离传感器的探测方向始终竖直向上并经过透明窗。三个滑块以浮球的球心为对称中心旋转对称设置并固定连接在浮球的外表面上。每个导轨均竖向设置，每个导轨与一个滑块滑动连接。油层深度测量装置的整体密度ρ

【技术实现步骤摘要】
含油污水静置分层后的油层深度的测量与分离装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种油层深度测量装置，特别是涉及一种含油污水在静置分层后的油层深度测量装置、一种含油污水在静置分层后的油层深度测量方法、一种基于油层深度测量装置的油水分离方法、一种基于油层深度测量装置的油水分离装置。

技术介绍

[0002]含油污水是生产生活中极为常见的污染源。如餐厨污水、道路污水、工厂排放污水中均存在大量油污。油是可以从污水中分离并回收的资源，具有极高的再利用价值。含油污水的一般分离方法包括沉降法、膜过滤法以及蒸馏法等。膜过滤法对于过滤膜的质量要求高，在实际油水分离中存在处理量较小、过滤膜易损坏的缺点。蒸馏法需要将污水加热到高于水的沸点，消耗能量大，油水分离的成本高。
[0003]在一般的沉降法去除油污的过程中，需要等待油水完全静置分层，成为上下两层澄清的液体（水层和油层），进而通过吸油或排水的方法完成油水分离。在含油污水静置分层的过程中，含油污水逐渐分为三层，即自上而下的油层、油水混合层和水层。其中，含油污水分层后的任意一层深度均难以实时监测，仅能通过人工测量油层深度，而人工测量油层深度的精确度较低、无法实时监测。因此，现有的沉降法难以对含油污水进行实时分离，也难以观察在油水分离过程中，随着油水混合层的减少，油水分离速率的变化状况。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对现有油水分离中，油层深度难以实时精确测量的问题，提供一种含油污水静置分层后的油层深度的测量与分离装置及方法。
[0005]本专利技术通过以下技术方案实现：一种基于浮力的油层深度测量装置包括：浮球、距离传感器、底座、三个滑块和三个导轨。
[0006]浮球为空心球体。浮球上可拆卸式连接一个透明窗。距离传感器安装在浮球的空腔内。距离传感器的探测方向经过透明窗。距离传感器与浮球的整体重心与所浮球的球心重合。三个滑块以浮球的球心为对称中心旋转对称设置并固定连接在浮球的外表面上。每个导轨均竖向设置，每个导轨与一个滑块滑动连接。导轨的顶端高于含油污水的最高液面。导轨的底端不高于含油污水中油层的最低底面。距离传感器的探测方向与三个滑块所在的平面垂直，以使距离传感器的探测方向始终竖直向上。
[0007]浮球、距离传感器和三个滑块的整体密度ρ
e
满足条件：其中，μ
w
为回收油的最大含水量，ρ
w
为水的密度，ρ
o
为油的密度。
[0008]距离传感器竖直向上探测其自身与含油污水的液面的间距，进而根据浮球的球心与距离探测器的探测端的间距得到油层深度。则油层深度h
o
表达为：
其中，d
f
为距离探测器的探测端与含油污水的液面的间距，h
m1
为浮球的球心与距离传感器的探测端的间距。
[0009]上述油层深度测量装置放置在含油污水中，由于含油污水在静置条件下受重力作用自然分层，形成自上至下的油层、油水混合层和水层，油层深度测量装置在重力作用下自动沉降到与其自身密度相同或接近的液体位置。则位于浮球1的球心下方的液体密度均大于油层深度测量装置的整体密度，而位于浮球1的球心上方的液体密度均小于油层深度测量装置的整体密度。通过距离传感器2测量其自身与油层液面的间距，进而计算出实际的油层深度。本实施例的油层深度测量装置可以根据含油污水的分层状态自动调节测量位置，并始终向上测量油层深度，具有操作简单便捷、结构稳固、测量精度高、实时性强、应用范围广的特点。
[0010]在其中一个实施例中，底座固定连接在三个导轨的底端。底座固定连接在污水处理池或污水处理箱的内壁上，以使三个导轨始终竖直向上。
[0011]本专利技术还提供一种含油污水在静置分层后的油层深度的测量方法，油层深度的测量方法包括如下步骤：步骤一：配置一个整体密度为ρ
e
的油层深度测量装置。具体配置方法如下：a、获取油的密度。获取回收油的最大含水量即回收油中允许含水的最大体积占比。计算油层深度测量装置的整体密度。油层深度测量装置的整体密度ρ
e
满足条件：其中，μ
w
为回收油的最大含水量，ρ
w
为水的密度，ρ
o
为油的密度。
[0012]b、称量距离传感器和三个滑块的整体重量m
e
以及三个滑块的整体体积V
e
。计算满足整体密度条件的油层深度测量装置中浮球的体积和质量。进而将距离传感器和三个滑块按照上述油层深度测量装置的组装方式安装在浮球上。则浮球的质量m1与体积V1满足条件：。
[0013]步骤二：将油层测量装置安装在用于处理含油污水的箱体中，并在含油污水的液面上放置一个浮层。浮层的厚度小于0.2mm，浮层的密度小于油的密度。油层测量装置的具体安装方法如下：将油层测量装置的底座固定连接在用于处理含油污水的箱体内壁上，底座的上表面水平设置，以使三个导轨竖直向上。三个滑块分别与三个导轨滑动连接。浮球受重力作用在含油污水中沿导轨方向沉降至油层的底面。
[0014]步骤三：读取距离传感器与浮层的间距d
f
，进而根据浮球的球心与距离探测器的探测端的间距得到油层深度。则油层深度h
o
表达为：其中， h
m1
为浮球的球心与距离传感器的探测端的间距。
[0015]本专利技术还提供一种基于油层深度测量装置的油水分离方法，其包括如下过程：S1：采用上述的油层深度的测量方法测量含油污水中的油层深度。其中，油层深度测量装置的整体密度ρ1满足条件：其中，μ
w
为回收油的最大含水量，ρ
w
为水的密度，ρ
o
为油的密度。
[0016]则油层深度h
o
表达为：其中， d
f
为油层深度测量装置的距离传感器的探测端与含油污水液面的间距，h
m1
为油层深度测量装置的浮球的球心与油层深度测量装置的探测端的间距。
[0017]S2：判断油层深度是否大于一个预设的阈值一。是则对待处理的含油污水进行吸油直至油层深度小于一个预设的阈值二。
[0018]S3：采用一个整体密度为ρ2的水层深度测量装置测量含油污水中的水层深度。则水层深度测量装置的整体密度ρ2表达为：水层深度h
w
表达为：其中，d
s
为水层深度测量装置的距离传感器探测端与含油污水底面的间距，h
m2
为水层深度测量装置的距离传感器探测端与水层深度测量装置的浮球的球心的间距。
[0019]S4：判断水层深度是否大于一个预设的阈值三。是则从含油污水的底部进行排水直至水层深度小于一个预设的阈值四。
[0020]S5：测量含油污水的总深度。判断含油污水的总深度是否小于一个预设的阈值五。是则向含油污水中补充污水以使含油污水的总深度大于一个预设的阈值六。其中，补充的污水导入含油污水中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含油污水在静置分层后的油层深度测量装置，用于在油水分离的污水处理池或处理箱中，实时测量含油污水在静置分层过程中油层的深度；其特征在于，其包括：浮球，其为空心球体；所述浮球上可拆卸式连接一个透明窗；距离传感器，其安装在所述浮球的空腔内；所述距离传感器的探测方向经过所述透明窗；所述距离传感器与所述浮球的整体重心与所述浮球的球心重合；三个滑块，三个所述滑块以所述浮球的球心为对称中心旋转对称设置并固定连接在所述浮球的外表面上； 以及与所述滑块一一对应的导轨；每个所述导轨均竖向设置，每个所述导轨与一个所述滑块滑动连接；所述导轨的顶端高于含油污水的最高液面；所述导轨的底端不高于含油污水中油层的最低底面；所述距离传感器的探测方向与三个所述滑块所在的平面垂直，以使所述距离传感器的探测方向始终竖直向上；所述浮球、所述距离传感器和三个所述滑块的整体密度ρ
e
满足条件：其中，μ
w
为回收油的最大含水量，ρ
w
为水的密度，ρ
o
为油的密度；所述距离传感器竖直向上探测其自身与含油污水的液面的间距，进而根据浮球的球心与距离探测器的探测端的间距得到油层深度；则油层深度h
o
表达为：其中，d
f
为距离探测器的探测端与含油污水的液面的间距，h
m1
为浮球的球心与距离传感器的探测端的间距。2.根据权利要求1所述的一种含油污水在静置分层后的油层深度测量装置，其特征在于，所述油层深度测量装置还包括底座；所述底座固定连接在三个所述导轨的底端；所述底座固定连接在污水处理池或污水处理箱的内壁上，以使三个所述导轨始终竖直向上。3.一种含油污水在静置分层后的油层深度的测量方法，其特征在于，所述油层深度的测量方法包括如下步骤：步骤一：配置一个如权利要求1至2中任意一项所述的油层深度测量装置；具体配置方法如下：a、获取油的密度；获取回收油的最大含水量即回收油中允许含水的最大体积占比；计算油层深度测量装置的整体密度；油层深度测量装置的整体密度ρ
e
满足条件：其中，μ
w
为回收油的最大含水量，ρ
w
为水的密度，ρ
o
为油的密度；b、称量距离传感器和三个滑块的整体重量m
e
以及三个滑块的整体体积V
e
；计算满足整体密度条件的油层深度测量装置中浮球的体积和质量；进而将距离传感器和三个滑块按照如权利要求1至2中任意一项所述的油层深度测量装置的组装方式安装在浮球上；则浮球的质量m1与体积V1满足条件：；步骤二：将油层测量装置安装在用于处理含油污水的箱体中，并在含油污水的液面上
放置一个浮层；浮层的厚度小于0.2mm，浮层的密度小于油的密度；油层测量装置的具体安装方法如下：将油层测量装置的底座固定连接在用于处理含油污水的箱体内壁上，底座的上表面水平设置，以使三个导轨竖直向上；三个滑块分别与三个导轨滑动连接；浮球受重力作用在含油污水中沿导轨方向沉降至油层的底面；步骤三：读取距离传感器的探测端与浮层的间距d
f
，进而根据浮球的球心与距离探测器的探测端的间距得到油层深度；则油层深度h
o
表达为：其中， h
m1
为浮球的球心与距离传感器的探测端的间距。4.一种基于油层深度测量装置的油水分离方法，其采用油层深度测量装置测量含油污水在静置分层后的油层深度，进而通过吸油或排水实现含油污水的油水分离；其特征在于，所述油水分离方法包括如下过程：S1：采用如权利要求3所述的油层深度测量方法测量含油污水中的油层深度；其中，油层深度测量装置的整体密度ρ1满足条件：其中，μ
w
为回收油的最大含水量，ρ
w
为水的密度，ρ
o
为油的密度；则油层深度h
o
表达为：其中， d
f
为油层深度测量装置的距离传感器的探测端与含油污水液面的间距，h
m1
为油层深度测量装置的浮球的球心与油层深度测量装置的探测端的间距；S2：判断油层深度是否大于一个预设的阈值一；是则对待处理的含油污水进行吸油直至油层深度小于一个预设的阈值二；S3：采用一个整体密度为ρ2的水层深度测量装置测量含油污水中的水层深度；则水层深度测量装置的整体密度ρ2表达为：水层深度h
w
表达为：其中，μ
o
为污水排放允许的最大含油量，d
s
为水层深度测量装置的距离传感器探测端与含油污水底面的间距，h
m2
为水层深度测量装置的距离传感器探测端与水层深度测量装置的浮球的球心的间距；S4：判断水层深度是否大于一个预设的阈值三；是则从含油污水的底部进行排水直至水层深度小于一个预设的阈值四；S5：测量含油污水的总深度；判断含油污水的总深度是否小于一个预设的阈值五；是则向含油污水中补充污水以使含油污水的总深度大于一个预设的阈值六；其中，补充的污水导入含油污水中的油水混合层中。5.根据权利要求4所述的基于油层深度测量装置的油水分离方法，其特征在于，在S2中，吸油的具体方法如下：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏程，刘波，朱子琳，高娜娜，孔引，张文，
申请(专利权)人：安徽新建控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：