申请日2011.07.08
公开(公告)日2012.02.29
IPC分类号C02F1/24
摘要
本实用新型涉及一种乳化油污水气浮处理装置，其为一种环流泡沫分离塔，由下部鼓泡段(1)和上部泡沫段(2)组成;下部鼓泡段(1)为气升式内环流反应器，其包含导流筒底部的气体分布器(4)，中部为多级导流筒(5)，底部为排液口(3);上部的泡沫段(2)为溢流槽式气液分离器，其包含溢流堰(13)、刮油器(11)和油渣排出口(6)，刮油器(11)安装在溢流堰顶部上沿;本处理装置重质乳化油的一次分离率可达90%以上;废水一次通过环流泡沫分离塔，即可实现乳化油和固体悬浮物的脱除，脱油后的污水可直接进行生化处理，废水处理后的收率提高到98%以上。不产生二次污水。
权利要求书
1.一种乳化油污水气浮处理装置，其特征在于：乳化油污水气浮 处理装置为一种环流泡沫分离塔，由下部鼓泡段(1)和上部泡沫段 (2)组成;下部鼓泡段(1)为气升式内环流反应器，其包含导流筒 底部的气体分布器(4)，中部为多级导流筒(5)，底部为排液口(3); 上部的泡沫段(2)为溢流槽式气液分离器，其包含溢流堰(13)、刮 油器(11)和油渣排出口(6)，刮油器(11)安装在溢流堰顶部上沿。
2.根据权利要求1所述的乳化油污水气浮处理装置，其特征在于： 所述环流泡沫分离塔鼓泡段和泡沫段的直径比为1∶1.4～1∶1.8，高度比 为1∶0.4～1∶0.8;泡沫段溢流槽堰和鼓泡段直径比为1∶1～1.4∶1，溢流槽 堰和泡沫段的高度比为0.1∶1～0.3∶1。
3.根据权利要求1所述的乳化油污水气浮处理装置，其特征在于： 所述的鼓泡段中的导流筒为单级或多级导流筒;所述的刮油器为板式 或带式刮油机。
4.根据权利要求3所述的乳化油污水气浮处理装置，其特征在于： 板式刮油机的刮板长度与环流泡沫分离塔溢流堰直径比为1∶1;带 式刮油机的带宽与环流泡沫分离塔鼓泡段直径比为0.7∶1。
说明书
一种乳化油污水气浮处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种乳化油污水处理的多级环流器气浮装置。
背景技术
超稠油废水含油泥高，且矿物油比重与水接近，其原油颗粒长期悬 浮在水中，废水中含有大量人工合成类有机高分子化合物和天然大分子 量沥青、胶质物质，在重力作用下分散相与连续相不易分层，该废水pH 值为7.79，呈弱碱性，废水呈褐色、粘稠，呈乳状液稳定存在，难以降 解。
超稠油加工过程会产生大量含有重质乳化油的废水，包括原油罐底 脱水、脱盐脱钙污水、焦化大吹汽冷凝水等，这种水与普通炼油废水、 油田废水相比，其突出特点是：①乳化油含量高：一般情况下，超稠油 加工废水中一半以上的油以乳化油形式存在，除去浮油和分散油后，80% 以上的COD是由于乳化油和胶态悬浮物产生的;②乳化程度严重，乳 滴稳定：超稠油乳化油的乳滴直径通常只有几百纳米到几微米，由于废 水中存在着采油过程中引入的大量界面活性物质以及大量的胶质、沥青 质的悬浮物，使得乳滴非常稳定;③乳化油粘度大：超稠油100℃的运 动粘度可达到100mm2/s以上，高粘度使乳滴界面异常稳定，流动性变差， 造成乳滴不易聚并和吸附;④乳化油密度大：超稠油的密度与水接近， 因此通过沉降方法分离油水效率非常低，即使絮凝后的乳化油与水分离 效果仍然较差。
由于超稠油乳化油含量高，且难以被生物降解，因此在进入生化处 理前，必须先采用物理和化学的方法进行预处理，而预处理的核心环节 就是脱除浮化油。目前，脱除浮化油方法包括吸附、萃取、絮凝沉降、 气浮、膜分离等，其中絮凝沉降和气浮方法比较常见，由于超稠油密度 高、粘度大，絮凝后的乳化油相分离不好，沉降分离时间长、效率低， 因而采用上述单一方法进行重油乳化油脱除效果很不理想;若经絮凝沉 降分离后，进一步采用气浮分离未沉降分离的乳化油，又存在过程复杂、 能耗高缺陷。如陈春茂等在2007年第4期《炼油技术与工程》“辽河 石化超稠油污水预处理工艺与工程实践”中报道的采用水质水量调节- 破乳除油-旋流油水分离-浮选净化工艺对超稠油污水预处理的方法。
由于乳化程度高，乳滴非常小且异常稳定，而稳定的油滴在气泡界 面的吸附量非常小，因此需要大量的气泡界面吸附乳滴，需要多级气浮 以达到需要的分离效果，从而导致气浮分离能耗高且分离效率低，例如 CN101327966公开的一种稠油污水射流溶气气浮工艺，包括一次气浮、 射流溶气、二次气浮等在内的多级分离技术。
近年来，一些新的高效气浮分离设备和技术被报道，如US 2008/0006588公开的气旋浮选分离技术，CN 1546196公开的加压溶气 气浮水力旋流油水分离的方法和装置，其采用气浮脱油和旋流分离结合 方式对含油废水料液进行脱油，上述文献均没有报道对超稠油乳化油废 水的分离效果。
US 5897772公开了一种多级环流泡沫分离塔等。多级环流泡沫分离 塔是一种在环流反应器基础上开发的气浮分离设备。由于气浮分离的效 率很大程度上取决于气泡与连续相充分、快速的接触，与一般的气浮设 备相比，环流反应器内气泡快速湍动，气液接触充分，可使被分离的物 质较快的富集在泡沫表面上，因而能显著提高泡沫分离的效率，该技术 对于大小在10μm以上的乳化油有较高的分离效率，但对粒径更小、界面 流动性差的重质油乳滴，分离效率仍然较低。
CN1435275A在传统鼓泡式反应器基础上公开了一种多级环流反应 器，塔内置有导流筒，导流筒底部设有气体分布器，该反应器可广泛用 于氧化反应、发酵过程、烃加工反应以及活性污泥污水处理过程等各类 气-液或气-液-固化学反应过程当中。
现有的多级环流反应器用于含油废水气浮试验有以下缺陷：通过鼓 泡把油水分离，泡沫中含有一定量的水，这样在处理废水的同时大约产 生了原有废水10%左右的更难处理的废水;同时它对表面活性剂的要求 更高，既要产生大量泡沫，又要是油水分离。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种重质乳化油污水气浮处理装置，其 采用破乳-环流气浮-刮油方式处理超稠油废水中的乳化油。该装置对重质 乳化油的一次分离率可达90%以上，处理后的废水收率由90%左右提高 到98%以上，不产生二次污水。
本实用新型所述的乳化油污水气浮处理装置为一种环流泡沫分离 塔，由下部鼓泡段1和上部泡沫段2组成;下部鼓泡段1为气升式内环 流反应器，其包含导流筒底部下部鼓泡段1的气体分布器4，中部为单级 或多级导流筒5，底部为排液口3;上部的泡沫段2为溢流槽式气液分离 器，其包含溢流堰13、刮油器11和油渣排出口6，刮油器11紧贴着溢 流堰13顶部上沿。
在鼓泡段底部连接空压泵7鼓入空气，由气体分布器4进入到导流 筒内，在鼓泡段中部由计量泵12和8连接废水储罐10和破乳剂溶液储 罐9，并分别输入废水和破乳剂溶液，通过鼓入一定量的空气使含破乳剂 的废水中的乳化油通过导流筒的环流气浮方式不断凝聚、上浮至上部泡 沫段1。当泡沫段出现油层，为防止返混，通过刮油器11将泡沫段富集 的浮油及时刮走，由油渣排出口6排出，实现乳化油从废水中的分离。
本发明的优点和有益效果是：
分离效率高：重质乳化油的一次分离率可达90%以上;
工艺过程简单：废水一次通过环流泡沫分离塔，即可实现乳化油和 固体悬浮物的脱除，脱油后的污水可直接进行生化处理，使重质原油加 工废水的处理工艺和过程简化;
废水处理后收率高：本发明对表面活性剂要求不高，由于没有过多 的泡沫产生，产生的浮油由刮油机移走，废水处理后的收率由90%左右 提高到98%以上。没有产生二次污水。
