申请日2011.02.12
公开(公告)日2011.08.17
IPC分类号C02F1/40; C02F1/24
摘要
本实用新型属于油田及环保设备领域。为解决现存的污水处理设备之不足特提出本方案——溶气式微旋流气浮含油污水处理装置。它是由立式气浮筒、污水入口、微气泡喷管、导流器、漩涡稳定器、集油筒及油污排出口、气体出口、净水出口及外部的溶气式微气泡发生系统组成。含油污水由气浮筒中上部的切向入口进入形成缓慢的下旋流动，溶气式微气泡发生器产生的大量微气泡由下部喷出，在浮力的作用下向上运动，形成了交叉运动，大大地提高了微小油珠和带油微粒与微气泡的碰撞的几率，极大地强化了除油效果。它的溶气式气泡发生系统有溶气循环泵式或静态混合器和气液分离器式的两种。本方案具有结构简单、工作稳定、除污效率高、适应范围广的特点。
权利要求书
1.一种溶气式微旋流气浮含油污水处理装置，它包括立式气浮筒体(1)、切向的污水进口(2)、底部净水出口(3)和循环净水出口(6)、顶部气体出口(4)、筒内底部的导流板(11)、及与导流板固定连接的漩涡稳定器(9)，其特征是筒体内设有集油筒(10)连接着排油污的出口(5)，下部有微气泡的环形均布管圈(8)及连接管(7)，在连接管的外端连接着带溶气泵式的微气泡发生器(A)或带静态混合器式的微气泡发生器(B)，它的集油筒与下方的漩涡稳定器连接，集油筒的上口与筒体的侧面连接。
2.按照权利要求1所述的溶气式微旋流气浮含油污水处理装置，其特征是它的带溶气泵式的微气泡发生器(A)由净水回流管(6)、溶气循环泵(16)、及气体回流管(17)、节流阀(15)组成，部分净水经净水回流管(6)进入溶气循环泵(16)，由气浮筒分离出来的气体由溶气循环泵的低压侧吸入，在溶气循环泵内形成的饱和溶气净水经节流阀送入微气泡环形均布管圈的连接管道(7)。
3.按照权利要求1所述的溶气式微旋流气浮含油污水处理装置，其特征是它的带静态混合器式的微气泡发生器(B)由循环水泵(18)、压缩气源(21)、静态混合器(20)、气液分离器(19)、节流阀(15)组成，把处理后的部分净水经循环水泵输送与压缩气源在静态混合器中混合，再送入气液分离器(19)，分离出的气体经节流阀(15)与油气排出管(14)汇合，分离出来的饱和溶气净水经节流阀送入微气泡环形均布管圈的连接管道(7)。
说明书
溶气式微旋流气浮含油污水处理装置
技术领域：本实用新型属于油田设备及环保设备技术领域。它具体涉及溶气式微旋流气浮含油污水处理装置的结构。
背景技术：在原油的生产过程中，油藏水和用来维持油藏压力的注水通常会与原油一起开采出来。特别是在油田生产的中、后期，产液中的含水率会大大提高，常常会达到产液流量的80-90%以上。从油井生产出来的油气水多相流通常先进入三相分离器或自由水分离器，将天然气和自由水分离出来。分离出来的水相通常为含油和带油杂质颗粒的污水，需要作进一步的处理，并达到一定的水质指标后，才能排放或回注。由于环境保护对污水排放指标或油藏管理对污水回注指标的严格要求，现代海洋或陆地油田一般都装备有较为先进的含油污水处理系统。这些含油污水处理系统通常由以波纹板除油器(Corrugated PlateInterceptors)或水力旋流器(Hydrocyclones)为代表的一次除油装置、以气浮选(Gas Floatation)为代表的二次除油除污装置、及以核桃壳过滤器或双介质过滤器为代表的三次除油除污装置构成。
气浮污水处理装置的一般工作原理是：在污水中引入或释放大量微小气泡，这些微小气泡在上浮过程中捕捉并粘附在细小油珠和带油杂质颗粒上，从而加速油珠和带油杂质颗粒在污水中的浮升速度和大大提高污水除油除污的效率，聚集在液面上的油污进一步由撇油器或油污收集桶回收。根据气泡产生方式的不同，气浮污水处理装置又分为引气式和溶气式两种。
引气式气浮污水处理装置微小气泡的产生有水力和机械两种方法。引气式气浮装置存在如下主要缺陷：(1)水力和机械引气式气浮装置产生的气泡尺寸均偏大，一般在100-400微米之间，因而单级除油效率偏低，一般在60-70%的水平上;(2)水力引气式气浮装置所需的净水回流量较大，以引射足够的微小气泡而且操作范围狭窄，常常需要停机调试;(3)机械引气式气浮装置因具有转动部件，可靠性较低，维护费用较高，而且用电量很大，运行费用较高。
溶气式气浮装置所产生的气泡尺寸很细小，一般在40-70微米之间，使得溶气式气浮装置的除油效率较高，在配合上适当的化学药剂后，单级除油效率可高达80-90%，因而溶气式气浮技术近年来得到越来越广泛的应用。
然而，现有溶气式气浮装置的本体一般为水平布置的箱式或筒式气浮容器，含油污水在这种卧式气浮容器内仅作简单的横向、上升或下降的缓慢平流，微小油珠和带油微粒与微气泡的碰撞的机率上没有极大化;并且由于卧式气浮容器及溶气回流水分配器结构设计上的限制，气浮气泡难以达到气浮容器的每一个角落，不能有效利用气浮容器的所有空间。因而，溶气式气浮装置的结构设计有待于优化，以进一步提高溶气式气浮装置的除油效率。
发明内容：本实用新型的目的是为克服现有引气式及溶气式气浮污水处理装置尚存的缺点特提出本方案——溶气式微旋流气浮含油污水处理装置。它具有除油除污效率高、适应范围宽广、结构简单而紧凑、工作可靠性高、维护费用低等优点。
按如上构思本方案所提供的溶气式微旋流气浮含油污水处 理装置，它包括立式气浮筒体(1)、切向的污水进口(2)、底部净水出口(3)和循环净水出口(6)、顶部气体出口(4)、筒内底部的导流板(11)、及与导流板固定连接的漩涡稳定器(9)，其特征是筒体内设有集油筒(10)连接着排油污的出口(5)，下部有微气泡的环形均布管圈(8)及连接管(7)，在连接管的外端连接着带溶气泵式的微气泡发生器(A)或带静态混合器式的微气泡发生器(B)，它的集油筒与下方的漩涡稳定器连接，集油筒的上口与筒体的侧面连接。
在本方案中，它的带溶气泵式的微气泡发生器(A)由净水回流管(6)、溶气循环泵(16)、及气体回流管(17)、节流阀(15)组成，部分净水经净水回流管(6)进入溶气循环泵(16)，由气浮筒分离出来的气体由溶气循环泵的低压侧吸入，在溶气循环泵内形成的饱和溶气净水经节流阀送入微气泡环形均布管圈的连接管道(7)。它的带静态混合器式的微气泡发生器(B)由循环水泵(18)、压缩气源(21)、静态混合器(20)、气液分离器(19)、节流阀(15)组成，把处理后的部分净水经循环水泵输送与压缩气源在静态混合器中混合，再送入气液分离器(19)，分离出的气体经节流阀(15)与油气排出管(14)汇合，分离出来的饱和溶气净水经节流阀送入微气泡环形均布管圈的连接管道(7)。
采用本方案能体现如下的优越性：①本方案是采用溶气式产生微气泡方式的结构，产生的气泡在40～70微米之间，比引气式产生的100～400微米气泡小得多;②微气泡的尺寸小、数量多就能捕捉更多的油珠及油污颗粒使之加速上升与水分离，从而提高除污的效率由引气式的除污率60～70%能提高到80～90%; ③适用范围宽广，特别适用于含重质油和微细悬浮颗粒的污水处理;④结构紧凑，重量轻，占地面积小;⑤工作可靠，操作简单，维护费用低;⑥由于采用立式筒体，其除污效率对浮式海洋平台的晃动不敏感。
