申请日2020.11.13
公开（公告）日2021.02.26
IPC分类号C02F9/04; C02F101/32; C02F103/10
摘要
本发明的高效混凝离心气浮法含油污水处理装置及方法属于污水处理技术，其管道混凝器的进料口与原料液a管线连通、物料出口与絮凝槽下部的进料口连接，絮凝槽底部的排污口通过管路A与浮渣箱连接、上部的悬浮液出口通过管路B与气浮罐上部的悬浮液入口连接，气浮罐上的浮渣出口通过管路C与浮渣箱连接、底部的清水出口通过管路D与清水箱连接、底部的排污口通过管路E与浮渣箱连接。该装置运用高效混凝、溶气气浮和机械离心的方法，使絮体从絮凝槽直接落入气浮罐内，保证絮体的完整性和分离的效果；采用高效混凝和全自动在线加药调节的方式，使药剂的使用成本降低，出水指标更加稳定；使得该装置自动化程度高，设备体积小，处理精度高，提高了工作效率。
权利要求书
1.高效混凝离心气浮法含油污水处理装置，包括高效混凝器、溶气罐、清水箱和浮渣箱，其特征在于所述的高效混凝器（1）包括管道混凝器（2）和絮凝槽（3），管道混凝器（2）的进料口与原料液a管线连通、物料出口与絮凝槽（3）下部的进料口连接，絮凝槽（3）底部的排污口通过管路A与浮渣箱（4）连接、上部的悬浮液出口通过管路B与气浮罐（5）上部的悬浮液入口连接，气浮罐（5）上的浮渣出口通过管路C与浮渣箱（4）连接、底部的清水出口通过管路D与清水箱（6）连接、底部的排污口通过管路E与浮渣箱（5）连接，气浮罐（5）的 溶气水进口通过管路F与溶气罐（7）连接。
2.如权利要求1所述的高效混凝离心气浮法含油污水处理装置，其特征在于所述的高效混凝器（1）是由两个管道混凝器（2）和一个絮凝槽（3）依次串联构成。
3.如权利要求2所述的高效混凝离心气浮法含油污水处理装置，其特征在于所述的管道混凝器（2）是由倒U形管和搅拌浆（8）构成，倒U形管的一端为入料口（9）、另一端为出料口，搅拌浆（8）置于U形管的入口管路（10）上，搅拌浆（9）的搅拌电机（11）置于顶部的U形底上。
4.如权利要求2所述的高效混凝离心气浮法含油污水处理装置，其特征在于所述的絮凝槽（3）座于底座（12）上，絮凝槽（3）的顶部固定有变频减速电机Ⅰ（13），变频减速电机Ⅰ（13）的输出轴上安装有搅拌浆并置于絮凝槽（3）内，絮凝槽（3）顶部设有排气口Ⅰ（14）、上部设有悬浮液出口（15）、底部设有排污口（16）、下部设有进料口（17）与管道混凝器（2）的出料口管路连接。
5.如权利要求2所述的高效混凝离心气浮法含油污水处理装置，其特征是在两个管道混凝器（2）和絮凝槽（3）的物料入口处分别设有加药口b、加药口c 和加药口d，加药口b、加药口c 和加药口d分别与加药罐Ⅰ（33）、加药罐Ⅱ（34）和干粉泡药机（35）管路连接。
6.如权利要求1所述的高效混凝离心气浮法含油污水处理装置，其特征在于所述的气浮罐（5）是在罐体内的下部从下到上依次固定有孔板Ⅰ（18）、孔板Ⅱ（19）、孔板Ⅲ（20）将罐体从下到上分隔成下部填料层（21）、溶气水释放腔（22）、上部填料层（23）和分离腔（24）；分离腔（24）顶部固定有变频减速电机Ⅱ（25），变频减速电机Ⅱ（25）的输出轴上固定有转子浆叶（26）、并置于分离腔（24）内，在分离腔（24）的上部设有悬浮液入口（27）、中上部设有浮渣出口（28），气浮罐（5）的底部设有清水出口（29）和排污口；溶气水释放腔（22）内固定有溶气水释放器Ⅰ（30）、其与溶气罐（7）的出口管路连接。
7.如权利要求6所述的高效混凝离心气浮法含油污水处理装置，其特征是在分离腔（24）内悬浮液入口（27）的管路末端固定有溶气水释放器Ⅱ（31）、其与溶气罐（7）的出口管路连接。
8.如权利要求6所述的高效混凝离心气浮法含油污水处理装置，其特征是在气浮罐（5）的罐顶设有排气孔Ⅱ（32）；浮渣出口（28）在分离腔（24）内的出口端面为倾斜状。
9.高效混凝离心气浮法含油污水处理方法，包括如下步骤；
（1）、加药
a、在油田污水中加入PH调节剂，使该油田污水至PH值达6～9；
b、在油田污水中加入PAC溶液，高速混凝；
c、同时在该油田污水中加入PAM絮凝剂，低速絮凝；
（2）、将上述加过药剂的污水置于高效混凝器中进行高速混凝和低速絮凝；
（3）、将充分混凝与絮凝的油田污水注入气浮罐中，污泥进入浮渣箱；
（4）、在气浮罐中与溶气水充分接触吸附，并转子提供的离心动力下絮体进一步向罐体中心凝聚上浮，上部浮渣进入浮渣箱、清水进入清水箱并外排。
说明书
高效混凝离心气浮法含油污水处理装置及方法
技术领域
本发明属于污水处理技术，特别是涉及一种高效混凝离心气浮法含油污水处理装置及方法。
背景技术
在油田开发的过程中会出现大量的污水，污水的出现影响到周边居民的正常生产生活，同时会影响到油田整体开发的效率。 近年来，我国在油田开发过程中开采的效率在不断增加。与此同时，急需对油田污水进行处理。目前油田采出水处理系统规模庞大，工艺流程复杂，运行管理难度大。随着含水率不断上升，油田采出水水量不断增加，采出水处理系统规模不断扩大。至2016年底各油田采出水总量为9.33×108m3。近年来随着管理的重视和技术的进步，水质达标率在不断提高，处理成本不断下降，取得了显著的进步。
随着我国油田开发的不断深入，油田污水处理工艺也在不断进步，其中气浮作为一种污水净化技术，越来越受到石油化工行业的重视和应用。目前，国内外除一些陆上油田尚未使用气浮技术外，海上平台、炼油及石油化工等含油污水的处理都采用了气浮作为中间水处理单元，天然气处理厂也使用了气浮装置。
气浮分离原理主要是利用微气泡发生装置在污水中注入大量的、高度分散的微气泡通常需要投加混凝剂或浮选剂，使之作为载体与悬浮在水中的颗粒油滴或絮状物粘附，形成整体密度小于水的浮体，依靠浮力作用一起上浮到水面， 形成浮渣后去除来达到水中固体与液体、液体与液体分离的污水净水方法。气浮分离包括三个工艺过程：气泡产生的过程、气泡与悬浮物颗粒或油滴附着的过程、气泡带着悬浮物颗粒或油滴上升到液面聚结后去除的过程。
根据气浮工作原理可分为电解气浮法、散气气浮法、涡凹气浮法、加压溶气气浮法、溶气水力旋流气浮法等。与本申请最接近的现有技术是溶气水力旋流气浮法：其是经混合器与溶气水释放出来的微气泡混合后，沿着旋流器底部入口装置进入设备，形成旋流，通过旋流产生的离心力作用，微气泡和乳化油滴向中间集聚形成浮渣，分离后浮渣从顶部排出，处理后清水从底部人水出口流出。
现有溶气水力旋流气浮法的缺点：
①加药混凝和絮凝是气浮处理污水工艺当中必不可少的预处理工艺，现有技术配套的加药工艺是利用简单的静态混料器或简单的搅拌来完成。造成药剂浪费比较大，效果不够理想；
②现有的气浮机大部分体积比较大，气浮箱开放式设计，刮油机构在气浮箱的上部，所以全封闭设计比较困难。含油污水加药处理过程当中会释放出硫化氢、氨气等有害气体，不仅给操作人员身体带来危害，对周围设备造成严重的腐蚀，而且容易造成有害气体外泄污染环境；
③现有技术采用的旋流工艺是通过螺旋通道结构和提高流体泵的扬程来完成的，所以想调节旋流离心力的大小只能通过调节流体泵的转速、泵的进出口阀门的开度来完成，而调节最适合的旋流离心力是非常困难的；
④现有技术采用的旋流工艺是通过高速旋转的流体泵来打入旋流分离器内部的，而这种方式会造成水流的紊流和机械剪切力易将絮体打碎，反而影响分离效果。这点正是目前水处理领域水质要求较高的项目不采用旋流气浮的原因；
⑤污水水质在变化时给药量也跟着变化才能保证出水指标的稳定，而目前全自动识别和调节加药控制方式技术比较落后。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足，提供了一种高效混凝离心气浮法含油污水处理装置及方法。
本发明的高效混凝离心气浮法含油污水处理装置，包括高效混凝器、溶气罐、清水箱和浮渣箱，所述的高效混凝器包括管道混凝器和絮凝槽，管道混凝器的进料口与原料液a管线连通、物料出口与絮凝槽下部的进料口连接，絮凝槽底部的排污口通过管路A与浮渣箱连接、上部的悬浮液出口通过管路B与气浮罐上部的悬浮液入口连接，气浮罐上的浮渣出口通过管路C与浮渣箱连接、底部的清水出口通过管路D与清水箱连接、底部的排污口通过管路E与浮渣箱连接，气浮罐的 溶气水进口通过管路F与溶气罐连接。
作为本发明的进一步改进，所述的高效混凝器是由两个管道混凝器和一个絮凝槽依次串联构成。
作为本发明的进一步改进，所述的管道混凝器是由倒U形管和搅拌浆构成，倒U形管的一端为入料口、另一端为出料口，搅拌浆置于U形管的入口管路上，搅拌浆的搅拌电机置于顶部的U形底上。
作为本发明的进一步改进，所述的絮凝槽座于底座上，絮凝槽的顶部固定有变频减速电机Ⅰ，变频减速电机Ⅰ的输出轴上安装有搅拌浆并置于絮凝槽内，絮凝槽顶部设有排气口Ⅰ、上部设有悬浮液出口、底部设有排污口、下部设有进料口与管道混凝器的出料口管路连接。
作为本发明的进一步改进，在两个管道混凝器和絮凝槽的物料入口处分别设有加药口b、加药口c 和加药口d，加药口b、加药口c 和加药口d分别与加药罐Ⅰ、加药罐Ⅱ和干粉泡药机管路连接。
作为本发明的进一步改进，所述的气浮罐是在罐体内的从下到上依次固定有孔板Ⅰ、孔板Ⅱ、孔板Ⅲ将罐体从下到上分隔成下部填料层、溶气水释放腔、上部填料层和分离腔；分离腔顶部固定有变频减速电机Ⅱ，变频减速电机Ⅱ的输出轴上固定有转子浆叶、并置于分离腔内，在分离腔的上部设有悬浮液入口、中上部设有浮渣出口，气浮罐的底部设有清水出口和排污口；溶气水释放腔内固定有溶气水释放器Ⅰ、其与溶气罐的出口管路连接。
作为本发明的进一步改进，在分离腔内悬浮液入口的管路末端固定有溶气水释放器Ⅱ、其与溶气罐的出口管路连接。
作为本发明的进一步改进，在气浮罐的罐顶设有排气孔Ⅱ；浮渣出口在分离腔内的出口端面为倾斜状。
本发明的高效混凝离心气浮法含油污水处理方法，包括如下步骤；
（1）、加药
a、在油田污水中加入PH调节剂，使该油田污水至PH值达6～9；
b、在油田污水中加入PAC溶液，高速混凝；
c、同时在该油田污水中加入PAM絮凝剂，低速絮凝；
（2）、将上述加过药剂的污水置于高效混凝器中进行高速混凝和低速絮凝；
（3）、将充分混凝与絮凝的油田污水注入气浮罐中；
（4）、在气浮罐中与溶气水充分接触吸附，并在转子提供的离心动力下絮体进一步向罐体中心凝聚上浮，上部浮渣进入浮渣箱、清水进入清水箱并外排。
本发明的高效混凝离心气浮法含油污水处理装置及方法，采用全自动在线调质工艺，全封闭处理，有害污染气体统一回收并集中处理；运用高效混凝、溶气气浮和机械离心的方法，使絮体从絮凝槽直接落入气浮罐内，保证絮体的完整性和分离的效果；采用高效混凝和全自动在线加药调节的方式，使药剂的使用成本降低，出水指标更加稳定；使得该装置自动化程度高，设备体积小，处理精度高，提高了工作效率。
（发明人：金斗星;叶恩贵;李林;吴玲;付晓华;谢海舟）
