CN102874964B

CN102874964B - 旋流气浮污水处理器

Info

Publication number: CN102874964B
Application number: CN2012103555281A
Authority: CN
Inventors: 张旭; 张斐; 黄恒佐; 史浩
Original assignee: Morimatsu Jiangsu CNOOC Engineering Equipment Co Ltd
Current assignee: Morimatsu Jiangsu Heavy Industry Co Ltd
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2032-09-24
Also published as: CN102874964A

Abstract

本发明涉及一种旋流气浮污水处理器，包括一个立式筒体，一水力旋流器，水力旋流器为漏斗形腔体的上端连接水力旋流器除油管口，下端连接水力旋流器出口构成；水力旋流器与立式筒体的连接关系：水力旋流器通过水力旋流器除油管口与筒体上端固定连接；一静态混和器设在筒体外，其一端设含油污水入口，另一端与水力旋流器通过管道连接；一盖板，盖板置于筒体上半部，四周边缘与筒体内壁密封连接；一凸台，所述凸台的下方设有滤网。本发明的优点在于：本设备体积小占地面积小，将旋流、气浮和过滤等多工艺进行结合达到三级分离的效果，使油水能够更彻底的分离，同时该设备使用范围更广，能够满足石油、化工等企业清洁生产的要求。

Description

旋流气浮污水处理器

技术领域

本发明涉及污水处理设备的技术领域，具体的说是一种包含了旋流、气浮与过滤的多过程污水处理器。

背景技术

随着经济的发展以及人们对环境发展的重视，近几年高效多功能一体化的油田采油废水治理设备已经成为研究热点。含油废水的处理方法虽然较多，重力分离法、旋流、气浮等都是油水分离有效的单元方法。但各种方法都有其局限性，根据废水成分、油分存在的形式、回收利用的深度以及排放方式等多因素的影响。如果只使用单一的处理方法，难以达到满意的效果。在实际应用中通常是采用几种方法结合在一起，形成多级处理的工艺，从而实现良好的除油效果，使出水水质达到废水排放标准。

上述方法各有优缺点和各自不同的适用范围。重力分离法是典型的初级处理方法，是利用油和水的密度差及油和水的不相溶性，在静止或流动状态下实现油珠、悬浮物与水分离。重力分离法的特点是：能接受任何浓度的含油废水，同时除去大量的污油和悬浮固体等杂质，但处理出水往往达不到排放标准。

旋流法利用离心分离原理，利用快速旋转产生的离心力，使密度大的水沿环状路径流向外侧，密度小的油抛向内圈，并聚并成大的油珠而上浮分离。但是在油水密度差较小和油滴粒径较小的情况下，去除效率会大大下降。

气浮法是向水中通入气体，产生微细的气泡，使水中的细小悬浮物黏附在气泡上，随气泡一起上浮到水面，形成浮渣。其工艺较成熟、投资少、停留时间短。但是耗电多运营费用偏高。

过滤法是将废水通过设有孔眼的装置或通过由某种颗粒介质组成的滤层，利用其截留、筛分、惯性碰撞等作用使废水中的悬浮物和油分等有害物质得以去除。但是对于颗粒较大的情况容易发生堵塞。

发明内容

本发明所要解决的问题就是克服上述技术的缺陷，提供一种多功能一体化的含油污水处理器。这种处理器包含了旋流、气浮和过滤多种技术，根据不同技术的适用特点进行组合，集中在一个立式筒体内完成，占地面积小，提高分离效率。

本发明是这样实现的：一种新型旋流气浮污水处理器，包括一个立式筒体，其特征在于：还包括：

一水力旋流器，所述水力旋流器为漏斗形腔体的上端连接水力旋流器除油管口，下端连接水力旋流器出口构成；

所述水力旋流器与立式筒体的连接关系：水力旋流器通过水力旋流器除油管口与筒体上端固定连接；

一静态混和器，所述静态混合器设在筒体外，静态混合器上方设气浮气入口，一端设含油污水入口，另一端与水力旋流器通过管道连接；

一盖板，所述盖板呈圆弧形向上的曲面，中间顶点处不封闭留有出口；

所述盖板置于筒体上半部，四周边缘与筒体内壁密封连接，盖板与筒体内部壁面形成隔腔；所述盖板中间出口处水力旋流器留有间隙；

一抛物线平面的凸台，所述凸台的下方设有滤网，滤网的顶点通过管道与排渣口连通。

进一步地，所述立式筒体其筒体高度和直径的比率在1:1和2:1之间。

进一步地，所述隔腔下半部分设有备用口。

进一步地，所述滤网立式筒体下部连接，立式筒体下部形成下隔腔。

进一步地，所述立式筒体上部设置除油管口、两侧设置污水输入口、气浮气入口、底部设置排净口。

进一步地，所述抛物线平面的凸台设置在水力旋流器出口处。

进一步地，上部盖板顶点处开口以及设置为弧形。

进一步地，所述滤网呈倒三角布置。

本发明的优点：

将待处理的含油污水通过泵打入到静态混和器与气浮气进行混合，此处通入的气浮气是对整个系统的补充气，为少量小气泡，根据华东理工大学裴世瑜等人《含油污水气浮旋流耦合分离方法的研究》，发现在一定的充气量范围内(标况下体积比4%～5%)，微细气泡的存在能够明显提高油水旋流分离器的分离效率(约20%)。混合后的含油污水通过切向入口进入水力旋流器进行油水分离。

通过水力旋流器一次分离后，大颗粒油污通过溢流管排出，含有少量油污的污水从水力旋流器下部流出，通过水力旋流器出口处设置抛物线平面的凸台，降低水力旋流器出口水对滤网的冲击。通过加压的方式向抛物线平面凸台位置注入气浮气，气浮气进入到立式筒体内压力迅速下降产生微细的气泡，使水中的细小悬浮物黏附在气泡上，随气泡一起上浮到水面，形成浮渣。

上浮的油滴上浮到立式筒体上部，接触到设置为弧形的上部盖板，由于上盖板的弧形设计，有利于气浮气带着油滴上浮的过程中沿着盖板内壁上行最终从盖板顶端出口处溢出。

上浮的油渣从盖板顶端溢出后进入盖板与立式筒体内壁形成的隔腔内，在隔腔内进行进一步的分离，此时可以根据污水含油量的不同选择备用口的功能。若污水含油量较低，此处的备用口可以关闭；若污水含油量较高且处理量较大，此处的备用口可以作为除油口开放。所以此处的设置扩大了此发明的使用范围。

最终含油污水从立式筒体上部的除油口排出，净水通过下部的过滤网过滤其他杂质后，进入到底部腔室通过底部的排净口排出。过滤网上的杂质可以通过设置在滤网底部的排渣口排出。此处的设置扩大了此发明的使用范围。

与常规同类产品相比，本设备体积小占地面积小，将旋流、气浮和过滤等多工艺进行结合达到三级分离的效果，使油水能够更彻底的分离，同时该设备使用范围更广，能够满足石油、化工等企业清洁生产的要求。

附图说明

图1为本发明旋流气浮污水处理器结构示意图。

图2为本发明分离器内部采用的水力旋流器结构示意图。

图中，1气浮气入口，2含油污水入口，3气浮气入口，4水力旋流器除油管口，5除油管口反冲洗水入口，6排渣口，7备用口，8排渣口，9净水排出口10立式筒体，11盖板，12水力旋流器出口，13抛物线平面凸台，14滤网，15水力旋流器，16盖板上部出口，17隔腔，18底部腔室。

具体实施方式

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图进行进一步说明。此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明污水处理器而并不仅限于本发明。

图中，1气浮气入口，2含油污水入口，3气浮气入口，4水力旋流器除油管口，5除油管口反冲洗水入口，6排渣口，7备用口，8排渣口，9净水排出口10立式筒体，11盖板，12水力旋流器出口，13抛物线平面凸台，14滤网，15水力旋流器，16盖板上部出口，17隔腔，18底部腔室，静态混合器19。

参照图1。本发明的立式筒体10的结构为：立式筒体10其筒体高度和直径的比率在1:1和2:1之间。筒体10为上下焊接封头的密闭式筒体。本发明中，筒体10的上封头上方正中心位置设有水力旋流器15除油管口4，侧位设除油管口4反冲洗水入口5；在筒体10的一侧壁上设气浮气入口3，在筒体10 的另一侧上方设排渣口6（用于排隔离腔中的废渣），下方设备用口7，最下方设排渣口8（用于排滤网的废渣）。

本发明的水力旋流器15结构如图1、2所示：水力旋流器15为一个逐步过渡形成上粗下细的漏斗形腔体15a构成，漏斗形腔体15a的上端连接水力旋流器除油管口4，下端连接水力旋流器出口12。

所述水力旋流器15与立式筒体10的连接关系：水力旋流器15通过水力旋流器除油管口4与筒体上端固定连接；水力旋流器出口12的侧面焊接连接板，通过连接板与筒体10的内壁固定连接。

本发明的静态混合器19，如图1所示，设在筒体10外，静态混合器19上方设气浮气入口1，一端设含油污水入口2，另一端与水力旋流器15通过管道连接；连接部位为漏斗式腔体15a较粗部分的侧位。

本发明的盖板11如图1所示，所述盖板11呈圆弧形向上的曲面，中间顶点处留有出口。

所述盖板11置于筒体10上半部，环于水力旋流器15的四周。端部止于静态混合器19与水力旋流器15之间连接的管道位置，盖板11的四周边缘与筒体10内壁密封连接，盖板11与筒体10内部壁面之间的空间形成隔腔17；所述盖板11中间出口处与水力旋流器15留有间隙。

上部盖板11顶点处开口以及设置为弧形。

如图1所示，在水力旋流器出口12的下方设一具有抛物线表面的凸台13，在抛物线表面的凸台13下方设计有倒三角形的滤网14。滤网14的顶点通过管道与排渣口8（用于排滤网上的废渣）连通。滤网14的边缘与筒体10的内壁固定连接。形成由滤网隔开的底部腔室18 。

本发明的工作流程及原理如下：将待处理的含油污水通过泵打入到静态混器19与1气浮气进行混合，混合后的含油污水通过切向入口进入水力旋流器15进行油水分离。

通过水力旋流器15一次分离后，大颗粒油污通过溢流管经除油管4排出，含有少量油污的污水从水力旋流器出口12流出，通过水力旋流器出口处12设置的抛物线平面的凸台13，降低水力旋流器出口水对滤网14的冲击。通过加压的方式通过气浮气入口3向抛物线平面凸台13位置注入气浮气，气浮气进入到立式筒体内压力迅速下降产生微细的气泡，使水中的细小悬浮物黏附在气泡上，随气泡一起上浮到水面，形成浮渣。

上浮的油滴上浮到立式筒体上部，接触到设置为弧形的上部盖板11，由于上盖板的弧形设计，有利于气浮气带着油滴上浮的过程中沿着盖板内壁上行最终从盖板顶端出口处16溢出。上浮的油渣从盖板顶端溢出后进入盖板11与立式筒体10内壁形成的隔腔17内，在隔腔17内进行进一步的分离，此时可以根据污水含油量的不同选择备用口6的功能。若污水含油量较低，此处的备用口6可以关闭；若污水含油量较高且处理量较大，此处的备用口6可以作为除油口开放。所以此处的设置扩大了此发明的使用范围。

最终含油污水从立式筒体上部的除油口5排出，净水通过下部的过滤网14过滤其他杂质后，进入到底部腔室18通过底部的排净口9排出。过滤网上的杂质可以通过设置在滤网底部的排渣口8排出。此处的设置扩大了此发明的使用范围。

综合来看，本设备体积小占地面积小，将旋流、气浮和过滤等多工艺进行结合达到三级分离的效果，使油水能够更彻底的分离，同时该设备使用范围更广，能够满足石油、化工等企业清洁生产的要求。

以上仅为本发明的实施例，并不以限制本发明。凡在本发明的原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种旋流气浮污水处理器，包括一个立式筒体（10），其特征在于，还包括：一水力旋流器（15），所述水力旋流器为漏斗形腔体（15a）的上端连接水力旋流器除油管口（4），下端连接水力旋流器出口（12）构成；所述水力旋流器（15）与立式筒体（10）的连接关系：水力旋流器（15）通过水力旋流器除油管口（4）与筒体（10）上端固定连接；一静态混合器（19），所述静态混合器（19）设在筒体（10）外，静态混合器（19）上方设第一气浮气入口（1），一端设含油污水入口（2），另一端与水力旋流器（15）通过管道连接；一盖板（11），所述盖板（11）呈圆弧形向上的曲面，中间顶点处不封闭留有出口；所述盖板（11）置于筒体（10）上半部，四周边缘与筒体（10）内壁密封连接，盖板（11）与筒体（10）内部壁面形成上隔腔（17）；所述盖板（11）中间出口处与水力旋流器（15）留有间隙；一抛物线平面的凸台（13），所述凸台（13）的下方设有滤网（14），滤网（14）的顶点通过管道与排渣口连通；所述滤网（14）与立式筒体（10）下部连接，立式筒体（10）下部形成下隔腔；所述抛物线平面的凸台（13）设置在水力旋流器出口（12）处；所述滤网（14）呈倒三角布置。

2.如权利要求1所述的一种旋流气浮污水处理器，其特征在于：所述立式筒体（10）其筒体高度和直径的比率在1:1和2:1之间。

3.如权利要求1所述的一种旋流气浮污水处理器，其特征在于：所述上隔腔（17）下半部分设有备用口（7）。

4.如权利要求1所述的一种旋流气浮污水处理器，其特征在于：所述立式筒体（10）上部设置除油管口（4）、两侧设置污水输入口（2）、第二气浮气入口（3）、底部设置排净口（9）。

5.如权利要求1所述的一种旋流气浮污水处理器，其特征在于：上部盖板（11）顶点处开口以及设置为弧形。