CN103172153B - 用于油田含油污水的无动力旋流反应器 - Google Patents

用于油田含油污水的无动力旋流反应器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于油田含油污水的无动力旋流反应器。所述旋流反应器包括反应器本体，所述反应器本体的底部为圆锥体；所述圆锥体上连接一污水进管；所述反应器本体上于所述污水进管的上方设有至少一个切向入口加药管，所述切向入口加药管延伸至所述反应器本体的腔体内；所述切向入口加药管上设有至少一个喷圈，所述喷圈的开口朝向所述反应器本体的底部；所述反应器本体的顶部设有污水出口。使用本发明的无动力旋流反应器时，药剂反应速度快、充分，能够在较短的时间内与污水反应完全，减少污水中污油对药剂的吸附作用，形成较大的絮体，利于到后续流程中完成沉降分离。

Description

用于油田含油污水的无动力旋流反应器
技术领域
本发明涉及一种用于油田含油污水的无动力旋流反应器。
背景技术
油田污水处理中，需要加入各种污水水处理药剂，与污水中的某些离子成份发生化学反应，除去污水中的杂质以及乳化油，达到净化水质、提高污水的稳定性、降低腐蚀和结垢的目的。由于油田污水处理装置设计的短流程、高效率的时间性问题，要求药剂与污水在较短的时间内完成化学反应，因此药剂与污水的反应效率，决定污水处理的效果和水质；有效地减少药剂被污水中的乳化油吸附，提高水处理药剂的使用效果、降低水处理药剂用量是油田污水处理中要解决的关键技术之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于油田含油污水的无动力旋流反应器，本发明利用污水输送过程中自身的压力，通过独立的药剂反应器设计，改变流体的流向而产生旋流效应，与所加入的药剂快速充分与污水混合，完成化学反应，减少药剂被污水中的乳化油吸附，提高药剂的有效利用率，降低其使用量。
本发明所提供的一种用于油田含油污水的无动力旋流反应器，它包括反应器本体，所述反应器本体的底部为圆锥体；
所述圆锥体上连接一污水进管；
所述反应器本体上于所述污水进管的上方设有至少一个切向入口加药管，所述切向入口加药管延伸至所述反应器本体的腔体内；所述切向入口加药管上设有至少一个喷圈，所述喷圈的开口朝向所述反应器本体的底部；
所述反应器本体的顶部设有污水出口。
上述的无动力旋流反应器中，所述圆锥体的角度可为60°～78°。
上述的无动力旋流反应器中，所述反应器本体上设有若干个所述切向入口加药管；
所述加药管沿所述反应器本体的轴向布置，且所述切向入口加药管之间设有间距；所述切向入口加药管之间的间距与所述反应器本体的容积大小有关，具体可根据实际情况进行调整。
上述的无动力旋流反应器中，所述反应器本体的顶部设有排空孔，以防止在流程中产生气阻而导致无法正常使用。
上述的无动力旋流反应器中，所述反应器本体的侧壁上设有人孔，以便于对所述反应器本体进行清理和维护。
上述的无动力旋流反应器中，所述圆锥体的顶角处设有手孔和残渣出口。
上述的无动力旋流反应器中，所述喷圈的开口方向与垂直方向成45°角。
使用本发明的无动力旋流反应器时，药剂反应速度快、充分，能够在较短的时间内与污水反应完全，减少污水中污油对药剂的吸附作用，形成较大的絮体，利于到后续流程中完成沉降分离。同时可以根据污水处理工艺要求，在该旋流反应器中按照药剂加入的顺序，加入三种不同功能的水处理药剂，方便现场加药的集中管理，满足油田污水处理对水质的要求，适用于各种油田污水处理流程，适应性强。
附图说明
图1为本发明无动力旋流反应器的主视图。
图2为图1中沿A-A线的俯视图。
图3为本发明无动力旋流反应器的切向入口加药管的剖视图及污水流动方向与药剂从喷圈中喷出的呈逆流方向的示意图。
图中各标记如下：1反应器本体、2圆锥体、3污水进管、41，42，43切向入口加药管、5喷圈、6污水出口、7排空孔、8残渣出口、9人孔、10手孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
如图1-图3所示，本发明提供的无动力旋流反应器包括一个反应器本体1，该反应器本体1的底部为圆锥体2；该圆锥体2的角度为65°，在圆锥体2上连接一个污水进管3，待处理的污水即从该污水进管3中进入反应器圆锥体2中，如图2所示，污水呈切线方向进入反应器本体1中。在反应器本体1上于污水进管3的上方设有3个切向入口加药管41、42和43，每个切向入口加药管均延伸至反应器本体1的腔体内。在切向入口加药管41、42和43上分别设有3个喷圈5，且喷圈5的开口朝向反应器本体1的底部，这样药剂与水流方向呈逆流方向，保证药剂均匀快速地与污水接触反应。切向入口加药管41与污水进管3之间的间距为300mm，切向入口加药管42与切向入口加药管41之间的间距为800mm，切向入口加药管43与切向入口加药管42之间的间距为700mm。在反应器本体1的顶部设有污水出口6和排空孔7，反应后的污水从出口6排出，排空孔7的设置可防止在流程中产生气阻而导致无法正常使用。在圆锥体2的顶角处设有残渣出口8，用于排出反应后的残渣和排空反应罐。在反应器本体1的侧壁上设有人孔9，反应器圆锥体2的侧壁上设有手孔10方便于对该反应器进行清理与维护。
上述的旋流反应器中，圆锥体的角度可在60°～78°的范围内进行调整；设置的加药管的个数以及加药管之间的间距可根据实际需要进行调整；每个加药管上设置的喷圈的个数可根据实际需要进行调整；切向入口加药管41与污水进管3之间的间距可在300～550mm的范围内进行调整；切向入口加药管42与切向入口加药管41之间的间距可在500～1100mm的范围内进行调整；切向入口加药管43与切向入口加药管42之间的间距可在600～1000mm的范围内进行调整。
使用本发明的无动力旋流反应器进行污水处理的过程如下：利用输送过来流体自身的动能从污水进管3进入反应器罐体的圆锥体2中，如图2所示，流体沿切线方向进入，利用污水进管具有一定角度（圆锥体形）的结构特点改变流体流动方向，形成向上的旋流运动。第一种药剂在污水进管3上方的切向入口加药管41的入口进入，设置开口向下的药剂喷圈5，使加入的药剂与流体呈逆流向，快速与污水反应。
在切向入口加药管41上方一定的距离设置的第二种药剂切向入口加药管42，加入的药剂与流体呈逆流向，以使与第一种药剂反应后的污水再与加入的第二种药剂快速反应。
在切向入口加药管42上方一定的距离设置的第三种药剂切向入口加药管43，加入的药剂与流体呈逆流向，以使与第二种药剂反应后的污水再与加入的第三种药剂快速反应。
这种强化药剂反应的设计，利用流体流动方向的改变，使药剂在较短的时间内与污水完成化学反应，减少药剂被污水中的乳化油等吸附，提高药剂的利用率和效果；反应后的污水从反应器顶部的出口6流出后进入流程的沉降分离工序。
上述结果表明，在含聚污水处理工艺流程中增加旋流反应单元（本发明的旋流反应器）后，通过药剂与污水的快速反应，减少污水中乳化油等对药剂的吸附作用，提高药剂的反应效果，充分发挥药剂的作用，快速形成微小的絮体，加快油滴、悬浮物的聚集作用，有利于后续设备的快速分离，使水处理单元设备都能有效发挥除油、去悬浮物的作用，处理后的污水能满足油田回注水质要求。同时旋流反应器无需另行增加动力，具有安全、节能、绿色环保，应用简便、灵活，有助于消除含聚含油污水对药剂的吸附，特别是提高了药剂的使用效果，降低药剂的加入量。

Claims (3)

1.一种用于油田含油污水的无动力旋流反应器，其特征在于：所述旋流反应器包括反应器本体，所述反应器本体的底部为圆锥体；
所述圆锥体上连接一污水进管；
所述反应器本体上于所述污水进管的上方设有至少一个切向入口加药管，所述切向入口加药管延伸至所述反应器本体的腔体内；所述切向入口加药管上设有至少一个喷圈，所述喷圈的开口朝向所述反应器本体的底部；
所述喷圈的开口方向与垂直方向成45o角；
所述反应器本体的顶部设有污水出口；
所述圆锥体的角度为60o～78o；
所述反应器本体上设有若干个所述切向入口加药管；
所述切向入口加药管沿所述反应器本体的轴向布置，且所述切向入口加药管之间设有间距；
所述切向入口加药管与所述污水进管之间的间距为300～550mm，所述切向入口加药管之间的间距为500～1100mm；
所述反应器本体的顶部设有排空孔。
2.根据权利要求1所述的无动力旋流反应器，其特征在于：所述反应器本体的侧壁上设有人孔。
3.根据权利要求1或2所述的无动力旋流反应器，其特征在于：所述圆锥体的顶角处设有手孔和残渣出口。
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