CN104418413A - 高含溶解气污水处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高含溶解气污水处理装置，包括污水输送泵、污水导流管、气压平衡罐、呼吸阀、管状排气咀、锥状污泥集聚罐、收泥槽或收泥碗、出泥管、圆锥状旋流反应罐、呈圆柱管状的环形围堰壁和出水管。本发明结构简单、合理，能很好地将从高含溶解气污水的溶解气、水和污泥分离出来，并将溶解气完全及时排出至大气中，使水和污泥分别排流出来，大幅降低污水的处理成本，填补高含溶解气处理工艺技术的空白。

Description

高含溶解气污水处理装置
技术领域
 本发明属于污水处理装置，特别是高含溶解气污水处理装置。
背景技术
在油田集输和集中处理现场，所采用的污水处理工艺为污水密闭处理工艺，其采出液中的溶解气不能完全释放，所以造成油田采出水中含有大量的溶解气，当然，在污水处理过程中也必不可少的存在加压、减压操作过程，溶解气成分中多数为轻烃类气体，很容易从含油污水中释放出来，造成油田污水净化过程中分离出来的污泥上浮，由于目前油田污水中的多数污水处理装置均为重力沉降装置，污泥上浮导致污水处理效果变差，影响油田正常注水作业。当前，为了抵消逸出的溶解气对污泥上浮的影响，国内外多采用投加助沉剂的方法或气浮选工艺，但此两种工艺不同程度地都存在处理成本和运行成本增加的问题，因此，常规的污水处理装置无法满足高含溶解气污水的处理工艺要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高含溶解气污水处理装置，其结构简单、合理，能很好地将从高含溶解气污水的溶解气、水和污泥分离出来，并将溶解气完全及时排出至大气中，使水和污泥分别排流出来，大幅降低污水的处理成本，填补高含溶解气处理工艺技术的空白。
本发明的目的是这样实现的：一种高含溶解气污水处理装置，包括污水输送泵、污水导流管、气压平衡罐、呼吸阀、管状排气咀、锥状污泥集聚罐、收泥槽或收泥碗、出泥管、圆锥状旋流反应罐、呈圆柱管状的环形围堰壁和出水管；在气压平衡罐罐腔内，锥状污泥集聚罐固装在圆锥状旋流反应罐的上方，锥状污泥集聚罐具有的尖端竖直朝上且设置有仅连通锥状污泥集聚罐罐腔的管状排气咀，气压平衡罐顶部罐壁设置有穿透壁体的通孔，管状排气咀经该通孔穿过气压平衡罐顶部罐壁而伸出至气压平衡罐顶面罐壁之外，管状排气咀外周壁与通孔周边相固接密封，在管状排气咀伸出至气压平衡罐顶面罐壁之外的管口上安装着呼吸阀，圆锥状旋流反应罐具有的被封闭尖端竖直朝下，圆锥状旋流反应罐相应仅有的圆形罐口位于其具有的尖端的上方且竖直朝上，在圆锥状旋流反应罐周壁与气压平衡罐周壁之间设置着环形围堰壁，环形围堰壁与锥状污泥集聚罐仅有的圆形罐口边沿相固接而环绕圆锥状旋流反应罐仅有的圆形罐口，环形围堰壁与圆锥状旋流反应罐环绕圆形罐口的周壁之间相应留置有环绕圆锥状旋流反应罐圆形罐口的圆环形间隙，环形围堰壁与气压平衡罐周壁互不接触以至环形围堰壁与气压平衡罐周壁留置有围绕环形围堰壁的环形间隙，在锥状污泥集聚罐罐腔内固装着收泥槽或收泥碗，收泥槽和收泥碗两者之一与锥状污泥集聚罐周壁互不接触以至在收泥槽与锥状污泥集聚罐周壁之间或收泥碗与锥状污泥集聚罐周壁之间留置有间隙，在收泥槽底部或收泥碗底部设置着穿透其底部壁体的漏泥孔，漏泥孔与出泥管的一端管口相连接，出泥管的另一端管口穿过气压平衡罐罐壁而伸出至气压平衡罐之外，气压平衡罐其位于环形围堰壁下方的罐壁设置着穿透其壁体的出水孔，出水孔连通外置于气压平衡罐之外的出水管；圆锥状旋流反应罐靠近其尖端的罐壁设置有穿透其壁体的污水进孔，污水输送泵的出口通过穿过气压平衡罐罐壁的污水导流管连通污水进孔；当污水输送泵将污水依次经污水导流管和污水进孔泵入圆锥状旋流反应罐罐腔内时，经污水进孔被泵入圆锥状旋流反应罐罐腔内的污水受污水导流管和污水进孔约束而斜向上喷流，其喷流方向为圆锥状旋流反应罐轴向正投影所呈现的圆形切线方向；当呼吸阀开启时，呼吸阀敞开管状排气咀以至锥状污泥集聚罐罐腔依次通过管状排气咀和呼吸阀连通气压平衡罐外部大气，当呼吸阀闭合时，呼吸阀封堵管状排气咀以至将气压平衡罐罐腔与气压平衡罐外部大气封隔开来。
本发明的工作原理为：溶解有净水药剂的污水通过污水输送泵泵入圆锥状旋流反应罐罐腔，污水和溶解的净水药剂在圆锥状旋流反应罐借助旋流效应充分反应絮凝后，产生污泥絮体，根据高含溶解气污水的特性，污泥絮体受因高含溶解气污水中溶解气压力降低而所释放出的气泡在污水中的作用力被迫上浮，污泥絮体与水便彼此分离，由于分离出来的一部分水不能从锥状污泥集聚罐经圆环形间隙向下及时溢出而积存于锥状污泥集聚罐内，水位相应不断上升，被分离出来的另部分水则经圆环形间隙向下溢流至圆锥状旋流反应罐周壁与气压平衡罐周壁之间的罐腔内而蓄积并通过气压平衡罐位于环形围堰壁下方的罐壁设置的出水孔流出至气压平衡罐之外，污泥基本上只能单向向上穿过圆环形间隙上浮，而不能向下穿过圆环形间隙而下沉，上浮的污泥继而从圆锥状旋流反应罐罐腔升浮至锥状污泥集聚罐罐腔内，即污泥相应被溶解气减压在水中产生的气泡托起而继续升浮，最终落入固定设置于收泥槽或收泥碗内，当通断排泥管的排污阀门打开时，堆积在收泥槽或收泥碗内的污泥便通过漏泥孔和排泥管连续被外作用力驱动而排出至气压平衡罐之外(其中一种将污泥经排泥管排出至气压平衡罐之外的可行实施例为：(位于收泥槽或收泥碗下方的)排泥管已存有的水柱受重力向下流动，排泥管内部所形成负压作用就会将堆积在收泥槽或收泥碗内的污泥吸入排泥管当中，污泥则通过排泥管被连续地排出至气压平衡罐之外)；在本发明在处理高含溶解气污水的过程中，呼吸阀自动打开或关闭以控制气压平衡罐内部的压力，保证位于气压平衡罐内的溶解气能够及时经自动呼吸阀逸出至气压平衡罐外部大气。本发明结构简单、合理，能很好地将从高含溶解气污水的溶解气、水和污泥分离出来，并将溶解气完全及时排出至大气中，使水和污泥分别排流出来，大幅降低污水的处理成本，填补高含溶解气处理工艺技术的空白。
附图说明
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明的透视结构(连接)示意图。
具体实施方式
一种高含溶解气污水处理装置，如图1所示，包括污水输送泵9、污水导流管10、气压平衡罐7、呼吸阀1、管状排气咀2、锥状污泥集聚罐4、收泥槽3或收泥碗、出泥管5、圆锥状旋流反应罐8、呈圆柱管状的环形围堰壁6和出水管11；在气压平衡罐7罐腔内，锥状污泥集聚罐4固装在圆锥状旋流反应罐8的上方，锥状污泥集聚罐4具有的尖端竖直朝上且设置有仅连通锥状污泥集聚罐4罐腔的管状排气咀2，气压平衡罐7顶部罐壁设置有穿透壁体的通孔，管状排气咀2经该通孔穿过气压平衡罐7顶部罐壁而伸出至气压平衡罐7顶面罐壁之外，管状排气咀2外周壁与通孔周边相固接密封，在管状排气咀2伸出至气压平衡罐7顶面罐壁之外的管口上安装着呼吸阀1，圆锥状旋流反应罐8具有的被封闭尖端竖直朝下，圆锥状旋流反应罐8相应仅有的圆形罐口位于其具有的尖端的上方且竖直朝上，在圆锥状旋流反应罐8周壁与气压平衡罐7周壁之间设置着环形围堰壁6，环形围堰壁6与锥状污泥集聚罐4仅有的圆形罐口边沿相固接而环绕圆锥状旋流反应罐8仅有的圆形罐口，环形围堰壁6与圆锥状旋流反应罐8环绕圆形罐口的周壁之间相应留置有环绕圆锥状旋流反应罐8圆形罐口的圆环形间隙，环形围堰壁6与气压平衡罐7周壁互不接触以至环形围堰壁6与气压平衡罐7周壁留置有围绕环形围堰壁6的环形间隙，在锥状污泥集聚罐4罐腔内固装着收泥槽3或收泥碗，收泥槽3和收泥碗两者之一与锥状污泥集聚罐4周壁互不接触以至在收泥槽3与锥状污泥集聚罐4周壁之间或收泥碗与锥状污泥集聚罐4周壁之间留置有间隙，在收泥槽3底部或收泥碗底部设置着穿透其底部壁体的漏泥孔，漏泥孔与出泥管5的一端管口相连接，出泥管5的另一端管口穿过气压平衡罐7罐壁而伸出至气压平衡罐7之外，气压平衡罐7其位于环形围堰壁6下方的罐壁设置着穿透其壁体的出水孔，出水孔连通外置于气压平衡罐7之外的出水管11；圆锥状旋流反应罐8靠近其尖端的罐壁设置有穿透其壁体的污水进孔，污水输送泵9的出口通过穿过气压平衡罐7罐壁的污水导流管10连通污水进孔；当污水输送泵9将污水依次经污水导流管10和污水进孔泵入圆锥状旋流反应罐8罐腔内时，经污水进孔被泵入圆锥状旋流反应罐8罐腔内的污水受污水导流管10和污水进孔约束而斜向上喷流，其喷流方向为圆锥状旋流反应罐8轴向正投影所呈现的圆形切线方向；当呼吸阀1开启时，呼吸阀1敞开管状排气咀2以至锥状污泥集聚罐4罐腔依次通过管状排气咀2和呼吸阀1连通气压平衡罐7外部大气，当呼吸阀1闭合时，呼吸阀1封堵管状排气咀2以至将气压平衡罐7罐腔与气压平衡罐7外部大气封隔开来。
如图1所示，圆环形间隙的径向宽度W为0.05m —0.35m。当然，圆环形间隙的径向宽度W可以大于0.35 m或小于0.05m，但当其径向宽度W只有在0.05m —0.35m范围内时，本发明使污泥和水相互分离的技术效果才会更佳或最佳，所分离出来的水的品质更好，本发明能基本保证污泥向上升浮，基本不夹杂污泥或含污泥量很低的水则经该圆环形间隙向下溢流至圆锥状旋流反应罐周壁与气压平衡罐周壁之间的罐腔内而蓄积，而进入收泥槽或收泥碗的湿污泥含水量比例也可降至最低。
如图1所示，经污水进孔被泵入圆锥状旋流反应罐(8)罐腔内的污水其喷流方向与水平面的夹角角度为10°—20°，限制在此角度范围内的夹角能增强当污水输送泵输送污水圆锥状旋流反应罐内时污水在圆锥状旋流反应罐内的旋流作用。
如图1所示，圆锥状旋流反应罐(8)其与自身轴向垂直方向的正投影所呈现的等腰三角形所对应于圆锥状旋流反应罐(8)尖端的顶角角度为15°—30°，限制在此角度范围内的顶角角度能增强当污水输送泵输送污水圆锥状旋流反应罐内时污水在圆锥状旋流反应罐内的旋流作用。

Claims (4)

1.一种高含溶解气污水处理装置，其特征在于：包括污水输送泵(9)、污水导流管(10)、气压平衡罐(7)、呼吸阀(1)、管状排气咀(2)、锥状污泥集聚罐(4)、收泥槽(3)或收泥碗、出泥管(5)、圆锥状旋流反应罐(8)、呈圆柱管状的环形围堰壁(6)和出水管(11)；在气压平衡罐(7)罐腔内，锥状污泥集聚罐(4)固装在圆锥状旋流反应罐(8)的上方，锥状污泥集聚罐(4)具有的尖端竖直朝上且设置有仅连通锥状污泥集聚罐(4)罐腔的管状排气咀(2)，气压平衡罐(7)顶部罐壁设置有穿透壁体的通孔，管状排气咀(2)经该通孔穿过气压平衡罐(7)顶部罐壁而伸出至气压平衡罐(7)顶面罐壁之外，管状排气咀(2)外周壁与通孔周边相固接密封，在管状排气咀(2)伸出至气压平衡罐(7)顶面罐壁之外的管口上安装着呼吸阀(1)，圆锥状旋流反应罐(8)具有的被封闭尖端竖直朝下，圆锥状旋流反应罐(8)相应仅有的圆形罐口位于其具有的尖端的上方且竖直朝上，在圆锥状旋流反应罐(8)周壁与气压平衡罐(7)周壁之间设置着环形围堰壁(6)，环形围堰壁(6)与锥状污泥集聚罐(4)仅有的圆形罐口边沿相固接而环绕圆锥状旋流反应罐(8)仅有的圆形罐口，环形围堰壁(6)与圆锥状旋流反应罐(8)环绕圆形罐口的周壁之间相应留置有环绕圆锥状旋流反应罐(8)圆形罐口的圆环形间隙，环形围堰壁(6)与气压平衡罐(7)周壁互不接触以至环形围堰壁(6)与气压平衡罐(7)周壁留置有围绕环形围堰壁(6)的环形间隙，在锥状污泥集聚罐(4)罐腔内固装着收泥槽(3)或收泥碗，收泥槽(3)和收泥碗两者之一与锥状污泥集聚罐(4)周壁互不接触以至在收泥槽(3)与锥状污泥集聚罐(4)周壁之间或收泥碗与锥状污泥集聚罐(4)周壁之间留置有间隙，在收泥槽(3)底部或收泥碗底部设置着穿透其底部壁体的漏泥孔，漏泥孔与出泥管(5)的一端管口相连接，出泥管(5)的另一端管口穿过气压平衡罐(7)罐壁而伸出至气压平衡罐(7)之外，气压平衡罐(7)其位于环形围堰壁(6)下方的罐壁设置着穿透其壁体的出水孔，出水孔连通外置于气压平衡罐(7)之外的出水管(11)；圆锥状旋流反应罐(8)靠近其尖端的罐壁设置有穿透其壁体的污水进孔，污水输送泵(9)的出口通过穿过气压平衡罐(7)罐壁的污水导流管(10)连通污水进孔；当污水输送泵(9)将污水依次经污水导流管(10)和污水进孔泵入圆锥状旋流反应罐(8)罐腔内时，经污水进孔被泵入圆锥状旋流反应罐(8)罐腔内的污水受污水导流管(10)和污水进孔约束而斜向上喷流，其喷流方向为圆锥状旋流反应罐(8)轴向正投影所呈现的圆形切线方向；当呼吸阀(1)开启时，呼吸阀(1)敞开管状排气咀(2)以至锥状污泥集聚罐(4)罐腔依次通过管状排气咀(2)和呼吸阀(1)连通气压平衡罐(7)外部大气，当呼吸阀(1)闭合时，呼吸阀(1)封堵管状排气咀(2)以至将气压平衡罐(7)罐腔与气压平衡罐(7)外部大气封隔开来。
2.根据权利要求1所述的高含溶解气污水处理装置，其特征是：圆环形间隙的径向宽度W为0.05m—0.35m。
3.根据权利要求1所述的高含溶解气污水处理装置，其特征是：经污水进孔被泵入圆锥状旋流反应罐(8)罐腔内的污水其喷流方向与水平面的夹角角度为10°—20°。
4.根据权利要求1所述的高含溶解气污水处理装置，其特征是：圆锥状旋流反应罐(8)其与自身轴向垂直方向的正投影所呈现的等腰三角形所对应于圆锥状旋流反应罐(8)尖端的顶角角度为15°—30°。
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