CN105668834B - 一种多管束旋流沉淀分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多管束高效旋流沉淀分离装置，包括罐体、管式水力旋流分离器组、进水环、沉泥斗、上下滤板、填料、分流帽、分流锥；罐体安装在支撑脚上，其内部设置有沉泥斗，沉泥斗周围均匀设置有管式水力旋流分离器组；悬浮物通过水力旋流分离器和沉泥罐分别实现旋流分离和重力静态沉淀分离；罐体中部设置有上下滤板，滤板上均匀的分布着滤帽，上下滤板间装有填料；罐体上部设有出水管，出水管上方设有分流锥和分流帽，对悬浮杂质和油份进行导流防止进入出水管；本发明能够有效的对水中悬浮物进行分离，能够实现连续运行，在保证分离的同时提高出水效率，对水中各种形态的悬浮物都进行了有效处置，实现分离，出水效果更佳。

Description

一种多管束旋流沉淀分离装置

技术领域

本发明属于石油、环保行业、固液分离技术领域，涉及一种高效旋流分离装置，尤其涉及一种多管束高效旋流沉淀分离装置。

背景技术

二十世纪八十年代以来，M.T.Thew等人首次将旋流技术应用在石油工业的液-液分离领域，开创了油田地面分离技术的新篇章。水力旋流器作为一种新型的油田含油污水处理设备，受到了石油工业的青眯，它同重力分离设备相比，具有体积小、重量轻、分离效率高、结构紧凑、工艺简单、操作费用低等特点，多年来的科研和现场应用结果表明， 旋流分离技术应用于油水、固液分离领域存在着技术上的可行性、经济上的必要性以及工程应用的广阔前景。

但是在高精度的固液分离领域，悬浮物和液体的密度差较小，特别含油污水悬浮物的去除，由于受到水中油分影响，悬浮物难以有效的和液体进行完全分离，旋流分离器还未达到较好的效果，现在对于这种分离大部分采用了重力沉降去除的办法，其运行时间长，效果容易受水质影响波动。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种多管束高效旋流沉淀分离装置，提高分离效率和出水水质，能够实现沉降分离的连续运行，分离效果更佳。

本发明所采用的技术方案是：一种多管束高效旋流沉淀分离装置，其特征在于：包括罐体、进水环、排泥口、人孔、出水口、排渣口、排油口、支撑脚、沉泥斗、管式水力旋流分离器、填料、分流帽、分流锥、进水口、下滤板、上滤板、动态沉降区排泥管、静态沉降区排泥管、虹吸排油管、导流孔、排水管；

所述罐体安装在所述支撑脚上，所述罐体外壁中部设置有进水环、下部设置有排泥口、中上部设置有人孔、上部设置有出水口、排渣口、排油口和溢流口；

所述管式水力旋流分离器具有若干组，围绕在所述沉泥斗外围；所述沉泥斗和管式水力旋流分离器设置在所述罐体内腔中；所述进水环上设有进水口，进水环环绕在所述罐体外围，并与所述管式水力旋流分离器每个进水口连通； 所述管式水力旋流分离器的上端部垂直设置有出水管，用向所述罐体内腔分液；所述沉泥斗底部通过所述静态沉降区排泥管与排泥口连通，所述罐体底部通过所述动态沉降区排泥管与排泥口连通；

所述罐体内腔中上部设置有下滤板和上滤板，所述人孔与下滤板和上滤板之间的腔室连通；所述下滤板和上滤板之间的腔室内装填有填料；

所述罐体内腔上部设置有分流帽，分流帽上设置有分流锥；所述分流帽内部设置有连通出水口的排水管，所述分流帽与所述罐体结合处的上端设置有所述排渣口；所述虹吸排油管一端与排油口连接、另一端伸入所述分流帽、分流锥与所述罐体构成的空腔内。作为优选，所述沉泥斗配置有导流板，所述导流板一端与沉泥斗上端相连、与沉泥斗垂直面呈120度夹角，另一端固定设置在所述罐体内壁上；所述导流板上开设有若干通孔，孔径与管式水力旋流分离器的出水管外径相同，用于管式水力旋流分离器的出水管穿过所述导流板后向所述罐体内腔分液。

作为优选，所述导流板上设置有分流孔，均匀的分布在所述管式水力旋流分离器的空隙间。

作为优选，所述填料为泡沫粒珠石英砂、陶粒、核桃壳、纤维球的单种或多种组合物。

作为优选，所述下滤板和上滤板上均匀设置有滤帽。

作为优选，所述罐体顶部设置有连通溢流口的溢流管，用于罐体内部液体和气体的排出，防止出现过压状态；所述溢流口装有电动阀或气动阀，用于实现自动化控制，溢流口顶端高于排油口。

作为优选，除填料、滤帽外其他零部件均由不锈钢、碳钢、PP或玻璃钢材料制作而成。

作为优选，所述进水环、出水口、排泥口、排渣口、排油口均安装有电动阀或气动阀，用于实现自动化控制。

作为优选，所述罐体内部设置有电子液位计，实现自动化监控。

作为优选，所述罐体外壁上还设置有一对吊耳。

本发明基于其技术方案所具有的有益效果在于：

（1）本发明采用水力旋流器组合方式，提高了分离效果；

（2）本发明所设置的过滤层能有效对上浮的悬浮物颗粒进行拦截聚集，当上浮悬浮物聚集达到一定重量时，悬浮物在重力作用下进入静态沉降区，达到分离效果；

（3）本发明采用动态和静态沉淀分区的方式进行悬浮物的沉降，动态沉降区用于收集水力旋流分离器产出污泥，静态沉淀区用于收集上浮悬浮物污泥，两种分区的设置使悬浮物在沉降过程中互不影响，达到更佳的沉降效果；

（4）本发明利用水力旋流分离和重力分离的双重沉降效果，能够实现高效的沉降分离，无需静置时间，可实现连续的沉降分离；

（5）本发明结合了过滤和除油，是一种集成化的分离装置，能够适当减少设备投资，节约设备占地。

附图说明

图1：本发明实施例的罐体结构剖视图。

图2：本发明实施例的罐体外观图。

图3：本发明实施例的罐体俯视图。

图4：本发明实施例的进水环结构图。

具体实施方式

下面结合参考附图进一步描述本技术方案，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件，但该描述仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

详见图1、图2、图3和图4，本发明提供一种多管束高效旋流沉淀分离装置，包括罐体1、进水环2、排泥口3、人孔4、出水口5、排渣口6、排油口7、溢流口8、支撑脚9、沉泥斗10、管式水力旋流分离器11、导流板12、滤帽13、填料14、分流帽15、分流锥16、吊耳17、进水口18、下滤板19、上滤板20、动态沉降区排泥管21、静态沉降区排泥管22、虹吸排油管23、溢流管24、导流孔25、排水管26；罐体1安装在支撑脚9上，罐体1外壁中部设置有进水环2、下部设置有排泥口3、中上部设置有人孔4、上部设置有出水口5、排渣口6、排油口7和溢流口8；管式水力旋流分离器11具有若干组，围绕在沉泥斗10外围；沉泥斗10和管式水力旋流分离器11设置在罐体1内腔中；进水环2上设有进水口18，进水环2环绕在罐体1外围，并与管式水力旋流分离器11每个进水口连通； 管式水力旋流分离器11的上端部垂直设置有出水管；沉泥斗10配置有导流板12，导流板12一端与沉泥斗10上端相连、与沉泥斗10垂直面呈120度夹角，另一端固定设置在罐体1内壁上；导流板12上开设有若干通孔，孔径与管式水力旋流分离器11的出水管外径相同，用于管式水力旋流分离器11的出水管穿过导流板12后向罐体1内腔分液。导流板12上设置有分流孔，均匀的分布在管式水力旋流分离器11的空隙间。沉泥斗10底部通过静态沉降区排泥管22与排泥口3连通，罐体1底部通过动态沉降区排泥管21与排泥口3连通；罐体1内腔中上部设置有下滤板19和上滤板20，人孔4与下滤板19和上滤板20之间的腔室连通；下滤板19和上滤板20之间的腔室内装填有填料14；下滤板19和上滤板20上均匀设置有滤帽13。罐体1内腔上部设置有分流帽15，分流帽15上设置有分流锥16；分流帽15内部设置有连通出水口5的排水管26，分流帽15与罐体1结合处的上端设置有排渣口6；虹吸排油管23一端与排油口7连接、另一端伸入分流帽15、分流锥16与罐体1构成的空腔内。溢流口8装有电动阀或气动阀，用于实现自动化控制，溢流口24顶端高于排油口7。

本实施例的填料14为泡沫粒珠石英砂、陶粒、核桃壳、纤维球的单种或多种组合物；除填料14、滤帽13外其他零部件均由不锈钢、碳钢、PP或玻璃钢材料制作而成。进水环2、出水口5、排泥口3、排渣口6、排油口7、溢流口8均安装有电动阀或气动阀，用于实现自动化控制；罐体1内部设置有电子液位计，实现自动化监控。

本实施例在实际工作中，待处理液通过进水口18进入到进水环2内，再通过与进水环2相连的管式水力旋流分离器11进水口进入各个管式水力旋流分器11内；管式水力旋流分离器11通过水力旋流作用促使泥、水、油进行分离，大部分密度较大的悬浮物通过管式水力旋流分离器11下出口进入罐体1底部，油、水及部分上浮悬浮物通过管式水力旋流分离器11上出水口进入罐体1内中部区域；油水及部分上浮悬浮物继续上浮分别通过滤帽13、下滤板19、填料14、上滤板20、滤帽13，上浮悬浮物在上述滤帽13、下滤板19、填料14、上滤板20的作用下被拦截聚集；当上浮悬浮物聚集到一定重量或时间时，会进行下沉，上浮聚结悬浮物部分下沉直接进入静态沉淀区沉泥斗10，部分沉降到导流板12上，在滑入沉泥斗10中；导流板12上设有导流孔25，动态沉降区上层水通过导流孔25进入罐体1内中部区域；沉泥斗10内沉降污泥通过静态沉降区排泥管22排出，罐体1下部污泥通过动态沉降区排泥管21排出，静态沉降区排泥管22排出和动态沉降区排泥管21汇集到排泥口3；上滤板20上方设有排水管26，排水管26开口向上，罐体1上层清水通过排水管26引入到出水口5排出；部分微小悬浮物和油分继续上浮通过分流帽15和分流锥16将油、悬浮物分别引入到虹吸排油管23和排渣口6，定期排出。

尽管本说明书较多地使用了罐体1、进水环2、排泥口3、人孔4、出水口5、排渣口6、排油口7、溢流口8、支撑脚9、沉泥斗10、管式水力旋流分离器11、导流板12、滤帽13、填料14、分流帽15、分流锥16、吊耳17、进水口18、下滤板19、上滤板20、动态沉降区排泥管21、静态沉降区排泥管22、虹吸排油管23、溢流管24、导流孔25、排水管26等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多管束高效旋流沉淀分离装置，其特征在于：包括罐体（1）、进水环（2）、排泥口（3）、人孔（4）、出水口（5）、排渣口（6）、排油口（7）、支撑脚（9）、沉泥斗（10）、管式水力旋流分离器（11）、填料（14）、分流帽（15）、分流锥（16）、进水口（18）、下滤板（19）、上滤板（20）、动态沉降区排泥管（21）、静态沉降区排泥管（22）、虹吸排油管（23）、导流孔（25）、排水管（26）；

所述罐体（1）安装在所述支撑脚（9）上，所述罐体（1）外壁中部设置有进水环（2）、下部设置有排泥口（3）、中上部设置有人孔（4）、上部设置有出水口（5）、排渣口（6）、排油口（7）和溢流口（8）；

所述管式水力旋流分离器（11）具有若干组，围绕在所述沉泥斗（10）外围；所述沉泥斗（10）和管式水力旋流分离器（11）设置在所述罐体（1）内腔中；所述进水环（2）上设有进水口（18），进水环（2）环绕在所述罐体（1）外围，并与所述管式水力旋流分离器（11）每个进水口连通；所述管式水力旋流分离器（11）的上端部垂直设置有出水管，用向所述罐体（1）内腔分液；所述沉泥斗（10）底部通过所述静态沉降区排泥管（22）与排泥口（3）连通，所述罐体（1）底部通过所述动态沉降区排泥管（21）与排泥口（3）连通；

所述罐体（1）内腔中上部设置有下滤板（19）和上滤板（20），所述人孔（4）与下滤板（19）和上滤板（20）之间的腔室连通；所述下滤板（19）和上滤板（20）之间的腔室内装填有填料（14）；

所述罐体（1）内腔上部设置有分流帽（15），分流帽（15）上设置有分流锥（16）；所述分流帽（15）内部设置有连通出水口（5）的排水管（26），所述分流帽（15）与所述罐体（1）结合处的上端设置有所述排渣口（6）；所述虹吸排油管（23）一端与排油口（7）连接、另一端伸入所述分流帽（15）、分流锥（16）与所述罐体（1）构成的空腔内。

2.根据权利要求1所述的多管束高效旋流沉淀分离装置，其特征在于：所述沉泥斗（10）配置有导流板（12），所述导流板（12）一端与沉泥斗（10）上端相连、与沉泥斗（10）垂直面呈120度夹角，另一端固定设置在所述罐体（1）内壁上；所述导流板（12）上开设有若干通孔，孔径与管式水力旋流分离器（11）的出水管外径相同，用于管式水力旋流分离器（11）的出水管穿过所述导流板（12）后向所述罐体（1）内腔分液。

3.根据权利要求2所述的多管束高效旋流沉淀分离装置，其特征在于：所述导流板（12）上设置有分流孔，均匀的分布在所述管式水力旋流分离器（11）的空隙间。

4.根据权利要求1所述的多管束高效旋流沉淀分离装置，其特征在于：所述填料（14）为泡沫粒珠石英砂、陶粒、核桃壳、纤维球的单种或多种组合物。

5.根据权利要求1所述的多管束高效旋流沉淀分离装置，其特征在于：所述下滤板（19）和上滤板（20）上均匀设置有滤帽（13）。

6.根据权利要求1所述的多管束高效旋流沉淀分离装置，其特征在于：所述罐体（1）顶部设置有连通溢流口（8）的溢流管（24），用于罐体（1）内部液体和气体的排出，防止出现过压状态；所述溢流口（8）装有电动阀或气动阀，用于实现自动化控制，溢流口（8）顶端高于排油口（7）。

7.根据权利要求5所述的多管束高效旋流沉淀分离装置，其特征在于：除填料（14）、滤帽（13）外其他零部件均由不锈钢、碳钢、PP或玻璃钢材料制作而成。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的多管束高效旋流沉淀分离装置，其特征在于：所述进水环（2）、出水口（5）、排泥口（3）、排渣口（6）、排油口（7）均安装有电动阀或气动阀，用于实现自动化控制。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的多管束高效旋流沉淀分离装置，其特征在于：所述罐体（1）内部设置有电子液位计，实现自动化监控。

10.根据权利要求1-7任意一项所述的多管束高效旋流沉淀分离装置，其特征在于：所述罐体（1）外壁上还设置有一对吊耳（17）。