CN106669990A - 一种斜侧切旋流进水结构的旋流分离器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种斜侧切旋流进水结构的旋流分离器,包括罐体、溢流口、分流锥、分流帽、排油口、排渣口、集水口、排水管、出水口、上滤板、填料、下滤板、人孔、螺旋导流槽、进水口、支撑脚、排污口;所述进水口配置的进水管与所述螺旋导流槽连通,进水管与所述螺旋导流槽的槽壁成一定角度。本发明拥有较大的向心力;旋流时间长,在旋流的过程中油、水、泥三项基本已经分离,流出导流槽之后可以更快速分层;旋流时间长,使水和沉淀更容易分离。处理后水质油份≤10mg/L,机杂≤5mg/L,对油份和机杂的去除率都高达95%以上。

Description

一种斜侧切旋流进水结构的旋流分离器
技术领域
本发明属于石化、水处理等环保行业及固液分离技术领域,涉及一种斜侧切旋流进水结构的旋流分离器。
背景技术
旋流分离器的发明、应用最初用于选矿过程中的固液分离和液液分离,距今已有约一个半世纪之久,现已广泛应用于固液、液液、气液及气固分离等领域。随着旋流分离技术、水处理行业的发展及环境要求的日益严格,各种旋流分离器应运而生。其中水力旋流器作为一种新型的油田采出水处理设备,因其结构紧凑、质轻、高效、空间利用率高,且工艺简单、费用低廉等诸多优势在石油工业领域脱颖而出。多年来的科研经验、工程实践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。
在含油污水处理方面,悬浮物的控制指标甚是严格。油田污水,尤其油田采出水多用于回注,而回注水中的悬浮物是引起地层堵塞、输油通道堵塞的主要原因之一,含油污水中油分的存在,使得悬浮物难以和液体进行有效分离,因此在含油污水处理方面,对固液分离技术提出了更高要求。传统的直接垂直进水方式,给水的向心力小,水质容易形成小的旋涡,导致油、沉淀、水不能完全分离,目前无法满足含油污水的处理要求。
发明内容
为了解决传统的进水方式给水向心力小,水质容易形成小的漩涡,导致油、沉淀、水不能完全分离的问题,本发明提供了一种斜侧切旋流进水结构的旋流分离器。
本发明所采用的技术方案是:一种斜侧切旋流进水结构的旋流分离器,包括罐体、溢流口、分流锥、分流帽、排油口、排渣口、集水口、排水管、出水口、上滤板、填料、下滤板、人孔、螺旋导流槽、进水口、支撑脚、排污口;其特征在于:所述进水口配置的进水管与所述螺旋导流槽连通,进水管与所述螺旋导流槽的槽壁成一定角度。
本发明基于其技术方案所具有的有益效果在于:
1)拥有较大的向心力;
2)旋流时间长,在旋流的过程中油、水、泥三项基本已经分离,流出导流槽之后可以更快速分层;
3)旋流时间长,使水和沉淀更容易分离。处理后水质油份≤10mg/L,机杂≤5mg/L,对油份和机杂的去除率都高达95%以上。
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1的螺旋导流槽俯视图。
图3:本发明实施例2的螺旋导流槽俯视图。
图4:本发明实施例3的罐体结构剖视图。
图5:本发明实施例3的螺旋导流槽俯视图。
图6:本发明实施例4的罐体结构剖视图。
图7:本发明实施例4的螺旋导流槽俯视图。
图8:本发明实施例5的罐体结构剖视图。
图9:本发明实施例5的螺旋导流槽俯视图。
图10:本发明实施例6的螺旋导流槽俯视图。
图11:本发明实施例7的螺旋导流槽俯视图。
图12:本发明实施例8的罐体结构剖视图。
图13:本发明实施例8的螺旋导流槽俯视图。
图14:本发明实施例9的罐体结构剖视图。
图15:本发明实施例9的螺旋导流槽俯视图。
图16:本发明实施例10的罐体结构剖视图。
图17:本发明实施例10的螺旋导流槽俯视图。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明,下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述,应当理解,此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1:
详见图1、图2,本发明提供的一种螺旋导流快速沉淀分离装置,包括罐体1、溢流口2、分流锥3、分流帽4、排油口5、排渣口6、集水口7、排水管8、出水口9、上滤板10、填料11、下滤板12、人孔13、螺旋导流槽14、进水口15、反冲洗水管16、反冲洗进口17、支撑脚18、排污口19。
罐体1安装在支撑脚18上,罐体1外壁中部设置进水口15、下部设置排污口19、中上部设置有人孔13、上部设置有出水口9、排渣口6、排油口5和溢流口2;罐体1内腔顶部设置分流锥3,分流锥3下设分流帽4,分流帽4内部设置有连通出水口9的排水管8;排水管8一端与出水口9连接,另一端与集水口7连接;分流帽4与罐体1结合处的上端设置有排渣口6;排油口5设置在分流帽4、分流锥3与罐体1构成的内腔壁上;罐体1内腔中上部设置上滤板10和下滤板12,人孔13与上滤板10和下滤板12之间的腔室连通,上滤板10和下滤板12之间的腔室内装填有填料11;螺旋导流槽14设置在罐体1腔内,沿罐体1内壁螺旋向下,待处理液通过进水口15后送入螺旋导流槽14内,形成旋流分离区。
罐体1内腔螺旋导流槽14下方设置反冲洗水管16,反冲洗水通过反冲洗进口17送入反冲洗水管16中,用来反冲螺旋导流槽上聚集的悬浮物。
本实施例的填料11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11外其他零部件均由不锈钢、碳钢、PP或玻璃钢材料制作而成。出水口9、排污口19、排渣口6、排油口5、溢流口2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。
本实施例中的进水口15配置的进水管101与螺旋导流槽14连通,进水管101与螺旋导流槽14的槽壁成N度角, 0°<N<90°,其中N取45度为最优。
本实施例的实施方式:含油含机杂废水由进水管101进入螺旋导流槽14,利用惯性和向心力,在罐内旋流,因为机杂、水、油密度不同,最终形成三相分离,污油上浮由收油口收集,机杂下沉由排污口排入污泥池,中间为清水层由旋流器出水口流出。
本实施例的优点:
(1)制造成本低;
(2)制造难度低;
(3)安装难度低。
实施例2:
请见图3,本发明提供的一种斜侧切旋流进水结构的旋流分离器,结构与实施例1类似,区别之处在于螺旋导流槽14内设置有布水管103,进水管101的进水通过布水管103后,通过布水管出口102流出。
本实施例的实施方式:含油含机杂废水由进水管101进入罐内,绕布水管103在罐内旋流一周,由布水管出口102流出。因为机杂、水、油密度不同,最终形成三相分离,污油上浮由收油口收集,机杂下沉由排污口排入污泥池,中间为清水层由旋流器出水口流出。
本实施例的优点:
(1)拥有比较大的向心力;
(2)旋流时间长,使水和沉淀更容易分离。
实施例3:
请见图4和 图5,本发明提供的一种斜侧切旋流进水结构的旋流分离器,结构与实施例2类似,区别之处在于螺旋导流槽14由M层组成,其中M≥2。
本实施例的实施方式:含油含机杂废水由进水口101,进入罐内绕布水管103在罐内旋流M周,由布水管出口102流出。因为机杂、水、油密度不同,最终形成三相分离,污油上浮由收油口收集,机杂下沉由排污口排入污泥池,中间为清水层由旋流器出水口流出。
本实施例的优点:
(1)拥有比实施例2更大的向心力;
(2)旋流时间长,使水和沉淀更容易分离;
(3)油、水、泥分离更彻底,更容易分层。
实施例4:
请见图6和 图7,本发明提供的一种斜侧切旋流进水结构的旋流分离器,结构与实施例2类似,区别之处在于螺旋导流槽14为U型导流槽。
本实施例的实施方式:含油含机杂废水由进水管101,进入罐内绕螺旋导流槽在罐内旋流一周,由螺旋导流槽出口流出。因为机杂、水、油密度不同,最终形成三相分离,污油上浮由收油口收集,机杂下沉由排污口排入污泥池,中间为清水层由旋流器出水口流出。
本实施例的优点:
(1)选择开口导流槽,在旋流过程中大分子和比水小的分子已经有部分与水分离;
(2)水流离开导流槽之后,水质已有所改善,需要分离物质减少,可以节省罐体空间。
实施例5:
请见图8和 图9,本发明提供的一种斜侧切旋流进水结构的旋流分离器,结构与实施例4类似,区别之处在于螺旋导流槽14为U型导流槽,由K层组成,其中K≥2。
本实施例的实施方式:含油含机杂废水由进水管101,进入罐内绕螺旋导流槽在罐内旋流K周,由螺旋导流槽出口流出。因为机杂、水、油密度不同,最终形成三相分离,污油上浮由收油口收集,机杂下沉由排污口排入污泥池,中间为清水层由旋流器出水口流出。
本实施例的优点:
(1)选择开口螺旋导流槽,在旋流过程中大分子和比水小的分子已经有部分与水分离;
(2)旋流时间长,使水和沉淀更容易分离;
(3)油、水、泥分离更彻底,更容易分层。
实施例6:
请见图10,本发明提供的一种斜侧切旋流进水结构的旋流分离器,结构与实施例1类似,区别之处在于与螺旋导流槽14连通的进水管101设置有L根,L根进水管101等距设置在螺旋导流槽14槽壁上,其中L=2。
本实施例的实施方式:含油含机杂废水由多个进水管同时进入螺旋导流槽内,利用惯性和向心力,在螺旋导流槽旋流,因为机杂、水、油密度不同,最终形成三相分离,污油上浮由收油口收集,机杂下沉由排污口排入污泥池,中间为清水层由旋流器出水口流出。
本实施例的优点:
(1)多口进水方式,可以使进水获得多个向心力;
(2)并缩短单个向心力做功距离降低能耗;
(3)多个向心力叠加,可以使旋流更彻底。
实施例7:
请见图11,本发明提供的一种斜侧切旋流进水结构的旋流分离器,结构与实施例2类似,区别之处在于与螺旋导流槽14连通的进水管101设置有L根,L根进水管101等距设置在螺旋导流槽14槽壁上,其中L=2。
本实施例的实施方式:含油含机杂废水由多个进水管同时进入罐内绕布水管103在罐内旋流一周,由布水管出口102流出。因为机杂、水、油密度不同,最终形成三相分离,污油上浮由收油口收集,机杂下沉由排污口排入污泥池,中间为清水层由旋流器出水口流出。
本实施例的优点:
(1)顺着布水管旋流,避免在旋流过程中水流溢散,旋流效果更好;
(2)具有更大的向心力,水流离开布水管具有更大的惯性,分离更彻底。
实施例8:
请见图12和图13,本发明提供的一种斜侧切旋流进水结构的旋流分离器,结构与实施例3类似,区别之处在于与螺旋导流槽14连通的进水管101设置有L根,L根进水管101等距设置在螺旋导流槽14槽壁上,其中L=2。
本实施例的实施方式:含油含机杂废水由多个进水管同时进入罐内绕布水管103在罐内旋流M周,由布水管出口102流出。因为机杂、水、油密度不同,最终形成三相分离,污油上浮由收油口收集,机杂下沉由排污口排入污泥池,中间为清水层由旋流器出水口流出。
本实施例的优点:
(1)拥有实施例7更大的向心力;
(2)多口进水方式,可以使进水获得多个向心力;
(3)旋流时间长,使水和沉淀更容易分离;
(4)油、水、泥分离更彻底,更容易分层。
实施例9:
请见图14和图15,本发明提供的一种斜侧切旋流进水结构的旋流分离器,结构与实施例4类似,区别之处在于与螺旋导流槽14连通的进水管101设置有L根,L根进水管101等距设置在螺旋导流槽14槽壁上,其中L=2。
本实施例的实施方式:含油含机杂废水由多个进水管同时进入罐内绕螺旋导流槽在罐内旋流一周,由导流槽出口流出。因为机杂、水、油密度不同,最终形成三相分离,污油上浮由收油口收集,机杂下沉由排污口排入污泥池,中间为清水层由旋流器出水口流出。
本实施例的优点:
(1)选择开口导流槽,在旋流过程中大分子和比水小的分子已经有部分与水分离;
(2)向心力由一个改为两个,向心力更大,旋流速度加快,油、水、泥分离更彻底。
实施例10:
请见图16和图17,本发明提供的一种斜侧切旋流进水结构的旋流分离器,结构与实施例5类似,区别之处在于与螺旋导流槽14连通的进水管101设置有L根,L根进水管101等距设置在螺旋导流槽14槽壁上,其中L=2。
本实施例的实施方式:含油含机杂废水由多个进水管同时进入罐内绕螺旋导流槽在罐内旋流M周,由螺旋导流槽出口流出。因为机杂、水、油密度不同,最终形成三相分离,污油上浮由收油口收集,机杂下沉由排污口排入污泥池,中间为清水层由旋流器出水口流出。
本实施例的优点:
(1)选择开口布水槽,在旋流过程中大分子和比水小的分子已经有部分与水分离;
(2)旋流时间长,在旋流的过程中油、水、泥三项基本已经分离,流出导流槽之后可以更快速分层。
尽管本说明书较多地使用了罐体1、溢流口2、分流锥3、分流帽4、排油口5、排渣口6、集水口7、排水管8、出水口9、上滤板10、填料11、下滤板12、人孔13、螺旋导流槽14、进水口15、反冲洗水管16、反冲洗进口17、支撑脚18、排污口19、进水管101、布水管出口102、布水管103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 (7)

1.一种斜侧切旋流进水结构的旋流分离器,包括罐体(1)、溢流口(2)、分流锥(3)、分流帽(4)、排油口(5)、排渣口(6)、集水口(7)、排水管(8)、出水口(9)、上滤板(10)、填料(11)、下滤板(12)、人孔(13)、螺旋导流槽(14)、进水口(15)、反冲洗水管(16)、反冲洗进口(17)、支撑脚(18)、排污口(19);
其特征在于:所述进水口(15)配置的进水管(101)与所述螺旋导流槽(14)连通,进水管(101)与所述螺旋导流槽(14)的槽壁成一定角度。
2.根据权利要求1所述的斜侧切旋流进水结构的旋流分离器,其特征在于:所述进水管与所述螺旋导流槽(14)的槽壁成N度角,0°<N<90°。
3.根据权利要求1所述的斜侧切旋流进水结构的旋流分离器,其特征在于:所述螺旋导流槽(14)内设置有布水管(103),进水管(101)的进水通过所述布水管(103)后,通过布水管出口(102)流出。
4.根据权利要求1所述的斜侧切旋流进水结构的旋流分离器,其特征在于:所述螺旋导流槽(14)由M层组成,其中M≥2。
5.根据权利要求1所述的斜侧切旋流进水结构的旋流分离器,其特征在于:所述螺旋导流槽(14)为U型导流槽。
6.根据权利要求1所述的斜侧切旋流进水结构的旋流分离器,其特征在于:所述螺旋导流槽(14)为U型导流槽,由K层组成,其中K≥2。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的斜侧切旋流进水结构的旋流分离器,其特征在于:与所述螺旋导流槽(14)连通的进水管(101)设置有L根,L根进水管(101)等距设置在所述螺旋导流槽(14)槽壁上,其中L≥2。
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