CN107352688A - 电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置及方法，包括依次连接的泡沫絮体收集池、刮渣池、加药沉降池和储料池，所述泡沫絮体收集池与刮渣池上部连通，所述刮渣池与加药沉降池底部连通，所述加药沉降池与储料池上部连通，所述刮渣池顶部装有刮渣机，刮渣池侧方设有进水口，所述加药沉降池上连接有加药装置，所述储料池下部设有出水口，通过固液粗分离、药物处理、取样检测和排污处理，实现连续性电絮凝处理水分离絮体和泡沫，降低水质硬度，提高处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发的废水处理领域领域，具体涉及一种电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置及方法。
背景技术
电絮凝本身具有气浮作用，在电絮凝过程中，当电压达到水的分解电压时，在阴极和阳极上分别析出氢气和氧气。反应式如下
阴极：2H++2e→H2↑
有一部分OH-会在阳极失去电子，生成O2:
阳极：4OH--4e→O2↑+2H2O
普遍认为：气泡尺寸以及气泡与废水的混合程度决定着气浮过程，气泡越小，就提供了粘附水相中颗粒的更大表面积，产生了更好的分离效果。电絮凝产生的氢气泡粒径为10～30μm，不溶于水，其容量为水容量的11200分之一，气体上升速度达到1.5～4cm/s，氧气泡粒径为20～60μm，微溶于水，加压气泡的粒径为100～150μm，布气气浮法的气泡1000μm左右，可见电解产生的气泡的捕捉能力要比加压气浮强。电解产生的气泡主要为氢气泡和少量氧气泡，在20℃时的平均密度为0.5g/l，而一般空气密度为1.29g/1，可见浮载力要比加压气浮强大一倍，因而氢气具有较好的浮升基本条件。
这些气泡对水中的悬浮物、电絮凝过程产生的聚团产生承载作用，带着这些颗粒上升到水面，类似选矿中的浮选作用。因此，电凝聚过程中的矾花在一定时间内是浮在水面上，而不是沉在底部。经过较长时间后，由于气泡的破灭，水面上的矾花失去原来的承载力，又慢慢地沉到底部。但电絮凝产生的气泡粒径小、不易破裂，故矾花由水面沉到底部的时间是较长的。
因此采用直接刮渣比采用过滤设备、气浮设备来处理电絮凝产生的絮体，都要简单、经济适用的多。
邹鹏等人研究结果表明 ，与清水配制的压裂液比较，金属离子对基液的终黏度值影响不大，钙、镁离子使HPG完全溶胀的时间增加0.5h～1h，而铁离子缩短至5min；钙、镁离子使冻胶的交联时间缩短，且显著增加冻胶黏度；随着冻胶中金属离子含量的增加，其耐温性逐渐变差。为保证耐温性能，返排液中Ca2+、Mg2+与Fe3+的安全浓度值应分别控制在180mg/L、400mg/L与80mg/L以内。目前处理水中重金属离子的方法有很多，常见的有氢氧化物沉淀法、 硫化物沉淀法、氧化物还原法、离子交换法等，其中以氢氧化物沉淀法使用最为普遍。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置及方法。
本发明的技术方案是：一种电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置，包括依次连接的泡沫絮体收集池、刮渣池、加药沉降池和储料池，所述泡沫絮体收集池与刮渣池上部连通，所述刮渣池与加药沉降池底部连通，所述加药沉降池与储料池上部连通，所述刮渣池顶部装有刮渣机，刮渣池侧方设有进水口，所述加药沉降池上连接有加药装置，所述储料池下部设有出水口。
还包括排污管、泡沫絮体收集池底部设置的出口加药沉降池底部设置的排污口一和储料池底部设置的排污口二，所述出口、排污口一和排污口二都连接于排污管。
所述加药装置至少包括加药管道和连接于加药管道一端的加药罐，所述加药管道另一端延伸至加药沉降池底部。
所述加药罐设有多个，多个加药罐均连接于加药管道上。
所述刮渣池和加药沉降池的底部为一个共同的倾斜底面，该倾斜底面位于刮渣池一端高于其位于加药沉降池一端。
所述储料池底面为倾斜底面，且出水口靠近储料池倾斜底面的坡底。
所述储料池上部还设有取样口、在线水质检测仪和液位计。
所述储料池顶部设有高压水枪，储料池底部连接有曝气管。
所述出口上连接有离心泵一，所述出水口上还连接有离心泵二。
这种电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理方法，包括以下步骤：
步骤1）固液粗分离：电絮凝处理水从进水口进入刮渣池，电絮凝处理水中大量的泡沫絮体悬浮物聚集在刮渣池顶部，在刮渣机的作用下将泡沫絮体悬浮物集中到泡沫絮体收集池；
步骤2）药剂处理：刮渣池底部的处理水进入加药沉降池，通过加药装置向加药沉降池内加注离子去除剂，经过药剂处理的处理水在加药沉降池内沉淀，清水从上方进入储料池，通过出水口放出；
步骤3）排污：沉积在泡沫絮体收集池、加药沉降池和储料池中的沉淀分别通过出口、排污口一和排污口二排到排污管取样检测：进入储料池的清水可通过储料池上设置在线水质检测仪进行实时监测，并通过液位计清楚池体内的液位，需要取样时可从取样口直接取样；
步骤4）排污处理：沉积在泡沫絮体收集池、加药沉降池和储料池中的沉淀分别通过出口、排污口一和排污口二排到排污管。
本发明的有益效果：
本发明提供的这种电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置一体化撬装设置，便于放置，通过先分离出泡沫絮体固相悬浮物，然后通过加药处理除去水中部分离子降低水硬度，自动化处理，减少人工，效率高，处理方法操作简便，先粗分离出絮体泡沫再加药降低水硬度，实现处理水的自动化、连续化处理，确保药剂与处理水的充分混合以及反应时间，提高了效率
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置的结构示意图。
附图标记说明：1-泡沫絮体收集池；2-刮渣池；3-加药沉降池；4-储料池；5-出口；6-离心泵一；7-排污管；8-刮渣机；9-进水口；10-加药罐；11-排污口一；12-加药管道；13-曝气管；14-排污口二；15-出水口；16-离心泵二；17-高压水枪；18-取样口；19-在线水质检测仪；20-液位计。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，本实施例提供了一种的电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置，包括依次连接的泡沫絮体收集池1、刮渣池2、加药沉降池3和储料池4，所述泡沫絮体收集池1与刮渣池2上部连通，所述刮渣池2与加药沉降池3底部连通，所述加药沉降池3与储料池4上部连通，所述刮渣池2顶部装有刮渣机8，刮渣池2侧方设有进水口9，所述加药沉降池3上连接有加药装置，所述储料池4下部设有出水口15。
本发明提供的这种电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置的工作原理如下：
电絮凝处理水从进水口9进入刮渣池2，大量的泡沫絮体悬浮物聚集在刮渣池2顶部，在刮渣机8的作用下将泡沫絮体悬浮物集中到泡沫絮体收集池1，刮渣池2底部的处理水进入加药沉降池3，通过加药装置向加药沉降池3内加注离子去除剂等药剂降低水的硬度，经过药剂处理的处理水在加药沉降池3内沉淀，清水从上方进入储料池4，通过出水口15放出。
本发明提供的这种电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置一体化撬装设置，便于放置，通过先分离出泡沫絮体固相悬浮物，然后通过加药处理除去水中部分离子降低水硬度，自动化处理，减少人工，效率高。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种的电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置，还包括排污管7、泡沫絮体收集池1底部设置的出口5、加药沉降池3底部设置的排污口一11和储料池4底部设置的排污口二14，所述出口5、排污口一11和排污口二14都连接于排污管7。
泡沫絮体固相悬浮物全部收集在泡沫絮体收集池1中，处理水在加药处理后产生的杂质积聚在加药沉降池3内，污染水质，储料池4内也会出现少量的杂质，为了保证设备有效工作以及处理水的质量，需要定期对池体内进行清洁，泡沫絮体收集池1内的杂质通过出口5进入排污管7排出，加药沉降池3内的沉淀通过排污口一11进入排污管7排出，储料池4内的杂质通过排污口二14进入排污管7排出。
实施例3：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种的电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置，所述加药装置至少包括加药管道12和连接于加药管道12一端的加药罐10，所述加药管道12另一端延伸至加药沉降池3底部。，
加药罐10可以设置在池体外部，加药罐10内的药剂通过加药管道12加入加药沉降池3底部，为了提高充分药剂与处理水的充分混合反应，还可在加药沉降池3设置搅拌设备，确保充分的混合，由于有的药剂不能混合，所述加药罐10设有多个，多个加药罐10均连接于加药管道12上，确保药剂的处理效果。
实施例4：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种的电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置，为了便于处理水在池体内的流动，所述刮渣池2和加药沉降池3的底部为一个共同的倾斜底面，该倾斜底面位于刮渣池2一端高于其位于加药沉降池3一端；所述储料池4底面为倾斜底面，且出水口15靠近储料池4倾斜底面的坡底。
实施例5：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种的电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置，所述储料池4上部还设有取样口18、在线水质检测仪19和液位计20。通过在线水质检测仪可以实时监测水质情况，通过液位计20便于清楚池体内液位，同时通过取样口方便取样。
为了防止储料池内沉淀沉积，所述储料池4顶部设有高压水枪17，储料池4底部连接有曝气管13。
进一步的，为了保证池体内物质流出，所述出口5上连接有离心泵一6，所述出水口15上还连接有离心泵二16。
实施例6：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种的电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理方法，包括以下步骤：
步骤1）固液粗分离：电絮凝处理水从进水口9进入刮渣池2，电絮凝处理水中大量的泡沫絮体悬浮物聚集在刮渣池2顶部，在刮渣机8的作用下将泡沫絮体悬浮物集中到泡沫絮体收集池1；
步骤2）药剂处理：刮渣池2底部的处理水进入加药沉降池3，通过加药装置向加药沉降池3内加注离子去除剂，经过药剂处理的处理水在加药沉降池3内沉淀，清水从上方进入储料池4，通过出水口15放出；
步骤3）排污：沉积在泡沫絮体收集池1、加药沉降池3和储料池4中的沉淀分别通过出口5、排污口一11和排污口二14排到排污管7取样检测：进入储料池4的清水可通过储料池4上设置在线水质检测仪进行实时监测，并通过液位计清楚池体内的液位，需要取样时可从取样口直接取样；
步骤4）排污处理：沉积在泡沫絮体收集池、加药沉降池3和储料池4中的沉淀分别通过出口5、排污口一11和排污口二14排到排污管7。
本发明提供的这种电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理方法操作简便，先粗分离出絮体泡沫再加药降低水硬度，实现处理水的自动化、连续化处理，确保药剂与处理水的充分混合以及反应时间，提高了效率。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置，其特征在于：包括依次连接的泡沫絮体收集池（1）、刮渣池（2）、加药沉降池（3）和储料池（4），所述泡沫絮体收集池（1）与刮渣池（2）上部连通，所述刮渣池（2）与加药沉降池（3）底部连通，所述加药沉降池（3）与储料池（4）上部连通，所述刮渣池（2）顶部装有刮渣机（8），刮渣池（2）侧方设有进水口（9），所述加药沉降池（3）上连接有加药装置，所述储料池（4）下部设有出水口（15）。
2.如权利要求1所述的电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置，其特征在于：还包括排污管（7）、泡沫絮体收集池（1）底部设置的出口（5）、加药沉降池（3）底部设置的排污口一（11）和储料池（4）底部设置的排污口二（14），所述出口（5）、排污口一（11）和排污口二（14）都连接于排污管（7）。
3.如权利要求1所述的电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置，其特征在于：所述加药装置至少包括加药管道（12）和连接于加药管道（12）一端的加药罐（10），所述加药管道（12）另一端延伸至加药沉降池（3）底部。
4.如权利要求3所述的电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置，其特征在于：所述加药罐（10）设有多个，多个加药罐（10）均连接于加药管道（12）上。
5.如权利要求1所述的电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置，其特征在于：所述刮渣池（2）和加药沉降池（3）的底部为一个共同的倾斜底面，该倾斜底面位于刮渣池（2）一端高于其位于加药沉降池（3）一端。
6.如权利要求1所述的电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置，其特征在于：所述储料池（4）底面为倾斜底面，且出水口（15）靠近储料池（4）倾斜底面的坡底。
7.如权利要求1所述的电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置，其特征在于：所述储料池（4）上部还设有取样口（18）、在线水质检测仪（19）和液位计（20）。
8.如权利要求1所述的电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理装置，其特征在于：所述储料池（4）顶部设有高压水枪（17），储料池（4）底部连接有曝气管（13）。
9.如权利要求1所述的电絮凝处理水絮体分离及水硬度降低的处理方法，其特征在于：所述出口（5）上连接有离心泵一（6），所述出水口（15）上还连接有离心泵二（16）。
10.一种电絮凝处理水絮体分离及硬度降低的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1）固液粗分离：电絮凝处理水从进水口（9）进入刮渣池（2），电絮凝处理水中大量的泡沫絮体悬浮物聚集在刮渣池（2）顶部，在刮渣机（8）的作用下将泡沫絮体悬浮物集中到泡沫絮体收集池（1）；
步骤2）药物处理：刮渣池（2）底部的处理水进入加药沉降池（3），通过加药装置向加药沉降池（3）内加注离子去除剂，经过药物处理的处理水在加药沉降池（3）内沉淀，清水从上方进入储料池（4），通过出水口（15）放出；
步骤3）取样检测：进入储料池（4）的清水可通过储料池（4）上设置在线水质检测仪进行实时监测，并通过液位计清楚池体内的液位，需要取样时可从取样口直接取样；
步骤4）排污处理：沉积在泡沫絮体收集池（1）、加药沉降池（3）和储料池（4）中的沉淀分别通过出口（5）、排污口一（11）和排污口二（14）排到排污管（7）。
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