CN113195104B - 带有堰和液压机构的油滴浮选单元 - Google Patents

带有堰和液压机构的油滴浮选单元 Download PDF

Info

Publication number
CN113195104B
CN113195104B CN201980071777.8A CN201980071777A CN113195104B CN 113195104 B CN113195104 B CN 113195104B CN 201980071777 A CN201980071777 A CN 201980071777A CN 113195104 B CN113195104 B CN 113195104B
Authority
CN
China
Prior art keywords
weir
vessel
gas
flotation device
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980071777.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113195104A (zh
Inventor
佩雷达尔·拉恩霍姆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sulzer Management AG
Original Assignee
Sulzer Management AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sulzer Management AG filed Critical Sulzer Management AG
Publication of CN113195104A publication Critical patent/CN113195104A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113195104B publication Critical patent/CN113195104B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/1481—Flotation machines with a plurality of parallel plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0205—Separation of non-miscible liquids by gas bubbles or moving solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0208—Separation of non-miscible liquids by sedimentation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0208—Separation of non-miscible liquids by sedimentation
    • B01D17/0211—Separation of non-miscible liquids by sedimentation with baffles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0208—Separation of non-miscible liquids by sedimentation
    • B01D17/0214—Separation of non-miscible liquids by sedimentation with removal of one of the phases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/12—Auxiliary equipment particularly adapted for use with liquid-separating apparatus, e.g. control circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/0042—Degasification of liquids modifying the liquid flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0039—Settling tanks provided with contact surfaces, e.g. baffles, particles
    • B01D21/0045—Plurality of essentially parallel plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24—Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/2433—Discharge mechanisms for floating particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/1412—Flotation machines with baffles, e.g. at the wall for redirecting settling solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/1443—Feed or discharge mechanisms for flotation tanks
    • B03D1/1462—Discharge mechanisms for the froth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/24—Pneumatic
    • B03D1/242—Nozzles for injecting gas into the flotation tank
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/24—Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/40—Devices for separating or removing fatty or oily substances or similar floating material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F2001/007—Processes including a sedimentation step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/32—Hydrocarbons, e.g. oil

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Removal Of Floating Material (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于特别从包含水作为连续相和油作为分散相的分散体中分离出油的浮选装置，所述装置包括容器，所述容器在其纵向方向上包括一个或多个纵向单元区段，其中所述一个或多个纵向单元区段中的至少一者包括：至少一个底流堰；至少一个溢流堰，其中所述溢流堰距所述底流堰以一定距离定位并且沿到达所述容器的下游端的方向移位；至少一个气体注射机构，所述至少一个气体注射机构竖直地定位在所述底流堰下方或者定位在形成在所述底流堰与所述溢流堰之间的通道中；至少一个去除机构，所述至少一个去除机构用于从液面去除在所述浮选装置的操作期间在所述液面上形成的第二部分；以及至少一个液压机构，所述至少一个液压机构用于借助于液体流、借助于液体/气体流、和/或借助于气体流将所述浮选装置的操作期间在所述容器的所述液面上形成的所述第二部分液压地推入所述去除机构中，其中相应的液体流、液体/气体流、和/或气体流由所述液压机构喷射到所述容器的所述液面上和/或喷射到在所述浮选装置的操作期间在所述液面上形成的所述第二部分上。

Description

带有堰和液压机构的油滴浮选单元
技术领域
本发明涉及一种用于从包含至少第一连续相和第二分散相的分散体中分离出一个相的浮选装置，以便形成具有较少第二分散相的第一部分和具有较多第二分散相的第二部分。所述浮选装置特别适于从包含水作为连续相和油作为分散相的分散体中分离出油，以便形成净水部分和具有较多油的部分。此外，本发明涉及一种用于利用所述浮选装置从包含至少第一连续相和第二分散相的分散体中分离出一个相、并且特别用于从包含水作为连续相和油作为分散相的分散体中分离出油的方法。
背景技术
浮选是使用气体气泡来从连续相（例如水）中分离出液体（例如油）和/或固体材料的物理分离方法，待分离的液体和/或固体材料分散在所述连续相中。浮选利用固体材料或疏水液体（例如油）相对于连续相（例如水）的亲水液体的不同表面张力。在已知浮选工艺中，主要使用空气、二氧化碳或惰性气体（例如氮气）作为气体。所述气体气泡粘附到分散相，这导致分散相颗粒和/或分散相液滴与所附着的气体气泡的聚集体，其中由于所粘附的气体气泡，因此所述聚集体具有比所述连续相低的密度。因此，所述聚集体分别上升或上漂到连续相的表面，从而分别形成油-泡沫层或泥层，然后例如通过撇除设备去除所述油-泡沫层或泥层。
浮选技术的应用的突出示例是使水性悬浮液中的细粒固体（例如矿石）与其它固体颗粒分离。通常，在浮选浴中包含表面活性剂和泡沫稳定剂，以便使带有所粘附空气气泡的所形成的聚集体稳定。矿石颗粒仅不充分地被水润湿，并且因此粘附到空气气泡。当所述聚集体上浮并且可以被撇除时，剩余颗粒旨在保留在浮油中，并且在浮选工艺结束时被泵送走。
浮选技术的应用的其它示例是造纸工业和污水净化。在由废纸制造纸时，水/废纸混合物经受浮选，以便去除打印颜色。按同样方式，在污水净化过程中，细污染物颗粒和悬浮材料漂浮，并且因此与水分离。
浮选技术的应用的另一重要示例是从水中去除油滴。例如在生产、加工、运输、存储和石油及其产品的使用期间产生含油废水。在浮选期间，气体气泡粘附到分散在水中的油滴，因此形成油滴-气体气泡聚集体，所述油滴-气体气泡聚集体上浮到水平面并且在那里形成油-泡沫层，所述油-泡沫层例如借助于刮泥器被机械地撇除。至少大部分无油滴的残留水经由一个或多个出口作为净水提取。
基本上存在两种类型的浮选工艺，即溶解气体浮选（DGF）和诱导气体浮选（IGF）。两种技术之间的区别是气体气泡产生的种类和所产生的气泡大小。在DGF期间，将水流（其中气体、特别是空气在压力下溶解在水中）引入到浮选装置中，在所述浮选装置处，压力立即减轻，并且因此加压空气释放以便形成微小气泡，所述微小气泡通常具有10至100 µm的平均大小。此气泡大小在从连续水相中分离出油滴的情况下是特别优选的，因为所述气体气泡与油滴具有相同大小范围，并且这提高了气体气泡粘附到油滴的效率。由于气体气泡之间的距离与其大小线性相关，因此大得多的气体气泡对较小油滴具有显著更糟的捕获效率。
与DGF形成对比，在IGF期间，气体通过混合设备（例如叶轮、引射器、喷洒器系统、孔口或其它设备）引入到分散体中，因此在其中产生气体气泡。在一些情况下，大宗气体通过混合设备单独引入，并且在其它情况下，大宗气体在引入到混合设备或气泡产生器之前与水混合。通常，这些类型的混合设备产生比DGF工艺中大得多的气体气泡，即，具有1至100mm的平均大小的气体气泡。
US 2013/0075338 A1公开一种用于从产生的水流中分离出油的IGF浮选装置，其包括细长容器，所述细长容器在一端处具有用于产生水的入口，并且在另一端处具有油出口和用于经净化水的出口。所述容器在其下半部中进一步包括多个气体引射器，用于将气体流引入到所述容器中，并且进一步包括垂直于所述容器的纵向轴线布置的一系列间隔开的穿孔挡板，所述穿孔挡板将所述容器细分成数个单元。所述挡板中的每一者按三角形图案具有多个圆形穿孔，并且被布置成使得通过每一穿孔挡板的水流维持恒定流动方向来通过所述系列的穿孔挡板。所述多个气体引射器中的所述引射器中的每一者定位在所述系列的间隔开的穿孔挡板中的一对相邻穿孔挡板之间。浮油/气体聚集体被收集在撇除桶中，并且从其取出。此浮选容器的缺点在于如下事实：其具有未达最佳标准的分离效率，使得经净化的水仍包含大量油。因此，一个原因在于聚集体形成效率未达最佳标准，即，气体气泡并不粘附到分散体中包括的基本上所有油滴，使得并不是基本上所有油都上升到水的表面。因此，另一原因在于分别形成在水平面上的油-泡沫层或泥层非常粘并且没有足够动量，所以所述油-泡沫层并不按充分方式适当地流入撇除桶中，并且因此仅从水中被不完全地去除。
发明内容
因此，鉴于此，本发明的目的是提供一种用于从包含至少第一连续相和第二分散相的分散体中分离出一个相的浮选装置，以便形成具有较少第二分散相的第一部分和具有较多第二分散相的第二部分，其具有至少90%的经提高的分离效率，并且特别适于从包含水作为连续相和油作为分散相的分散体中分离出油，以便形成具有较多油的部分和净水部分。
根据本发明，此目的通过提供一种如下浮选装置来满足：所述浮选装置用于从包含至少第一连续相和第二分散相的分散体中分离出一个相，以便形成具有较少第二分散相的第一部分和具有较多第二分散相的第二部分、并且特别用于从包含水作为连续相和油作为分散相的分散体中分离出油，以便形成具有较多油的部分和净水部分，所述浮选装置包括容器，所述容器具有：
-用于所述分散体的入口，其限定所述容器的上游端，
-用于具有较少第二分散相的所述第一部分的出口，其限定所述容器的下游端，
-用于具有较多第二分散相的所述第二部分的出口，
-用于气体的出口，
-至少一个底流堰，
-至少一个溢流堰，其中所述溢流堰距所述底流堰以一定距离定位并且沿到达所述容器的下游端的方向移位，
-至少一个气体注射机构，包括用于将气体或气体在液体中的分散体注射到所述容器中的至少一个开口，其中所述至少一个气体注射机构的所述至少一个开口竖直地定位在所述底流堰下方或者定位在所述底流堰与所述溢流堰之间，
-至少一个去除机构，用于从液面去除在所述浮选装置的操作期间在所述液面上形成的第二部分；以及
-至少一个液压机构，用于借助于液体流、借助于液体/气体流和/或借助于气体流将所述浮选装置的操作期间在所述容器的所述液面上形成的所述第二部分液压地推入所述去除机构中，其中所述相应的液体流、液体/气体流和/或气体流由所述液压机构喷射到所述容器的所述液面上和/或喷射到在所述浮选装置的操作期间在所述液面上形成的所述第二部分上。
用于将所述浮选装置的操作期间在所述容器的所述液面上形成的所述第二部分液压地推入所述去除机构（例如撇除桶）中的机构在本发明中限定为如下机构：其并不例如通过例如刮泥器等撇除设备那样将第二部分机械地推入所述去除机构中，而是借助于液体流、借助于液体/气体流或者借助于气体流将第二部分推入所述去除机构中，其中所述相应液体流、液体/气体流或气体流分别由所述液压机构喷射到所述容器的所述液面上或喷射到油-泡沫层上（即，在所述浮选装置的操作期间在所述液面上形成的所述第二部分）。
此解决方案基于如下令人惊讶的发现：通过浮选容器中底流堰与溢流堰的组合（其中溢流堰布置在底流堰的下游），进一步结合气体注射机构在形成在所述底流堰与所述溢流堰之间的通道中的布置，并且进一步结合提供用于将所述浮选装置的操作期间在所述容器的所述液面上形成的所述第二部分液压地推入所述去除机构中的液压机构，获得具有经显著提高的分离效率的浮选装置。根据本发明的浮选装置特别适于以极高分离效率从油在水中的分散体中去除油滴。特别地，根据本发明的浮选装置允许从包括多达数千ppm的油的水-油分散体中去除远超过90%的油滴，诸如例如从最初包括300 ppm至1,000 ppm的油的水-油分散体中去除超过98%的油。底流堰和溢流堰形成浮选容器的进入口和混合区段，其中由于如上所述的堰和气体注射机构的特定布置，实现水-油分散体中的高效气体注射和均匀气体气泡分布。这允许气体气泡高效地粘附到油滴。粘附到油滴的气体气泡的聚集体上浮或者已经上浮的浮选区段形成在溢流堰的下游，并且由于在进入口和混合区段中实现的高效气体气泡粘附而允许基本上所有油滴都上升到水平面，并且在那里分别形成油-泡沫层或泥层。即使此油-泡沫层非常粘并且没有足够动量，其也通过借助于液压机构将其液压地推入去除机构中而高效地（即，至少基本上完全）从水平面去除，其从所述去除机构从所述浮选装置取出。距底流堰一定距离并且沿到达所述容器的下游端的方向移位地布置溢流堰以及提供气体注射机构使得所述气体注射机构的至少一个开口竖直定位在所述底流堰下方或者定位在底流堰与溢流堰之间的另一优点在于，粘附到油滴的气体气泡的聚集体在分散体流经溢流堰的上边缘之前已经至少基本上在分散体中上升。由于此原因，相应聚集体并不或者至少并不显著干扰浮选区段中的水，使得所述水可以基本上不受阻碍地从溢流堰向下流到布置在其下游的底流堰的下边缘。总而言之，本发明提供一种用于从包含至少第一连续相和第二分散相的分散体中分离出一个相、并且特别用于从水中分离出油的浮选装置，其具有至少90%、并且特别至少98%的经提高的分离效率。
在本发明的优选实施例中：
-所述至少一个底流堰从其固定在容器的上部部分处（并且优选地，顶侧处）的上边缘向下延伸到其在容器的底部上方终止的下边缘，以便在底流堰的下边缘与容器的底部之间形成通道，以便允许分散体流过所述通道，并且
-所述至少一个溢流堰从其固定在容器的底部处的下边缘向上延伸到其在容器的头部下方终止的上边缘，以便在堰的上边缘与容器的头部之间形成通道，以便允许分散体流经溢流堰的上边缘并且通过所述通道，其中所述溢流堰距所述底流堰以一定距离定位并且沿到达所述容器的下游端的方向移位，以便在底流堰与溢流堰之间形成水平通道，从而允许所述分散体从所述底部向上流到溢流堰的上边缘。
容器的底部意指容器的腔的最低平面、边缘或点。因此，在立方体容器的情况下，底部分别是容器的下侧或底侧的壁的内表面。在水平圆柱形容器的情况下，底部分别是容器的下侧或底侧的壁的最低线。在带有球形贮槽的竖直圆柱形容器的情况下，底部是容器的球形贮槽的壁的最低点。
与之一致的是，容器的头部意指容器的腔的最高平面、边缘或点。因此，在立方体容器的情况下，头部是容器的顶侧的壁的内表面。在水平圆柱形容器的情况下，头部是容器的顶侧的壁的最高线。在带有球形顶部的竖直圆柱形容器的情况下，头部是容器的球形顶部的壁的最高点。
容器的上部部分意指容器的形成容器的上半部的部分（在竖直方向上看）。
原则上，本发明关于所述至少一个液压机构的位置并且关于所述至少一个去除机构在容器中的位置并不特别受限，只要所述去除机构允许从液面去除在所述浮选装置的操作期间在所述液面上形成的第二部分，并且只要所述液压机构允许借助于液体流、气体流或液体和气体流将第二部分推入去除机构中。优选地，所述至少一个去除机构和所述至少一个液压机构两者都布置在溢流堰的下游，即，容器的浮选区段中。更优选地，所述去除机构（例如撇除桶）布置在容器的浮选区段的下游端处，并且所述液压机构布置在所述去除机构的上游、但是仍在容器的浮选区段中。
在本发明的进一步扩展中，建议所述至少一个液压机构布置在溢流堰的上边缘的高度处或者在高于溢流堰的上边缘的高度处。
根据本发明的特别优选的实施例，所述浮选装置包括布置在所述至少一个溢流堰的下游的至少一个另外的底流堰，其中所述至少一个去除机构和所述至少一个液压机构布置在所述至少一个溢流堰与定位在所述溢流堰的下游的所述至少一个另外的底流堰之间。因此，如果所述浮选装置包括多于一个溢流堰，则每一个另外的底流堰布置在所述溢流堰中的每一者的下游，其中每一液压机构布置在溢流堰与定位在相应溢流堰的下游的另外的底流堰之间。
优选地，所有溢流堰都是无任何倾斜区域的竖直壁，使得这些堰在操作期间都不在浮选装置中、并且特别是在浮选装置的浮选区段中引起旋流。进一步优选的是，所述装置并不包含用于引起旋流的任何其它机构，但是浮选区段被实施为平稳区段。
本发明关于液压机构的种类并不特别受限，只要其允许借助于液体流、气体流或液体和气体流将所述浮选装置的操作期间在所述容器的所述液面上形成的所述第二部分推入所述去除机构中。因此，所述至少一个液压机构（其随后也简称为“喷射机构”）是用于将液体流、气体流或液体和气体流喷射到容器的液面上和/或喷射到在所述浮选装置的操作期间在容器的液面上形成的第二部分（特别是油-泡沫层）上的机构。优选地，所述机构喷射液体流，例如水流。
如上文所阐述的，用于将液体流、气体流或液体和气体流喷射到容器的液面上和/或喷射到在所述浮选装置的操作期间在所述容器的所述液面上形成的所述第二部分上的液压机构优选地被布置和实施成使得所喷射的流将所述浮选装置的操作期间在所述容器的所述液面上形成的所述第二部分推入所述去除机构中。因此，所述喷射机构被优选地布置成使得其具有用于在溢流堰的上边缘的高度处喷射所述流的开口，即，在所述浮选装置的操作期间在形成水平面的位置处或稍微高于此高度，例如在溢流堰的上边缘的高度上高达容器的总高度的20%、优选地高达10%、并且更优选地高达5%。
因此，优选的是，所述液压机构或喷射机构的开口分别布置在相同高度处或与去除机构的上边缘相同高度或高于此高度。
根据本发明的优选实施例，这通过提供包括一个或多个喷洒头的管子作为至少一个喷射机构来实现，其中所述一个或多个喷洒头中的每一者包括至少一个喷洒喷嘴。为了获得所述液体流、所述气体流或所述液体和气体流在离开喷射机构之后的特别良好且均匀的分布，在本发明的此实施例中，尤其优选的是，所述喷射机构是包括两个或更多个喷洒头的管子，其中所述喷洒头中的每一者包括多个喷洒喷嘴，其中多个喷洒喷嘴意指多于五个、甚至多于十个、甚至几十个或者甚至数百个喷洒喷嘴。
在本发明的进一步扩展中，建议所述至少一个液压机构或喷射机构分别被实施成使得其在水平平面中或者从所述水平平面向下成角度以大于0°至20°的角度喷射所述液体流、所述气体流或所述液体和气体流。同样，在此实施例中，优选的是，所述至少一个液压机构或喷射机构分别被实施成用于喷射液体流。所述流在水平平面中或者从所述水平平面向下成角度以大于0°至20°的角度的喷射允许喷射所述流，使得其并不分别显著干扰连续相水平面（特别是水平面）和形成在其上的第二部分层（特别是油-泡沫层）或使其旋动，例如这将是垂直于水平面引导液体流的情况。同时，所述流在水平平面中或者从所述水平平面向下成角度以大于0°至20°的角度的喷射允许喷射所述流，使得其将所述浮选装置的操作期间在所述容器的所述液面上形成的所述第二部分高效地推入所述去除机构中，例如在水平面的高度处布置在喷射机构的下游的撇除桶。
由于相同原因，优选的是，所述至少一个液压机构在所述容器的宽度的至少30%上按膜的形式喷射所述液体流、所述气体流或所述液体和气体流。在此实施例中，还优选的是，所述至少一个液压机构或喷射机构分别被实施成用于喷射液体流。更优选地，所述至少一个液压机构在容器的宽度的至少50%上、进一步优选地至少80%上、甚至更优选地至少90%上、并且最优选地在容器的整个宽度上按膜的形式喷射所述液体流、所述气体流或所述液体和气体流。
在本发明的上述实施例的进一步扩展中提出，所述至少一个液压机构被实施成按至少基本上均匀膜的形式喷射所述液体流、所述气体流或所述液体和气体流。就此，膜意指在从液压机构喷射所述液体流之后，既不形成空气中的液体液滴的气溶胶、也不形成数个单个液体射流，而是分别形成液体膜或极薄液体层，其将第二部分推入去除机构中，类似于略高于液面朝向去除机构的方向移动的杆。就此，基本上均匀的膜意指液体膜，其中所述液体膜的宽度上的流率差小于所述膜的平均流率的25%。为了实现例如膜的形成，必须以足够高的压力通过液压机构的喷洒头（其在喷洒头的喷嘴之间具有合适的小距离并且在喷洒头中具有合适高的数目个喷嘴）喷射液体，以便实现此基本上均匀的液体膜。如果现在使用带有喷嘴的喷洒头，则必须通过液压机构喷射所述液体使得形成足够靠近于相邻液滴的足够数目的液体液滴，并且通过液压机构以足够高的压力对其进行按压，以便实现此基本上均匀的液体膜。
本发明关于用于从液面去除在所述浮选装置的操作期间在所述液面上形成的第二部分的去除机构的种类并不特别受限。当所述至少一个去除机构是撇除系统（例如一个或多个可调节撇除系统或者一个或多个撇除桶）时，特别获得良好的结果。优选地，所述去除机构是撇除桶，其布置在容器的下游端处，其中所述去除机构在其上端处包括溢流边缘，所述溢流边缘布置在溢流堰的上边缘的高度处。此撇除桶结合将第二部分推入撇除桶中的上述液压机构而允许从连续相水平面（特别是水平面）高效地去除第二相（特别是油-泡沫层），而不使所述连续相水平面和形成于其上的第二部分层旋动或至少不显著使其旋动。
为了不损失包括在分别经由至少一个去除机构从容器去除的第二部分或油-泡沫混合物中的太多残留水，可以在所述至少一个去除机构的下游设置泥分离器，其中此泥分离器从第二部分中分离出残留水。所去除水可以再循环到浮选装置的容器中，并且优选地再循环到入口中或形成在所述底流堰与所述溢流堰之间的通道中。
根据本发明，所述至少一个气体注射机构包括用于将气体或气体在液体中的分散体/溶液注射到容器中的至少一个开口，其中所述至少一个气体注射机构的所述至少一个开口竖直定位在所述底流堰下方或者定位在形成在所述底流堰与所述溢流堰之间的通道中。优选地，所述至少一个气体注射机构的所述至少一个开口在低于所述底流堰的下边缘的高度处布置在所述通道中（但是其可以布置在所述下边缘上方），并且更优选地，所述至少一个气体注射机构的所述至少一个开口竖直地布置在底流堰的下边缘下方，以便提高分离效率。
原则上，所述至少一个气体注射机构可以是本领域技术人员已知的任何气体注射机构。优选地，根据本发明的浮选装置用于DGF，并且因此优选的是，所述至少一个气体注射机构是DGF注射机构。例如，所述至少一个气体注射机构包括管子，所述管子包括压力释放阀，以便保持所述压力释放阀的上游的包括液体和加压气体的混合物受到压力（例如300至600 kPa），其中此压力在所述压力释放阀之后立即去除，以便允许气体在分散体中形成优选地具有10至100 µm的平均气泡大小的微小气体气泡。
为了在分散体中实现气体气泡的良好和均匀分布，在本发明的进一步扩展中建议所述至少一个气体注射机构进一步包括分布器，所述分布器包括多个开口用于使气体分布到分散体中。优选地，所述分布器的所述开口为圆形，并且具有例如10至30 mm的直径。所述分布器例如是垂直于容器的纵向轴线（即，在容器的宽度方向上）延伸的管子，其中所述管子的上半部的管子壁设置有多个开口。
为了实现气体气泡的广泛分布，进一步优选的是，分布器的开口在容器的宽度的至少25%上、并且优选地至少50%上延伸，以便允许气体气泡在容器的横截面上到达分散体中的均匀分布。
作为一个或多个DGF注射机构的替代方案，即使根据本发明较不优选，也可以提供一个或多个IGF注射机构（例如一个或多个引射器）作为至少一个气体注射机构，其中每一引射器具有一个或多个喷嘴和混合器。
底流堰和溢流堰特别是板，例如金属板。所述板可以被部分穿孔或未穿孔。特别优选的是，所述至少一个底流堰在其最高部分中包括穿孔开口，以便允许所述至少一个底流堰的上游与下游区段之间的气体/蒸汽连通，例如在下文进一步描述的实施例中，所述容器包括数个单元以允许所述单元之间的气体/蒸汽连通。然而，可替代地，在本发明中，可以使用其它机构作为堰。
一方面，为了使形成在底流堰与底部之间的通道足够大以允许足够的分散体流入容器中以便维持浮选容器中的所需液面以及来自浮选装置的所需输出流，但是另一方面，为了使所述通道足够小使得利用其对浮选装置的高分离效率的贡献，提出的是优选地，容器的底部到底流堰的下边缘的最低点之间的距离为容器的高度的10至25%。在底流堰是具有平行于水平平面的笔直边缘的板的优选实施例中，底流堰的下边缘的所有点都处于相同高度处。然而，本发明并不限于此类板，而是还涵盖边缘不平行于水平平面或者甚至不笔直的板。就此，高度被限定为容器壁的最低点与容器壁的最高点之间的最大距离，即在圆柱形容器的情况下为内直径。
此外，优选的是，溢流堰的上边缘的最高点与容器的顶部之间的距离为容器的高度的20至50%。这允许在所述浮选装置的操作期间具有足够高的水平面，以便在浮选区段（其是溢流堰的下游的区段）中具有足够的高度以用于高效浮选，并且在进入口和混合区段（其是底流堰与溢流堰之间的区段）中具有足够的高度以用于高效气体气泡分布以及包括在分散体中的油滴到达带有所粘附气体气泡的聚集体的完全或至少基本上完全转化。
根据本发明的另一优选实施例，底流堰与溢流堰之间的竖直距离为容器的高度的30至80%、并且更优选地40至60%。底流堰与溢流堰之间的竖直距离意指底流堰的下边缘与溢流堰的上边缘之间的距离。
根据本发明的仍另一优选实施例，底流堰与溢流堰之间的水平距离为容器的高度的10至25%。
根据本发明，浮选装置的容器在其纵向方向上包括一个或多个纵向单元区段。这些纵向单元区段（如果存在多于一个）中的每一者优选地通过底流堰与相邻纵向单元区段分离。纵向单元区段的数目取决于浮选装置的所需容量。
对于小容量，带有一个纵向单元区段的容器将是足够的。然后，所述容器可以包括上文描述的机构和构件。此外，入口区域可以设置在底流堰的上游，并且出口区域可以设置在一个纵向单元区段的下游。另外，优选的是，在此实施例中，第二底流堰布置在容器的下游端处，并且第二溢流堰布置在所述第二底流堰的下游，以便使容器的浮选区段从其下游的出口区域分开。此布置使得首先经由底流堰、并且然后经由溢流堰从纵向单元区段的浮选区段取出经净化的第一部分（特别是净水）。
如果需要较大的分离效率，则浮选装置的容器可以包括2至8个、更优选地3至5个、并且最优选地4个纵向单元区段。如上文针对仅包括一个纵向单元区段的容器的实施例所述构成所述纵向单元区段中的至少一者、并且优选地所有所述纵向单元区段。在此实施例中，优选的是，所述纵向单元区段被串联布置成使得布置在相邻纵向单元区段的下游的所述纵向单元区段中的每一者的底流堰形成所述相邻纵向单元区段的下游端。在此实施例中，另外的底流堰可以设置在最下游纵向单元区段的下游端处，并且另外的溢流堰可以设置在所述另外的底流堰的下游，以便使所述最下游纵向单元区段的浮选区段与其下游的出口区域分开。
如果根据本发明的浮选装置的容器包括两个或更多个纵向单元区段，则优选的是，这些纵向单元区段中的每一者包括：
-一个底流堰，所述一个底流堰从其固定在容器的上部部分处（并且优选地，顶侧处）的上边缘向下延伸到其在容器的底部上方终止的下边缘，以便在所述堰的下边缘与容器的底部之间形成通道，以便允许分散体流过所述通道，
-一个溢流堰，所述一个溢流堰从其固定在容器的底部处的下边缘向上延伸到其在容器的头部下方终止的上边缘，以便在所述堰的上边缘与容器的头部之间形成通道，以便允许分散体流过所述通道，其中所述溢流堰距所述底流堰以一定距离定位并且沿到达所述容器的下游端的方向移位，以便在底流堰与溢流堰之间形成通道，从而允许所述分散体从所述底部向上流到溢流堰的上边缘，
-一个气体注射机构，所述一个气体注射机构包括用于将气体或气体在液体中的分散体注射到容器中的至少一个开口，其中所述至少一个气体注射机构的所述至少一个开口竖直定位在所述底流堰下方或者定位在形成在所述底流堰与所述溢流堰之间的通道中，并且定位在低于所述底流堰的下边缘的高度处，
-一个去除机构，所述一个去除机构用于从液面去除在所述浮选装置的操作期间在所述液面上形成的第二部分，其中所述去除机构定位在容器的纵向单元区段的下游端处；以及
-一个液压机构，所述一个液压机构用于将所述浮选装置的操作期间在所述容器的所述液面上形成的所述第二部分液压地推入所述去除机构中。
可替代地，除布置在容器的下游端处的纵向单元区段中的一者或多者并不包括任何气体注射机构以外，如上所述构成所述纵向单元区段中的每一者。例如，所述容器可以包括四个纵向单元区段，其中从容器的上游到下游端看，头三个纵向单元区段包括一个气体注射机构，而最后一个纵向单元区段并不包括任何气体注射机构。同样地，所述容器可以包括四个纵向单元区段，其中从容器的上游到下游端看，头两个纵向单元区段包括一个气体注射机构，而最后两个纵向单元区段并不包括任何气体注射机构。
根据本发明的特别优选的实施例，所述纵向单元区段中的每一者的长度与容器的高度的比为0.5至3、更优选地为0.8至1.8、并且最优选地为1.0至1.5。
在本发明的想法的进一步扩展中，提出所述纵向单元区段中的每一者的底流堰与溢流堰之间的水平距离与所述纵向单元区段的长度（即，所述纵向单元区段的上游端与下游端之间的水平距离）的比为5至20%。
本发明关于容器的尺寸并不特别受限。因此，容器可以是高度大于长度的竖直容器或长度大于高度的水平容器。通过水平容器、并且特别是通过具有在容器中实现大于3分钟、并且更优选地大于4分钟的停留时间的长度与高度之比的水平容器，特别地获得良好的结果。
优选地，容器的长度与容器的高度的比为2至10、并且更优选地为4至8。
与此类似，本发明关于容器的外形并不特别受限。合适示例是具有矩形或圆形横截面的容器。气体出口可以特别布置在容器的顶部上。
本发明的另一方面是一种用于从包含至少第一连续相和第二分散相的分散体中分离出一个相、并且特别用于从包含水作为连续相和油作为分散相的分散体中分离出油的方法，其中所述方法在上文所述的浮选装置中执行。
优选地，所述方法包括以下步骤：
a）将包含至少第一连续相（优选地水）和第二分散相（优选地油）的分散体以一定流率馈送到容器的上游端处的用于分散体的入口中，使得在所述方法在所述容器中的操作期间，维持液面，所述液面高于所述溢流堰的上边缘，
b）将气体或气体在液体中的分散体（优选地，加压气体分散在其中的水的混合物）馈送到所述至少一个气体注射机构中，
c）经由去除机构去除具有较多第二分散相的所述第二部分、优选地油-泡沫，
d）经由用于所述第一部分的出口去除具有较少第二分散相的所述第一部分、优选地净水；以及
e）经由用于气体的出口去除气体。
根据本发明的优选实施例，为了从水平面去除第二部分（即，优选地油-泡沫），将液体流、气体流或液体和气体流喷射到容器的液面上和/或喷射到在所述浮选装置的操作期间在所述容器的所述液面上形成的所述第二部分上，用于在所述方法期间将所述浮选装置的操作期间在所述容器的所述液面上形成的所述第二部分液压地推入所述去除机构之。因此，所述方法优选地通过浮选装置实施，其中应用用于将液体流、气体流或液体和气体流喷射到容器的液面上和/或喷射到在所述浮选装置的操作期间在所述容器的所述液面上形成的所述第二部分上的机构作为液压机构。
优选地，通过所述至少一个液压机构的出口喷射所述流，使得在容器的宽度的至少30%上、优选地至少50%上、更优选地至少80%上、甚至更优选地至少90%上、并且最优选地在容器的整个宽度上在水平平面中或者从所述水平平面向下成角度以大于0°至20°的角度形成液体和/或气体的二维膜。
本发明的方法特别适于从具有高达数千ppm（例如100至1,000 ppm、例如200至500ppm）的油含量的油在水中的分散体去除油。根据本发明的方法的分离效率优选地为至少90%、更优选地至少98%、并且最优选地至少99%。
根据本发明的另一优选实施例，所述方法被实施为DGF。优选地，使气体（例如空气、氮气或二氧化碳）溶解在水中，并且将此混合物加压到300至600 kPa，然后经由所述至少一个注射机构将其注射到分散体中。所需的水可以是作为第一部分获得的经净化水的一部分，其再循环到气体溶解机构，在所述气体溶解机构中，气体在压力下溶解在水中，然后将所述混合物传递到所述至少一个注射机构。
在所述方法期间，可以通过如下方式将助剂（例如一种或多种pH调节剂、一种或多种絮凝剂和/或一种或多种凝结剂）添加到分散体：例如分别通过在靠近于所述至少一个注射机构的开口的位置处注射其或者通过将其添加到水中，所述水用于制备加压气体溶解或分散在其中的水的混合物。
根据本发明的特别优选的实施例，实施所述方法使得在容器中的停留时间大于3分钟、并且更优选地大于4分钟。
附图说明
随后参考附图描述根据本发明的具体实施例：
图1是根据本专利申请的包括带有四个纵向单元区段的容器的浮选装置的示意性横截面，
图2是图1中所示的浮选装置的容器的四个纵向单元区段中的第二者的放大示意图；以及
图3是图2中所示的第二区段的液面上的示意性透视图，其示出用于将第二部分液压地推入去除机构中的液压机构。
具体实施方式
图1中所示的浮选装置10包括具有约4:1的长度与高度之比的水平浮选容器12。所述浮选容器在其左端（其是上游端）上包括用于油在水中的分散体的入口14，在其右端（其是下游端）上包括用于经净化的水部分的出口16，在其上端上包括用于气体的出口18，并且此外在其下端上包括用于油部分的出口20。浮选容器12被分成四个纵向单元22、22'、22''、22'''，所述纵向单元各自在浮选容器12的纵向方向上通过底流堰24、24'、24''、24'''、24'v彼此分离。
如图1和图2中可见，四个纵向单元22、22'、22''、22'''中的每一者包括底流堰24、24'、24''、24'''、24'v 和溢流堰26、26'、26''、26'''、26'v。底流堰24、24'、24''、24'''、24'v中的每一者从浮选容器12的头部28向下延伸到底流堰24、24'、24''、24'''的在浮选容器12的底部32上方终止的下边缘30，以便在堰24、24'、24''、24'''、24'v的下边缘30与浮选容器12的底部32之间形成通道34，以便允许分散体流过通道34。
此外，溢流堰26、26'、26''、26'''、26'v中的每一者从浮选容器12的底部32向上延伸到溢流堰26、26'、26''、26'''的在浮选容器12的头部28下方终止的上边缘36，以便在堰26、26'、26''、26'''、26'v的上边缘36与浮选容器12的头部28之间形成通道38，以便允许分散体流经溢流堰26、26'、26''、26'''、26'v的上边缘36并且通过通道38。（从浮选容器12的上游端看）图2中所示的浮选容器12的第二溢流堰26'是浮选容器12的第二纵向单元区段22'的一部分，而图2中所示的下游溢流堰26''是浮选容器12的下一个第三纵向单元区段22''的一部分。
每一纵向单元区段22、22'、22''、22'''的溢流堰26、26'、26''、26'''、26'v与相同纵向单元区段22、22'、22''、22'''的相应底流堰24、24'、24''、24'''、24'v相距一定距离定位并且沿到达浮选容器12的下游端40的方向移位，使得在每一纵向单元区段22、22'、22''、22'''中，在相应底流堰24、24'、24''、24'''、24'v与相应溢流堰26、26'、26''、26'''、26'v之间形成通道42。此通道42允许所述油在水中的分散体从底部向上流到并流经相应溢流堰26、26'、26''、26'''、26'v的上边缘36。每一纵向单元22、22'、22''、22'''的相应底流堰24、24'、24''、24'''、24'v中的每一者与相应溢流堰26、26'、26''、26'''、26'v之间的空间形成浮选容器12的每一纵向单元区段22、22'、22''、22'''的进入口和混合区段，在其中实现水-油分散体中的高效气体注射和均匀气体气泡分布。另一方面，每一纵向单元22、22'、22''、22'''的相应溢流堰26、26'、26''、26'''、26'v下游的区段中的每一者形成每一纵向单元22、22'、22''、22'''的浮选区段，在所述浮选区段处，粘附到油滴的气体气泡的聚集体上浮。由于进入口和混合区段中的高效气体气泡粘附，所述浮选区段允许基本上所有油滴都上升到水平面46，并且分别在那里形成油-泡沫层或泥层。
一个气体注射机构44布置在四个纵向单元区段22、22'、22''、22'''中的每一者中。这些气体注射机构44中的每一者包括用于将其中包含加压气体的水的分散体注射到浮选容器12中的数个开口（未示出）。事实上，图2中示意性地示出的气体注射机构44包括管子，所述管子包括压力释放阀（未示出），以便保持所述压力释放阀上游的包括液体和加压气体的混合物处在压力下。此外，所述气体注射机构进一步包括分布器48，分布器48包括用于使气体分布到分散体中的多个开口（未示出）。更具体来说，分布器48是垂直于容器的长度轴线（即，在容器的宽度方向上）延伸的管子，其中所述多个开口设置在所述管子的上半部中。如图2中示意性地示出，气体注射机构44的开口定位在形成在底流堰24'与溢流堰26'之间的通道42中并且定位在低于底流堰24'的下边缘30、但是高于浮选容器12的底部32的高度处。
如图2中针对第二纵向单元区段22'所示并且如随后参考第二纵向单元区段22'所描述的，容器12的纵向单元区段22、22'、22''、22'''中的每一者在其下游端处包括分别用于从浮选容器12去除第二富油部分（即，油-泡沫）的去除机构50。更具体来说，去除机构50是撇除桶50，其是具有四个侧壁和底部壁的基本上立方体的盒，其中其上侧开放并且由所述四个侧壁的上边缘界定。撇除桶50以其侧壁中的一者固定到相邻下游纵向单元区段22''的底流堰24''，使得三个剩余侧壁形成溢流边缘，在所述溢流边缘上方，油-泡沫进入撇除桶50中。撇除桶50在其底侧处包括用于从容器12去除油-泡沫并且用于将其排出的开口（未示出）。可以在撇除桶50下游设置泥分离器（未示出），其中此泥分离器从油-泡沫中分离出残留水。由所述泥分离器去除的水可以再循环到容器12中，例如再循环到入口14中或者再循环到形成在第一纵向单元区段22的底流堰24与溢流堰26之间的第一通道42中。用于从容器12去除油-泡沫并且用于将其排出的开口（未示出）与用于油部分的出口20连接。
为了实现油-泡沫从水平面46到撇除桶50中的高效、完全和适当转移，并且因此为了实现油-泡沫从水平面46的高效、完全和适当去除，而不使水平面46与油-泡沫之间的界面旋动，将分别用于喷射水流53的液压机构或喷射机构52布置在去除机构50的上游（但是在溢流堰26'的下游）并且在高于溢流堰26'的上边缘36的高度处。喷射机构52被布置和实施成借助于所喷射的水流53将浮选装置10的操作期间在浮选容器12的液面上形成的油-泡沫推入撇除桶50中。更具体来说，喷射机构52由管子54组成，两个喷洒头56、56'固定到管子54，其中两个喷洒头56、56'中的每一者包括多个喷洒喷嘴58。管子54与水入口（未示出）连接，并且因此在操作期间被馈送水，以便喷射水流53。喷射机构52、并且特别是喷射机构52的喷洒头56、56'布置在略高于溢流堰26'的上边缘36（约大于容器的高度的0%至5%）的高度处。喷射机构52的喷洒头56、56'被实施成使得其相对于水平平面H向下以约10°的角度α喷射水流53。喷洒头56、56'和喷洒喷嘴58被实施和布置成使得通过喷洒喷嘴58喷射水流53，使得形成在基本上在容器12的液面46的整个宽度上延伸的二维水膜（仅示意性地示出在图3中），这将形成在液面46上的油-泡沫推入撇除桶50中。
在浮选装置10的操作期间，将油在水中的分散体（诸如例如包括300 ppm油的分散体）连续馈送到容器12的上游端处用于分散体的入口14中。调节流率，使得在操作期间，在容器中维持液面46，液面46高于溢流堰26、26'、26''、26'''、26'v的上边缘36。另外，使气体（例如空气）在压力下（300至600 kPa）连续溶解在水中、并且特别是在容器12的下游端40处形成的净水的部分再循环流中。借助于气体注射机构44使水与分别所溶解或所分散的加压气体的如此产生的混合物连续注射到形成在纵向单元区段22、22'、22''、22'''中的每一者的溢流堰24、24'、24''、24'''与溢流堰26、26'、26''、26'''之间的进入口和混合区段中。在离开气体注射机构44的开口时，加压气体释放到分散体中，并且形成具有10至100 µm的平均大小的微小气泡。所述气体气泡均匀地分布在通道42的横截面上并且上升，于是所述气体气泡粘附到分散体中包括的油滴，因此形成带有所粘附气体气泡的油滴的聚集体。由于所粘附的气体气泡，这些聚集体具有比连续水相更低的密度。因此，聚集体上升到连续水相的水平面46，从而形成油-泡沫。借助于由液压机构52的喷洒头56、56'的喷洒喷嘴58喷射的水流53形成的膜将所述油-泡沫连续推入撇除桶50中。从撇除桶50和容器12连续排出所去除的油-泡沫。同样地，经由出口16从容器12连续地排出净水，并且经由出口18从容器12连续地排出气体。
附图标记列表
10 浮选装置
12 浮选容器
14 用于（油在水中的）分散体的入口
16 用于第一部分（净水部分）的出口
18 用于气体的出口
20 用于第二部分（油部分）的出口
22、22'、22''、22''' 纵向单元区段
24、24'、24''、24'''、24'v 底流堰
26、26'、26''、26'''、26'v 溢流堰
28 浮选容器的头部
30 底流堰的下边缘
32 浮选容器的底部
34 底流堰下方的通道
36 溢流堰的上边缘
38 溢流堰上方的通道
40 浮选容器的下游端
42 底流堰与溢流堰之间的通道
44 气体注射机构
46 液面/水平面
48 分布器
50 用于从容器中去除第二部分的去除机构（撇除桶）
52 液压机构/用于将气体流和/或液体流液压地喷射到水平面上的机构
53 由液压机构喷射的液体（水）流
54 液压机构的管子
56、56' 喷洒头
58 喷洒喷嘴
α 所喷射的流相对于水平平面的角度
H 水平平面

Claims (15)

1.一种浮选装置(10)，其用于从包含至少第一连续相和第二分散相的分散体中分离出一个相，以便形成具有较少第二分散相的第一部分和具有较多第二分散相的第二部分、并且特别用于从包含水作为连续相和油作为分散相的分散体中分离出油，以便形成具有较多油的部分和净水部分，所述浮选装置(10)包括容器(12)，所述容器(12)具有：
-用于所述分散体的入口(14)，其限定所述容器(12)的上游端，
-用于具有较少第二分散相的第一部分的出口(16)，其限定所述容器(12)的下游端(40)，
-用于具有较多第二分散相的第二部分的出口(20)，
-用于气体的出口(18)，
-至少一个底流堰(24、24'、24”、24”'、24'v)，
-至少一个溢流堰(26、26'、26”、26”'、26'v)，其中，所述溢流堰(26、26'、26”、26”'、26'v)距所述底流堰(24、24'、24”、24”'、24'v)以一距离定位并且沿到达所述容器(12)的下游端(40)的方向移位，
-至少一个气体注射机构(44)，包括用于将气体或气体在液体中的分散体注射到所述容器(12)中的至少一个开口，其中，所述至少一个气体注射机构(44)的至少一个开口竖直地定位在所述底流堰(24、24'、24”、24”'、24'v)下方或者定位在形成在所述底流堰(24、24'、24”、24”'、24'v)与所述溢流堰(26、26'、26”、26”'、26'v)之间的通道(42)中，
-至少一个去除机构(50)，用于从液面(46)去除在所述浮选装置(10)的操作期间在所述液面(46)上形成的第二部分；以及
-至少一个液压机构(52)，用于借助于液体流、气体流、或液体和气体流将所述浮选装置(10)的操作期间在所述容器(12)的液面(46)上形成的第二部分液压地推入所述去除机构(50)中，其中，相应的液体流、气体流、或液体和气体流由所述液压机构(52)喷射到所述容器(12)的液面(46)上和/或喷射到在所述浮选装置(10)的操作期间在所述液面(46)上形成的第二部分上；
其中，所述底流堰与所述溢流堰之间的竖直距离为所述容器的高度的30至80％，其中，所述底流堰与所述溢流堰之间的竖直距离指的是所述底流堰的下边缘与所述溢流堰的上边缘之间的距离。
2.根据权利要求1所述的浮选装置(10)，其中：
-所述至少一个底流堰(24、24'、24”、24”'、24'v)从其固定在所述容器(12)的上部部分处的上边缘向下延伸到其在所述容器(12)的底部上方终止的下边缘(30)，以便在所述底流堰(24、24'、24”、24”'、24'v)的下边缘(30)与所述容器(12)的底部(32)之间形成通道(34)，以便允许分散体流过所述通道(34)；并且
-所述至少一个溢流堰(26、26'、26”、26”'、26'v)从其固定在所述容器(12)的底部(32)处的下边缘向上延伸到其在所述容器(12)的头部(28)下方终止的上边缘(36)，以便在所述堰的上边缘(36)与所述容器(12)的头部(28)之间形成通道(38)，以便允许分散体流经所述溢流堰(26、26'、26”、26”'、26'v)的上边缘(36)并且流过所述通道(38)，其中，所述溢流堰(26、26'、26”、26”'、26'v)距所述底流堰(24、24'、24”、24”'、24'v)以一距离定位并且沿到达所述容器(12)的下游端(40)的方向移位，以便在所述底流堰(24、24'、24”、24”'、24'v)与所述溢流堰(26、26'、26”、26”'、26'v)之间形成水平通道(42)，从而允许所述分散体从底部向上流到所述溢流堰(26、26'、26”、26”'、26'v)的上边缘(36)。
3.根据权利要求1或2所述的浮选装置(10)，其中，所述至少一个去除机构(50)和所述至少一个液压机构(52)两者都布置在所述溢流堰(26、26'、26”、26”'、26'v)的下游。
4.根据权利要求1或2所述的浮选装置(10)，其中，所述至少一个液压机构(52)布置在所述去除机构(50)的上游并且布置在所述溢流堰(26、26'、26”、26”'、26'v)的上边缘(36)的高度处或者布置在高于所述溢流堰(26、26'、26”、26”'、26'v)的上边缘(36)的高度处。
5.根据权利要求1或2所述的浮选装置(10)，其中，所述浮选装置(10)在所述溢流堰(26、26'、26”、26”')的下游包括至少一个另外的底流堰(24'、24”、24”'、24'v)，其中，所述至少一个去除机构(50)和所述至少一个液压机构(52)布置在所述至少一个溢流堰(26、26'、26”、26”')与定位在所述溢流堰(26、26'、26”、26”')的下游的所述至少一个另外的底流堰(24'、24”、24”'、24'v)之间。
6.根据权利要求1或2所述的浮选装置(10)，其中，所述至少一个液压机构(52)被布置和实施成使得喷射流将所述浮选装置(10)的操作期间在所述容器(12)的液面(46)上形成的第二部分推入所述去除机构(50)中。
7.根据权利要求1或2所述的浮选装置(10)，其中，所述至少一个液压机构(52)是包括一个或多个喷洒头(56、56')的管子，其中，所述喷洒头(56、56')中的每一者包括至少一个喷洒喷嘴(58)。
8.根据权利要求1或2所述的浮选装置(10)，其中，所述至少一个液压机构(52)在水平平面(H)中或者从所述水平平面(H)向下成角度以0°至20°之间的角度α喷射液体流、气体流、或液体和气体流。
9.根据权利要求1或2所述的浮选装置(10)，其中，所述至少一个液压机构(52)在所述容器(12)的宽度的至少30％上按膜的形式喷射液体流。
10.根据权利要求9所述的浮选装置(10)，其中，所述至少一个液压机构(52)按膜的形式喷射液体流，其中，所述膜的宽度上的流率的差小于所述膜的平均流率的25％。
11.根据权利要求1或2所述的浮选装置(10)，其中，所述至少一个去除机构(50)是一个或多个撇除桶(50)，其中，所述一个或多个撇除桶(50)在其上端处包括溢流边缘，所述溢流边缘布置在所述溢流堰(26、26'、26”、26”'、26'v)的上边缘(36)的高度处。
12.根据权利要求1或2所述的浮选装置(10)，其中，所述至少一个气体注射机构(44)的至少一个开口布置在低于所述底流堰(24、24'、24”、24”'、24'v)的下边缘(30)的高度处，并且竖直地布置在所述底流堰(24、24'、24”、24”'、24'v)的下边缘(30)下方。
13.根据权利要求1或2所述的浮选装置(10)，其中，所述容器(12)在其纵向方向上包括2至8个纵向单元区段(22、22'、22”、22”')，其中，所述纵向单元区段(22、22'、22”、22”')串联布置成使得布置在相邻纵向单元区段(22、22'、22”、22”')的下游的纵向单元区段(22、22'、22”、22”')中的每一者的底流堰(24、24'、24”、24”'、24'v)形成所述相邻纵向单元区段(22、22'、22”、22”')的下游端。
14.根据权利要求13所述的浮选装置(10)，其中，所述纵向单元区段(22、22'、22”、22”')中的每一者包括：
-一个底流堰(24、24'、24”、24”'、24'v)，所述一个底流堰(24、24'、24”、24”'、24'v)从其固定在所述容器(12)的上部部分处的上边缘向下延伸到其在所述容器(12)的底部(32)上方终止的下边缘(30)，以便在所述堰的下边缘(30)与所述容器(12)的底部(32)之间形成通道(34)，以便允许分散体流过所述通道(34)，
-一个溢流堰(26、26'、26”、26”'、26'v)，所述一个溢流堰(26、26'、26”、26”'、26'v)从其固定在所述容器(12)的底部(32)处的下边缘向上延伸到其在所述容器(12)的头部(28)下方终止的上边缘(36)，以便在所述堰的上边缘(36)与所述容器(12)的头部(28)之间形成通道(38)，以便允许分散体流过所述通道(38)，其中，所述溢流堰(26、26'、26”、26”'、26'v)距所述底流堰(24、24'、24”、24”'、24'v)以一距离定位并且沿到达所述容器(12)的下游端(40)的方向移位，以便在所述底流堰(24、24'、24”、24”'、24'v)与所述溢流堰(26、26'、26”、26”'、26'v)之间形成通道(42)，从而允许所述分散体从底部向上流到所述溢流堰(26、26'、26”、26”'、26'v)的上边缘(36)，
-一个气体注射机构(44)，所述一个气体注射机构(44)包括用于将气体或气体在液体中的分散体注射到所述容器(12)中的至少一个开口，其中，所述至少一个气体注射机构(44)的至少一个开口竖直地定位在所述底流堰(24、24'、24”、24”'、24'v)下方或者定位在形成在所述底流堰(24、24'、24”、24”'、24'v)与所述溢流堰(26、26'、26”、26”'、26'v)之间的通道(42)中并且定位在低于所述底流堰(24、24'、24”、24”'、24'v)的下边缘(30)的高度处，
-一个去除机构(50)，所述一个去除机构(50)用于从液面(46)去除在所述浮选装置(10)的操作期间在所述液面(46)上形成的第二部分，其中，所述去除机构(50)定位在所述容器(12)的纵向单元区段(22、22'、22”、22”')的下游端(40)处；以及
-一个液压机构(52)，所述一个液压机构(52)用于将所述浮选装置(10)的操作期间在所述容器(12)的液面(46)上形成的第二部分液压地推入所述去除机构(50)中。
15.一种用于从包含至少第一连续相和第二分散相的分散体中分离出一个相、并且特别用于从包含水作为连续相和油作为分散相的分散体中分离出油的方法，其中，所述方法在根据前述权利要求中的任一项所述的浮选装置(10)中执行，所述方法包括以下步骤：
a)经由用于所述分散体的入口(14)以一流率将包含至少第一连续相和第二分散相的分散体馈送到所述容器(12)中，使得在所述方法的操作期间在所述容器(12)中维持液面(46)，所述液面(46)高于所述溢流堰(26、26'、26”、26”'、26'v)的上边缘(36)，
b)将气体或气体在液体中的分散体馈送到所述至少一个气体注射机构(44)中，
c)经由所述去除机构(50)去除具有较多第二分散相的第二部分，
d)经由用于第一部分的出口(16)去除具有较少第二分散相的第一部分；以及
e)经由用于气体的出口(18)去除气体。
CN201980071777.8A 2018-08-29 2019-08-22 带有堰和液压机构的油滴浮选单元 Active CN113195104B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18191552.1A EP3616795A1 (en) 2018-08-29 2018-08-29 Oil droplet flotation unit with weirs and hydraulic means
EP18191552.1 2018-08-29
PCT/EP2019/072526 WO2020043599A1 (en) 2018-08-29 2019-08-22 Oil droplet flotation unit with weirs and hydraulic means

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113195104A CN113195104A (zh) 2021-07-30
CN113195104B true CN113195104B (zh) 2023-07-04

Family

ID=63449291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980071777.8A Active CN113195104B (zh) 2018-08-29 2019-08-22 带有堰和液压机构的油滴浮选单元

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11406917B2 (zh)
EP (2) EP3616795A1 (zh)
CN (1) CN113195104B (zh)
MX (1) MX2021002212A (zh)
RU (1) RU2762677C1 (zh)
TW (1) TWI819081B (zh)
WO (1) WO2020043599A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018128951A1 (de) * 2018-11-19 2020-05-20 Ewk Umwelttechnik Gmbh Flotationsvorrichtung

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1767A1 (ru) 1924-07-16 1924-09-15 Пинк Ф. Аппарат дл разделени несмешивающихс жидкостей, обладающих различными удельными весами
GB573093A (en) * 1943-11-05 1945-11-06 Bertrams Ltd An improved method of and means for removing froth and floating dirt from a flowing liquid
CH573773A5 (zh) 1974-02-13 1976-03-31 Escher Wyss Gmbh
SU996333A1 (ru) 1981-07-03 1983-02-15 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева Способ флотационной очистки воды
DE3423587A1 (de) 1984-06-27 1986-01-30 Johann 7433 Dettingen Pflaum Vorrichtung zum abscheiden von oel
US4618430A (en) * 1984-11-06 1986-10-21 Engineering Specialties, Inc. Process and apparatus for removing scum from a liquid surface
SU1564119A1 (ru) 1988-07-18 1990-05-15 Специальное Проектное Конструкторско-Технологическое Бюро Главнефтемашремонта Устройство дл разделени масла и воды
DE3841198A1 (de) * 1988-12-07 1990-06-13 Ossenkop Maschinenbau Vorrichtung zur oelabscheidung
CN2180334Y (zh) * 1994-02-05 1994-10-26 沈阳市海峡环保科技开发公司 气体自吸循环射流式浮选机
CN2560625Y (zh) * 2002-07-23 2003-07-16 刘宏烈 射流泵溶气浮选机
CN201410311Y (zh) * 2009-03-20 2010-02-24 大连举扬科技有限公司 用于油气回收系统的油水分离装置
US8518266B2 (en) * 2009-11-16 2013-08-27 Rg Delaware, Inc. Dissolved air flotation clarifier
US9334175B2 (en) * 2010-07-02 2016-05-10 1501367 Alberta Ltd. Method and apparatus for treatment of fluids
US20130075338A1 (en) 2011-09-22 2013-03-28 Terry C. Murtagh Induced-Gas Flotation Cell with Horizontal Flow
US9409796B2 (en) * 2013-08-26 2016-08-09 Exterran Water Solutions Ulc Gas flotation tank
CA2859028C (en) * 2014-08-11 2015-05-26 Exterran Water Solutions Ulc Phase separation tank
US10829392B2 (en) * 2015-10-29 2020-11-10 DOOSAN Heavy Industries Construction Co., LTD Dissolved air flotation system

Also Published As

Publication number Publication date
EP3820621B1 (en) 2024-07-03
TW202019542A (zh) 2020-06-01
US20210331087A1 (en) 2021-10-28
WO2020043599A1 (en) 2020-03-05
EP3616795A1 (en) 2020-03-04
MX2021002212A (es) 2021-05-14
EP3820621A1 (en) 2021-05-19
CN113195104A (zh) 2021-07-30
RU2762677C1 (ru) 2021-12-21
TWI819081B (zh) 2023-10-21
US11406917B2 (en) 2022-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4216085A (en) Flotation method and apparatus
CA2229970C (en) Jet pump treatment of heavy oil production sand
US8771520B2 (en) Fluid treatment apparatus
KR101844734B1 (ko) 부상분리식 하폐수처리장치
CA2669710C (en) Sand separation vessel
KR100404716B1 (ko) 액체로부터 비용해 입자를 분리하기 위한 방법 및 장치
JPH0450429B2 (zh)
HUE026287T2 (en) Foam flotation process and equipment for recovering valuable material from slurry
AU2009252981B2 (en) Fluid treatment apparatus
CA2591851C (en) Procedure and apparatus for the concentration of hydrophobic materials
CN113195104B (zh) 带有堰和液压机构的油滴浮选单元
KR101807776B1 (ko) 마이크로버블을 이용한 가압부상분리장치
FI79792C (fi) Flotationsanordning och -foerfarande.
JPS6054120B2 (ja) 水処理装置
EP0826404B1 (en) Tank for deaeration of water
JPH09299930A (ja) 気液接触装置
RU2356847C1 (ru) Устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод
RU2082674C1 (ru) Способ осветления промышленных вод и устройство для его осуществления
RU2474539C1 (ru) Способ очистки нефтесодержащих сточных жидкостей
JP2001198569A (ja) 加圧浮上分離方法及びその装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant