CN114105243B - 一种全密闭内循环微正压气浮系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全密闭内循环微正压气浮系统，涉及油水后处理技术领域，包括气浮外罐、制氮机、微气泡发生结构、微气泡筛选器、气浮内罐、补气阀、悬浮区、集油环壳、数据采集模块、数值定量模块、纠偏检测模块和智能执行模块，通过对数据的采集、运行、计算、执行和纠偏，在实现智能化高效分离油渣、油泥和水的基础上，以全密闭内循环微正压气浮的方式进一步实现VOCs的零排放，从而保护了环境，加强了水体的净化效率，同时以内外循环结合的方式持续性分离油渣、油泥和水，进一步提高生产效率和质量，解决了传统设备在分离油渣、油泥和水的过程中生成效率过慢，且非密封工作，易造成VOCs气体泄漏，造成污染较大的问题。

Description

一种全密闭内循环微正压气浮系统

技术领域

本发明涉及油水后处理技术领域，尤其涉及一种全密闭内循环微正压气浮系统。

背景技术

孤六联合站始建于1985年，于2011年1月进行改造，具有原油脱水、油田水处理、天然气净化处理等功能，对其中的采出水处理（油田水处理）系统由多级除油罐配合多级多个气浮装置，预添加反相破乳剂，先完成油、水、油泥分离，再通过气浮装置进一步分离油、水、油泥，在气浮装置分离油、水、油泥过程中由于非密闭设计，溶气过程中释放的空气进入气浮装置内，需要不断的排放，空气携带部分VOCs排入大气，VOCs和氮氧化物与阳光结合会产生二次污染物（PANs），从而对地表层的臭氧造成污染；且使用空气作为气源，空气中含有各种不可见的气体或固体，存在安全隐患，造成系统溶解氧含量增高，提高设备、管线腐蚀风险，同时造成在分离油、水、油泥时污染物的增加不可控性，使净化的质量变差；针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于：通过设置气浮外罐、制氮机、微气泡发生结构、微气泡筛选器、气浮内罐、补气阀、悬浮区和集油环壳配合数据采集模块、数值定量模块、纠偏检测模块和智能执行模块，通过对数据的采集、运行、计算、执行和纠偏，在实现智能化高效分离油渣、油泥和水的基础上，以全密闭内循环微正压气浮的方式进一步实现VOCs的零排放，从而保护了环境，加强了水体的净化效率，同时以内外循环结合的方式持续性分离油渣、油泥和水，进一步提高生产效率和质量，解决了传统设备在分离油渣、油泥和水的过程中生成效率过慢，且非密封工作，易造成VOCs气体泄漏，造成污染较大的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种全密闭内循环微正压气浮系统，包括气浮外罐和控制中心，所述气浮外罐的内部从下到上依次设有气浮内罐、悬浮区和分子膜区，所述悬浮区和分子膜区之间设有集油环壳，所述集油环壳的一侧贯通连接有出油渣阀，所述集油环壳的外端与气浮外罐的内壁固定连接，所述气浮内罐的顶端开设有布水口，所述布水口设有多个，且布水口以气浮内罐的中心为圆心按环形阵列分布，所述布水口的正下方设有溶气布水环和液体循环管，所述溶气布水环固定套设于气浮内罐外端，所述液体循环管设于布水口与溶气布水环之间，且液体循环管一端贯穿气浮内罐的外壁延伸到其内部的中心部，其另一端贯穿气浮外罐的内壁延伸到外部并贯通连接有微气泡发生结构，所述气浮外罐的顶端贯通连接有一分二出气管，所述一分二出气管分别贯通连接有真空机和制氮机，所述一分二出气管上安装有单向阀、补气阀和二合一混合阀，所述单向阀设于真空机和气浮外罐之间，所述二合一混合阀设于气浮外罐和制氮机之间，所述补气阀设于二合一混合阀和制氮机之间，所述二合一混合阀的一端贯通连接有混合进气管，所述混合进气管与微气泡发生结构贯通连接，且混合进气管和液体循环管对称设置，所述溶气布水环的底端贯通连接有液气混合管，所述液气混合管贯通连接有微气泡筛选器，所述微气泡筛选器通过导管与微气泡发生结构贯通连接，且微气泡筛选器与微气泡发生结构之间的导管与混合进气管垂直设置；控制中心包括：数据采集模块，用于采集气体静态信息和水体静态信息并将其发送给数值定量模块；在智能执行模块运行时，还用于采集动态实时状况信息并将其发送给纠偏检测模块；数值定量模块，用于接收到气体静态信息和水体静态信息并依据公式计算得出质量状态信息，并通过质量状态信息生成智能启动信号，还将智能启动信号发送给智能执行模块；智能执行模块，用于接收智能启动信号并控制部件进行智能化工作，还用于接收实时的第一纠偏控制信号或第二纠偏控制信号并控制对应部件运行；纠偏检测模块，用于接收动态实时状况信息并根据公式生成智能动态变化量，且通过智能动态变化量生成实时的第一纠偏控制信号或第二纠偏控制信号，还将实时的第一纠偏控制信号或第二纠偏控制信号发送给智能执行模块。

进一步的，所述气浮外罐与气浮内罐之间对称设有排水嘴，两个所述排水嘴通过导管与出水阀贯通连接，且出水阀设于气浮外罐的外部，所述排水嘴设于溶气布水环的正下方，所述气浮内罐的底端贯通连接有集泥管，所述集泥管安装于气浮外罐的底部并与其贯通连接，所述集泥管贯穿气浮外罐的内壁延伸到其外部并贯通连接有出泥阀，所述气浮内罐的底部贯通连接有进水管，所述进水管一端贯穿气浮外罐的内壁延伸到其外部并外接除油罐的出水口。

进一步的，所述微气泡发生结构包括壳体、自吸组件和气泡限定件，自吸组件和气泡限定件均转动设于壳体内，且自吸组件和气泡限定件适配有驱动其同步旋转的伺服电机，所述伺服电机固定设于壳体的一侧，且混合进气管和液体循环管对称贯通于壳体的两端，所述自吸组件包括自吸转杆、自吸转套和自吸旋切扇，所述自吸转杆转动设于壳体内，且自吸转杆的一端贯穿壳体的内壁延伸到其外部并与其伺服电机的输出轴固定连接，所述自吸转套固定套设于自吸转杆的外端，所述自吸旋切扇固定设于自吸转套的外端，且自吸旋切扇设有多个，且自吸旋切扇以吸转套的中心点为圆心按环形阵列分布，且自吸旋切扇设于混合进气管处。

进一步的，所述气泡限定件包括气泡凸套和气泡转板，所述气泡凸套的外端抵接壳体的内壁，且气泡凸套与自吸转杆固定连接，所述气泡凸套和气泡转板均开设有若干个等大的气孔，所述气泡转板固定设于气泡凸套的内壁，且气泡转板设有多个并以气泡凸套的中心线为圆心按环形阵列分布。

进一步的，所述壳体内固定设有用于支撑自吸转杆的支撑板，所述支撑板与自吸转杆转动连接，所述支撑板开设有若干个通孔，且支撑板的通孔大于气孔的直径。

进一步的，所述数据采集模块采集的水体静态信息由水体的累积进入量、水体的累积油渣出料量和水体的油泥沉淀出料量组成；而气体静态信息由气体的累积结余质量和氮气的累积质量构成。

进一步的，所述数据采集模块在智能执行模块运行时采集的动态实时状况信息包括气浮外罐的水体高度值、气浮外罐顶端的气压值、微气泡发生结构内的气压值和微气泡筛选器内的气压值构成。

进一步的，所述数值定量模块的工作步骤如下：

Sa：数值定量模块接收到气体静态信息和水体静态信息后，将水体的累积进入量、水体的累积油渣出料量、水体的油泥沉淀出料量、气体的累积结余质量和氮气的累积质量与对应的时间进行对比分别求出对应的平均值并分别标定，然后依据公式得到质量状态信息A；Sb：当质量状态信息A逐渐趋于稳定时，获取质量状态信息A稳定状态的累计时间并与预设时间进行对比，当大于预设时间时，则产生智能启动信号；Sc：当产生智能启动信号后数值定量模块将其发送给智能执行模块。

进一步的，所述纠偏检测模块的工作步骤如下： Sa：纠偏检测模块接收到动态实时状况信息并将其内的气浮外罐的水体高度值、气浮外罐顶端的气压值、微气泡发生结构内的气压值和微气泡筛选器内的气压值进行分别标定为H、V1、V2和V3，并依据公式得到智能动态变化量B；Sb：当智能动态变化量B与预设范围值b进行对比，当B在b内，则不产生控制信号，当B小于b的最小值时，则产生第一纠偏控制信号，当B大于b的最大值时，则产生第二纠偏控制信号；Sc：且将实时产生的第一纠偏控制信号或第二纠偏控制信号发送给智能执行模块。

进一步的，所述智能执行模块的工作方法如下：La：智能执行模块获取到智能执行信号后，立即打开进水阀、出水阀和出油渣阀，使水体持续性进入到气浮外罐内，使出水阀持续排出干净的净水，使出油渣阀持续排出油渣，为防止气体从出油渣阀处出来，控制油渣堆积量漫过集油环壳，为防止气体从出油渣阀处出来，且通过控制出泥阀定时间隔打开，从而等时间隔的排出油泥，并打开制氮机、微气泡发生结构、微气泡筛选器，使动态密封内循环微正压气浮持续进行并生成细微气泡，细微气泡与废水中小悬浮粒子相黏附，形成整体密度小于水的气泡颗粒复合体，悬浮粒子随气泡一起浮升到水面形成泡沫油渣，而较重的颗粒则落到水底，从而持续性地对水体内的油、水、泥进行分离；Lb：当智能执行模块接收到第一纠偏控制信号，立即向气浮外罐内加大水体的进入量，并降低微气泡发生结构的气液混合速度，降低循环压力网的循环压力，从而降低油渣生成速度； Lc：智能执行模块接收到第二纠偏控制信号，立即减少水体进入气浮外罐内的量，并且加强微气泡发生结构的气液混合速度，加强循环压力网的循环压力，从而增强油渣生成速度。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明通过设置气浮外罐、制氮机、微气泡发生结构、微气泡筛选器、气浮内罐、补气阀、悬浮区和集油环壳配合数据采集模块、数值定量模块、纠偏检测模块和智能执行模块，通过对数据的采集、运行、计算、执行和纠偏，在实现智能化高效分离油渣、油泥和水的基础上，以全密闭内循环微正压气浮的方式进一步实现VOCs的零排放，从而保护了环境，加强了水体的净化效率，同时以内外循环结合的方式持续性分离油渣、油泥和水，进一步提高生产效率和质量，解决了传统设备在分离油渣、油泥和水的过程中生成效率过慢，且非密封工作，易造成VOCs气体泄漏，造成污染较大的问题。

附图说明

图1示出了根据本发明的结构示意图；

图2示出了根据本发明的微气泡发生结构的结构示意图；

图3示出了根据本发明的微气泡发生结构的剖面图；

图4示出了根据本发明的流程图；

图例说明：1、气浮外罐；2、制氮机；3、微气泡发生结构；4、微气泡筛选器；5、气浮内罐；6、真空机；7、单向阀；8、补气阀；9、出水阀；10、出泥阀；11、排水嘴；12、进水管；13、溶气布水环；14、布水口；15、悬浮区；16、分子膜区；17、集油环壳；18、出油渣阀；19、集泥管；20、二合一混合阀；21、混合进气管；22、液体循环管；23、液气混合管；24、一分二出气管；25、进水阀；301、壳体；302、伺服电机；303、支撑板；304、自吸转杆；305、自吸转套；306、自吸旋切扇；307、气泡凸套；308、气泡转板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：如图1－图3所示，一种全密闭内循环微正压气浮系统，包括气浮外罐1和控制中心，气浮外罐1的内部从下到上依次设有气浮内罐5、悬浮区15和分子膜区16，悬浮区15和分子膜区16之间设有集油环壳17，集油环壳17的一侧贯通连接有出油渣阀18，分子膜区16保证气体的通过，而非气体无法通过，集油环壳17的外端与气浮外罐1的内壁固定连接，气浮内罐5的顶端开设有布水口14，布水口14设有多个，且布水口14以气浮内罐5的中心为圆心按环形阵列分布，布水口14的正下方设有溶气布水环13和液体循环管22，溶气布水环13固定套设于气浮内罐5外端，液体循环管22设于布水口14与溶气布水环13之间，且液体循环管22一端贯穿气浮内罐5的外壁延伸到其内部的中心部，其另一端贯穿气浮外罐1的内壁延伸到外部并贯通连接有微气泡发生结构3，气浮外罐1的顶端贯通连接有一分二出气管24，一分二出气管24分别贯通连接有真空机6和制氮机2，一分二出气管24上安装有单向阀7、补气阀8和二合一混合阀20，单向阀7设于真空机6和气浮外罐1之间，二合一混合阀20设于气浮外罐1和制氮机2之间，补气阀8设于二合一混合阀20和制氮机2之间，二合一混合阀20的一端贯通连接有混合进气管21，混合进气管21与微气泡发生结构3贯通连接，且混合进气管21和液体循环管22对称设置，溶气布水环13的底端贯通连接有液气混合管23，液气混合管23贯通连接有微气泡筛选器4，微气泡筛选器4通过导管与微气泡发生结构3贯通连接，且微气泡筛选器4与微气泡发生结构3之间的导管与混合进气管21垂直设置；气浮外罐1与气浮内罐5之间对称设有排水嘴11，两个排水嘴11通过导管与出水阀9贯通连接，且出水阀9设于气浮外罐1的外部，排水嘴11设于溶气布水环13的正下方，气浮内罐5的底端贯通连接有集泥管19，集泥管19安装于气浮外罐1的底部并与其贯通连接，集泥管19贯穿气浮外罐1的内壁延伸到其外部并贯通连接有出泥阀10，气浮内罐5的底部贯通连接有进水管12，进水管12一端贯穿气浮外罐1的内壁延伸到其外部并外接除油罐的出水口；微气泡发生结构3包括壳体301、自吸组件和气泡限定件，自吸组件和气泡限定件均转动设于壳体301内，且自吸组件和气泡限定件适配有驱动其同步旋转的伺服电机302，伺服电机302固定设于壳体301的一侧，且混合进气管21和液体循环管22对称贯通于壳体301的两端；自吸组件包括自吸转杆304、自吸转套305和自吸旋切扇306，自吸转杆304转动设于壳体301内，且自吸转杆304的一端贯穿壳体301的内壁延伸到其外部并与其伺服电机302的输出轴固定连接，自吸转套305固定套设于自吸转杆304的外端，自吸旋切扇306固定设于自吸转套305的外端，且自吸旋切扇306设有多个，且自吸旋切扇306以自吸转套305的中心点为圆心按环形阵列分布，且自吸旋切扇306设于混合进气管21处；气泡限定件包括气泡凸套307和气泡转板308，气泡凸套307的外端抵接壳体301的内壁，且气泡凸套307与自吸转杆304固定连接，气泡凸套307和气泡转板308均开设有若干个等大的气孔，气泡转板308固定设于气泡凸套307的内壁，且气泡转板308设有多个并以气泡凸套307的中心线为圆心按环形阵列分布，壳体301内固定设有用于支撑自吸转杆304的支撑板303，支撑板303与自吸转杆304转动连接，支撑板303开设有若干个通孔，且支撑板303的通孔大于气孔的直径；启动伺服电机302工作，伺服电机302工作后其输出轴旋转并带动与其固定的自吸转杆304旋转，自吸转杆304旋转后带动与其固定的自吸转套305和气泡凸套307同步旋转，自吸转套305旋转后带动与其固定的自吸旋切扇306旋转，由于自吸旋切扇306旋转其外端产生负压吸力，因此混合进气管21和液体循环管22的氮气和水体进入到壳体301内，并由旋转的自吸旋切扇306将吸入的氮气切割成细小气泡，且具有更大的表面积比，一部分气体快速融入水体中，而更多的过饱和游离小气泡经加压分散于水中，形成气水混合液，然后自吸旋切扇306将产生的气水混合液推向气泡凸套307，且气泡凸套307旋转后带动与其固定的气泡转板308，气泡转板308使气泡与水体进一步的混合，且气泡转板308和气泡凸套307使气泡的大小进一步的一致，从而对大小定型，从而达到自吸氮气和水体形成气水混合液的目的；工作原理：打开真空机6和单向阀7，对气浮外罐1内进行抽真空处理，当抽真空完成后关闭真空机6和单向阀7，并打开进水阀25，使水体通过进水管12进入到气浮内罐5内，当水体到达气浮内罐5的中部时，启动微气泡发生结构3并打开补气阀8，使制氮机2的氮气通过混合进气管21进入到微气泡发生结构3内和通过一分二出气管24从气浮外罐1的顶部进入到其内部，同时液体循环管22从气浮内罐5的中心部位抽取水体，当水体注满气浮内罐5并从布水口14落到气浮外罐1内，直到水体的水位位于集油环壳17处时，从而形成动态密封内循环微正压气浮系统；其动态密封内循环微正压气浮的工作步骤如下：启动微气泡发生结构3工作，微气泡发生结构3工作后产生自吸吸力通过混合进气管21和液体循环管22分别吸取氮气和水体，微气泡发生结构3吸取氮气和水体后对其进行旋切、混合和定型，从而形成气水混合液并通过导管输送到微气泡筛选器4内，然后微气泡筛选器4对气水混合液进行进一步筛选，并将筛选后的气水混合液通过液气混合管23导入到溶气布水环13内，溶气布水环13向上喷水，同时气浮内罐5从布水口14向外喷水，进一步地使水气混合，使水体内的小悬浮粒子与氮气充分接触并粘附，而未粘附的氮气在向上浮起的过程中又增加了与水体的接触，且推动水体上升，未粘附的氮气向上升起，其未参与粘附的氮气上升到气浮外罐1的顶端并进入到一分二出气管24，此处的氮气还含有未参与吸附的小悬浮粒子，然后控制补气阀8补充足量的氮气和未参粘附的氮气混合，然后其与含有小悬浮粒子的水体一起混合，然后通过混合进气管21进入到微气泡发生结构3内，微气泡发生结构3再次对其进行旋切、混合和定型并推动到微气泡筛选器4，并由微气泡筛选器4筛选后通过液气混合管23重新进入到溶气布水环13，然后溶气布水环13将混合气液向上喷出，同时水体上升后经悬浮区15减速，到达集油环壳17处，由于水体上升是从中心向周围扩散，从而使油渣堆积在集油环壳17处，并漫过油渣阀18，保证气体不会从油渣阀18出去，然后打开出油渣阀18清除油渣，通过打开出水阀9，使净水从排水嘴11内出去，通过设置打开出泥阀10清除沉淀的油泥。

综合上述技术方案，本发明通过设置气浮外罐1、制氮机2、微气泡发生结构3、微气泡筛选器4、气浮内罐5、补气阀8、悬浮区15和集油环壳17，以氮气气浮并密闭自吸动态循环的方式，实现油渣、水和油泥的高效分离，且以密封的方式防止VOCs的跑出，保护了环境，增强了清洁水体的效率。

由于前期的除油罐将油、水、沉淀油泥分离，因此此时水体中含有的原油和沉淀的油泥非常少，但是油、水和小悬浮粒子高度混合造成清洁分离较为困难，这也是需要预添加破乳剂的原因，破乳剂是一种表面活性物质，它能使乳化状的液体结构破坏，以达到乳化液中各相分离开来的目的。

实施例2：基于实施例1，本发明提供一种动态密封内循环微正压气浮系统的实时 运行的方法，从而以不停机的方式进一步提高净化水体内小悬浮粒子的速率，从而实现油、 泥、水的高效分离；如图4所示，控制中心包括数据采集模块、数值定量模块、纠偏检测模块 和智能执行模块；数据采集模块，用于采集气体静态信息和水体静态信息并将其发送给数 值定量模块；在智能执行模块运行时，还用于采集动态实时状况信息并将其发送给纠偏检 测模块；数值定量模块，用于接收到气体静态信息和水体静态信息并依据公式计算得出质 量状态信息，并通过质量状态信息生成智能启动信号，还将智能启动信号发送给智能执行 模块；智能执行模块，用于接收智能启动信号并控制部件进行智能化工作，还用于接收实时 的第一纠偏控制信号或第二纠偏控制信号并控制对应部件运行；纠偏检测模块，用于接收 动态实时状况信息并根据公式生成智能动态变化量，且通过智能动态变化量生成实时的第 一纠偏控制信号或第二纠偏控制信号，还将实时的第一纠偏控制信号或第二纠偏控制信号 发送给智能执行模块；控制中心的运行方法如下：Sa：数据采集模块采集气体静态信息和水 体静态信息并将其发送给数值定量模块；其中气体静态信息由通过气体质量流量计采集流 过补气阀8时氮气的累积质量和气体质量流量计采集的流过气浮外罐1的顶端进入到一分 二出气管24的气体的累积结余质量；而水体静态信息由水体的累积进入量、水体的累积油 渣出料量和水体的油泥沉淀出料量；通过气体的累积结余质量和氮气的累积质量判断氮气 的消耗质量，通过对水体的累积进入量、水体的累积油渣出料量和水体的油泥沉淀出料量 判断水体的油渣和油泥沉淀杂质含量；Sb：数值定量模块，接收到气体静态信息和水体静态 信息后，将水体的累积进入量、水体的累积油渣出料量、水体的油泥沉淀出料量、气体的累 积结余质量和氮气的累积质量与对应的时间进行对比分别求出对应的平均值并分别标定 为K、Q、W、H和Z，并依据公式

得到质量状态 信息A，其中e₁、e₂、e₃、e₄为权重修正系数，权重修正系数使计算的结果更加接近真实值，且e₁ 大于e₂大于e₄大于e₃，e₁+e₂+e₃+e₄=3.13；当质量状态信息A逐渐趋于稳定时，获取质量状态 信息A稳定状态的累计时间并与预设时间进行对比，当大于预设时间时，则产生智能启动信 号；当产生智能启动信号后数值定量模块将其发送给智能执行模块；Sc：智能执行模块获取 到智能执行信号后，立即打开进水阀25、出水阀9和出油渣阀18，使水体持续性进入到气浮 外罐1内，使出水阀9持续排出干净的净水，使出油渣阀18持续排出油渣，为防止气体从出油 渣阀18处出来，控制油渣堆积量漫过集油环壳17，为防止气体从出油渣阀18处出来，且通过 控制出泥阀10定时间隔打开，从而等时间隔的排出油泥，并打开制氮机2、微气泡发生结构 3、微气泡筛选器4，使动态密封内循环微正压气浮持续进行并生成细微气泡，细微气泡与废 水中小悬浮粒子相黏附，形成整体密度小于水的气泡颗粒复合体，悬浮粒子随气泡一起浮 升到水面形成泡沫油渣，而较重的颗粒则落到水底，从而持续性地对水体内的油、水、泥进 行分离；Sd：在智能执行模块运行过程中数据采集模块还采集动态实时状况信息并将其发 送给纠偏检测模块；动态实时状况信息包括气浮外罐1的水体高度值、气浮外罐1顶端的气 压值、微气泡发生结构3内的气压值和微气泡筛选器4内的气压值；Se：纠偏检测模块接收到 动态实时状况信息并将其内的气浮外罐1的水体高度值、气浮外罐1顶端的气压值、微气泡 发生结构3内的气压值和微气泡筛选器4内的气压值进行分别标定为H、V₁、V₂和V₃，然后依据 公式

得到智能动态变化量B，其中t₁、t₂、t₃、t₄、t₅均为 模拟修正因子，模拟修正因子使计算的结果更加地接近真实值，且t₁大于t₅大于t₃大于t₄大 于t₂，t₁+t₂+t₃+t₄+t₅=13.43；其中通过智能动态变化量B对气浮外罐1的水体进行调节和控 制循环时的压强，从而控制微气泡的产生速度，从而控制水体净化的速度，使水体净化稳定 持续地进行；当智能动态变化量B与预设范围值b进行对比，当B在b内，则不产生控制信号， 当B小于b的最小值时，则产生第一纠偏控制信号，当B大于b的最大值时，则产生第二纠偏控 制信号；且将实时产生的第一纠偏控制信号或第二纠偏控制信号发送给智能执行模块； Sf：当智能执行模块接收到第一纠偏控制信号，立即向气浮外罐1内加大水体的进入量，并 降低微气泡发生结构3的气液混合速度，降低循环压力网的循环压力，从而降低油渣生成速 度；智能执行模块接收到第二纠偏控制信号，立即减少水体进入气浮外罐1内的量，并且加 强微气泡发生结构3的气液混合速度，加强循环压力网的循环压力，从而增强油渣生成速 度；综合上述技术方案本发明通过设置数据采集模块、数值定量模块、纠偏检测模块和智能 执行模块，实现了对设备运行时数据采集、计算、智能执行和纠偏，以动态化内外结合的方 式提高设备的整体运行效率，从而提高分离小悬浮粒子的效率，同时提高油渣、纯水和油泥 的分离效率，增强净水的效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种全密闭内循环微正压气浮系统，包括气浮外罐（1）和控制中心，其特征在于，所述气浮外罐（1）的内部从下到上依次设有气浮内罐（5）、悬浮区（15）和分子膜区（16），所述悬浮区（15）和分子膜区（16）之间设有集油环壳（17），所述集油环壳（17）的一侧贯通连接有出油渣阀（18），所述集油环壳（17）的外端与气浮外罐（1）的内壁固定连接，所述气浮内罐（5）的顶端开设有布水口（14），所述布水口（14）设有多个，且布水口（14）以气浮内罐（5）的中心为圆心按环形阵列分布，所述布水口（14）的正下方设有溶气布水环（13）和液体循环管（22），所述溶气布水环（13）固定套设于气浮内罐（5）外端，所述液体循环管（22）设于布水口（14）与溶气布水环（13）之间，且液体循环管（22）一端贯穿气浮内罐（5）的外壁延伸到其内部的中心部，其另一端贯穿气浮外罐（1）的内壁延伸到外部并贯通连接有微气泡发生结构（3），所述气浮外罐（1）的顶端贯通连接有一分二出气管（24），所述一分二出气管（24）分别贯通连接有真空机（6）和制氮机（2），所述一分二出气管（24）上安装有单向阀（7）、补气阀（8）和二合一混合阀（20），所述单向阀（7）设于真空机（6）和气浮外罐（1）之间，所述二合一混合阀（20）设于气浮外罐（1）和制氮机（2）之间，所述补气阀（8）设于二合一混合阀（20）和制氮机（2）之间，所述二合一混合阀（20）的一端贯通连接有混合进气管（21），所述混合进气管（21）与微气泡发生结构（3）贯通连接，且混合进气管（21）和液体循环管（22）对称设置，所述溶气布水环（13）的底端贯通连接有液气混合管（23），所述液气混合管（23）贯通连接有微气泡筛选器（4），所述微气泡筛选器（4）通过导管与微气泡发生结构（3）贯通连接，且微气泡筛选器（4）与微气泡发生结构（3）之间的导管与混合进气管（21）垂直设置；控制中心包括：数据采集模块，用于采集气体静态信息和水体静态信息并将其发送给数值定量模块；在智能执行模块运行时，还用于采集动态实时状况信息并将其发送给纠偏检测模块；数值定量模块，用于接收到气体静态信息和水体静态信息 并依据公式计算得出质量状态信息，并通过质量状态信息生成智能启动信号，还将智能启动信号发送给智能执行模块；智能执行模块，用于接收智能启动信号并控制部件进行智能化工作，还用于接收实时的第一纠偏控制信号或第二纠偏控制信号并控制对应部件运行；纠偏检测模块，用于接收动态实时状况信息并根据公式生成智能动态变化量，且通过智能动态变化量生成实时的第一纠偏控制信号或第二纠偏控制信号，还将实时的第一纠偏控制信号或第二纠偏控制信号发送给智能执行模块；所述数据采集模块采集的水体静态信息由水体的累积进入量、水体的累积油渣出料量和水体的油泥沉淀出料量组成；而气体静态信息由气体的累积结余质量和氮气的累积质量构成；所述数据采集模块在智能执行模块运行时采集的动态实时状况信息包括气浮外罐（1）的水体高度值、气浮外罐（1）顶端的气压值、微气泡发生结构（3）内的气压值和微气泡筛选器（4）内的气压值构成；所述数值定量模块的工作步骤如下： Sa：数值定量模块接收到气体静态信息和水体静态信息后，将水体的累积进入量、水体的累积油渣出料量、水体的油泥沉淀出料量、气体的累积结余质量和氮气的累积质量与对应的时间进行对比分别求出对应的平均值并分别标定为K、Q、W、H和Z，并依据公式

得到质量状态信息A，其中e1、e2、e3、e4为权重修正系数，权重修正系数使计算的结果更加接近真实值； Sb：当质量状态信息A逐渐趋于稳定时，获取质量状态信息A稳定状态的累计时间并与预设时间进行对比，当大于预设时间时，则产生智能启动信号； Sc：当产生智能启动信号后数值定量模块将其发送给智能执行模块；所述纠偏检测模块的工作步骤如下：Ssa：纠偏检测模块接收到动态实时状况信息并将其内的气浮外罐（1）的水体高度值、气浮外罐（1）顶端的气压值、微气泡发生结构（3）内的气压值和微气泡筛选器（4）内的气压值进行分别标定为H、V1、V2和V3，然后依据公式

得到智能动态变化量B，其中t1、t2、t3、t4、t5均为模拟修正因子，模拟修正因子使计算的结果更加地接近真实值；Ssb：当智能动态变化量B与预设范围值b进行对比，当B在b内，则不产生控制信号，当B小于b的最小值时，则产生第一纠偏控制信号，当B大于b的最大值时，则产生第二纠偏控制信号；Ssc：且将实时产生的第一纠偏控制信号或第二纠偏控制信号发送给智能执行模块；所述智能执行模块的工作方法如下： La：智能执行模块获取到智能执行信号后，立即打开进水阀（25）、出水阀（9）和出油渣阀（18），使水体持续性进入到气浮外罐（1）内，使出水阀（9）持续排出干净的净水，使出油渣阀（18）持续排出油渣，为防止气体从出油渣阀（18）处出来，控制油渣堆积量漫过集油环壳（17），为防止气体从出油渣阀（18）处出来，且通过控制出泥阀（10）定时间隔打开，从而等时间隔的排出油泥，并打开制氮机（2）、微气泡发生结构（3）、微气泡筛选器（4），使动态密封内循环微正压气浮持续进行并生成细微气泡，细微气泡与废水中小悬浮粒子相黏附，形成整体密度小于水的气泡颗粒复合体，悬浮粒子随气泡一起浮升到水面形成泡沫油渣，而较重的颗粒则落到水底，从而持续性地对水体内的油、水、泥进行分离； Lb：当智能执行模块接收到第一纠偏控制信号，立即向气浮外罐（1）内加大水体的进入量，并降低微气泡发生结构（3）的气液混合速度，降低循环压力网的循环压力，从而降低油渣生成速度； Lc：智能执行模块接收到第二纠偏控制信号，立即减少水体进入气浮外罐（1）内的量，并且加强微气泡发生结构（3）的气液混合速度，加强循环压力网的循环压力，从而增强油渣生成速度；所述微气泡发生结构（3）包括壳体（301）、自吸组件和气泡限定件，自吸组件和气泡限定件均转动设于壳体（301）内，且自吸组件和气泡限定件适配有驱动其同步旋转的伺服电机（302），所述伺服电机（302）固定设于壳体（301）的一侧，且混合进气管（21）和液体循环管（22）对称贯通于壳体（301）的两端，所述自吸组件包括自吸转杆（304）、自吸转套（305）和自吸旋切扇（306）；所述自吸转杆（304）转动设于壳体（301）内，且自吸转杆（304）的一端贯穿壳体（301）的内壁延伸到其外部并与其伺服电机（302）的输出轴固定连接，所述自吸转套（305）固定套设于自吸转杆（304）的外端，所述自吸旋切扇（306）固定设于自吸转套（305）的外端，且自吸旋切扇（306）设有多个，且自吸旋切扇（306）以吸转套的中心点为圆心按环形阵列分布，且自吸旋切扇（306）设于混合进气管（21）处；所述气泡限定件包括气泡凸套（307）和气泡转板（308），所述气泡凸套（307）的外端抵接壳体（301）的内壁，且气泡凸套（307）与自吸转杆（304）固定连接，所述气泡凸套（307）和气泡转板（308）均开设有若干个等大的气孔，所述气泡转板（308）固定设于气泡凸套（307）的内壁，且气泡转板（308）设有多个并以气泡凸套（307）的中心线为圆心按环形阵列分布。

2.根据权利要求1所述的一种全密闭内循环微正压气浮系统，其特征在于，所述气浮外罐（1）与气浮内罐（5）之间对称设有排水嘴（11），两个所述排水嘴（11）通过导管与出水阀（9）贯通连接，且出水阀（9）设于气浮外罐（1）的外部，所述排水嘴（11）设于溶气布水环（13）的正下方，所述气浮内罐（5）的底端贯通连接有集泥管（19），所述集泥管（19）安装于气浮外罐（1）的底部并与其贯通连接，所述集泥管（19）贯穿气浮外罐（1）的内壁延伸到其外部并贯通连接有出泥阀（10），所述气浮内罐（5）的底部贯通连接有进水管（12），所述进水管（12）一端贯穿气浮外罐（1）的内壁延伸到其外部并外接除油罐的出水口。

3.根据权利要求2所述的一种全密闭内循环微正压气浮系统，其特征在于，所述壳体（301）内固定设有用于支撑自吸转杆（304）的支撑板（303），所述支撑板（303）与自吸转杆（304）转动连接，所述支撑板（303）开设有若干个通孔，且支撑板（303）的通孔大于气孔的直径。

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