CN200999207Y

CN200999207Y - 溶气气浮装置

Info

Publication number: CN200999207Y
Application number: CNU2006201342276U
Authority: CN
Inventors: 阎光绪; 郭绍辉; 陈春茂
Original assignee: China University of Petroleum Beijing
Current assignee: China University of Petroleum Beijing
Priority date: 2006-11-01
Filing date: 2006-11-01
Publication date: 2008-01-02
Anticipated expiration: 2016-11-01

Abstract

本实用新型提供了一种溶气气浮装置，包括浮选槽、溶气及释放机构和刮渣机构，浮选槽设置有溶气水入口、污水入口、出水口和出渣口，溶气及释放机构包括串设于溶气水输送管路中的气液混合泵和气液分离罐，气液分离罐的溶气水出口与浮选槽的溶气水入口相连通，溶气水入口同时连通设置于浮选槽内的溶气水释放管路；气液混合泵的进水口与水源连通；刮渣机构设于浮选槽上部，包括刮渣板和驱动该刮渣板的减速机。该溶气气浮装置可用于污水尤其是含油污水处理，工作过程中利用气液混合泵采用自吸空气作为气源并配合溶气释放管路的设置，降低能耗、提高溶气效率、维护操作简单，更可避免高浓度含油污水对释放器的堵塞。

Description

溶气气浮装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于污水处理的溶气气浮装置，尤其涉及可用于含油污水处理系统的溶气浮选净化装置。

背景技术

气浮装置是采用气浮法(或称浮选法)进行固-液或液-液分离的装置，主要是通过产生大量的微气泡，使其与水中密度接近于水的固体或液体杂质微粒粘附，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用下上浮到水面形成浮渣，从而实现固-液或液-液分离。浮选是含油污水处理工艺的关键之一，也是保证含油污水生化处理效果的先决条件。目前在油田及炼化含油污水处理中应用较多的是加压溶气浮选、涡凹浮选和射流浮选。

涡凹浮选法在1990年前后国内外采用较多，国内的一些大油田，如辽河油田、胜利油田、新疆油田等相继引进了这种浮选机。但是，涡凹浮选机存在着制造、维修麻烦，能耗较高、处理介质温度较高情况下效率急剧下降等问题。射流浮选装置是近年来出现的一种含油污水处理设备，射流浮选法可用一个水泵提供动力，较涡凹浮选降低了能耗，但存在设备造价高、维修维护困难、运行稳定性差等问题。

相比而言，加压溶气浮选是较为常用的方法。这种溶气气浮装置在操作中，经溶气得到的加压溶气水进入浮选槽(也称气浮池)后通过释放器被减压释放而产生微气泡，该微气泡在运动中与污水中的悬浮物同向接触而粘着成为有一定速度的颗粒，颗粒被上浮到表面由刮渣机构刮走，从而完成对原水中悬浮物的清除。这种加压溶气气浮装置一般配有加压泵、空气压缩机、射流器、高压溶气罐、释放器等复杂设置，整个设备体积庞大，对操作和维护都有比较高的要求。

另一方面，配合絮凝剂和/或混凝剂使用，这些浮选装置用于普通含油污水的浮选净化已经显示比较好的效果，但对于高浓度含油污水，例如来自炼油工业的稠油或超稠油炼化污水，其具有低温或常温下粘度高、污染物成分复杂的特点，采用浮选净化时，不可避免的会产生释放器堵塞、大气泡翻腾及加压泵故障等问题，不仅影响净化效率，还影响净化装置的正常使用。

总之，目前的加压溶气浮选装置对于含油污水的处理存在效率下降、运行稳定性差等缺点。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题，在于提供一种结构改进的溶气气浮装置，利用气液混合泵采用自吸空气作为气源并配合溶气释放管路的设置，达到降低能耗、提高溶气效率、维护操作简单的目的，更可避免高浓度含油污水对释放器的堵塞。

为解决本实用新型的技术问题，可采用以下技术手段实现：一种溶气气浮装置，主要由浮选槽、溶气及释放机构和刮渣机构组成，浮选槽设置有溶气水入口、污水入口、出水口和出渣口，所述的溶气及释放机构包括至少一组串设于溶气水输送管路中的气液混合泵和气液分离罐，气液分离罐的溶气水出口与浮选槽的溶气水入口相连通，溶气水入口同时连通设置于浮选槽内的溶气水释放管路，该溶气水释放管路的表面设有多个溶气水排放孔；气液混合泵的进水口与水源连通；刮渣机构设于浮选槽上部，包括刮渣板和驱动该刮渣板的减速机。

本实用新型的溶气气浮装置，较常规溶气气浮装置省略了加压泵、空气压缩机、射流器、高压溶气罐、释放器等复杂设置。溶气及释放机构中的气液混合泵边吸水边吸气，空气和水在泵内加压混合，利用气液混合泵的搅拌功能和气液分离罐的调节容器效果，将难以溶解于水中的空气进行充分的混合和溶解，不仅结构简单，溶解效率高，比传统的装置容易操作和控制，更可明显增大气浮分离速度和提高出水水质。溶气水通过溶气水释放管路分布的溶气水排放孔进入浮选槽与污水接触共同运动，借助污水中事先投加的混凝剂和/或助凝剂，实现污水的高效净化。溶气水经过溶气水释放管路释放，提供的气泡平均直径小于30微米，不仅避免了安装释放器所带来的堵塞等问题，也利于在高温运行条件下也可稳定的产生饱和态溶气水。

优选地，所述溶气水释放管路为横向设置于浮选槽内的直管，其通过溶气水入口与气液分离罐连通，该溶气水释放管路的表面分布有多个溶气水排放孔；或者，所述溶气水释放管路为H型拼装管路，组成H型的各直管之间相通，且表面均分布有多个溶气水排放孔，该H型管路通过溶气水入口与气液分离罐连通。

进一步，所述溶气水释放管路设置的溶气水排放孔的孔径为10-20mm，相邻排放孔之间的间距10-20cm。

所述气液混合泵的吸气口还可串设有气体流量计，并在气体流量计与吸气口之间串设有开闭阀。在污水处理中通过流量计调节和控制吸气量，而开闭阀的设置可以避免每次开启气液混合泵时重新调节吸气流量，同样可以避免关闭泵时液体倒灌入吸气管路。

所述气液分离罐与溶气水入口之间还设置有调节阀，有利于控制微细气泡的释放。

本实用新型气浮装置的刮渣板设于浮选槽上部，减速机设于浮选槽外侧面，通过链条控制刮渣板的运行。

其中，浮选槽的出渣口经管路连入泥渣池。

本实用新型气浮装置的浮选槽还设置有回流水出口，通过管路连入溶气及释放机构的溶气水输送管路。将该气浮装置连接在高浓度含油污水预处理系统中，可以直接利用浮选净化后的出水作为溶气水的水源，形成净化水的循环利用。

本实用新型的气浮装置尤其适用于油田及炼化高浓度含油污水的强化预处理。设备体积小，处理水量大，可设置在处理系统中，确保出水水质稳定。净化处理中微细气泡含量大、溶气效率可达90-100％，水处理效果好。例如，以中国石油辽河石化分公司经前期隔油处理后的超稠油污水为处理对象，利用本实用新型的气浮装置处理水量为30t/h，停留时间10min，进水中石油类浓度平均2000mg/L以上、CODcr平均3200mg/L，出水中含油低于200mg/L，CODcr低于1500mg/L，完全可以直接排入污水处理场进行后续处理；处理前BOD/COD平均为0.32，经预处理后升高至0.42左右，运行结果同时表明污水经预处理后，可生化性能明显提高。所以，本实用新型的实施可有效解决污水中石油类、COD、悬浮物严重偏高的问题，从源头上大幅度削减污水场的进水污染物负荷，保障污水场的正常运行的同时回收石油类资源。

总之，与传统气浮装置相比，本实用新型的装置能耗大幅降低，溶气效率高，操作维护简单，解决了传统工艺不可避免的释放器堵塞、大气泡翻腾及加压泵故障等问题。同时，本实用新型的气浮装置更有工艺操作先进、性能稳定、低噪音、运行成本低、维修简单的优点。

本实用新型中的气液混合泵及刮渣机等相关设备以及所采用的流量计、调节(控制)阀等均可为常规产品，由市场获得。

附图说明

图1是本实用新型气浮装置实施例主要结构的侧视示意图。

图2是图1气浮装置的俯视示意图。

图3是本实用新型气浮装置的H型溶气水释放管路示意图。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本实用新型气浮装置的结构和特点，但不应理解为对本实用新型的实施范围的任何限定。

本实用新型提供了一种尤其可应用于油田与炼化含油污水处理的溶气气浮装置，该装置主要包括浮选槽、溶气及释放机构(或称溶气及释放系统)、刮渣机构(或称刮渣系统)。请参考图1和图2，浮选槽1设置有溶气水入口11、污水入口12、出水口13和出渣口14，所述的溶气及释放机构包括至少一组串设于溶气水输送管路中的气液混合泵21和气液分离罐22，气液分离罐22的溶气水出口与浮选槽1的溶气水入口11相连通，溶气水入口11同时连通设置于浮选槽1内的溶气水释放管路23，该溶气水释放管路23的表面分布有多个溶气水排放孔231；气液混合泵21的进水口与水源连通；刮渣机构设于浮选槽1上部，包括刮渣板(或称刮板带)25和驱动该刮渣板25的减速机26。

本实施例中，浮选槽1的污水入口12和出水口13分别设置在壳体10的左、右侧面的下部适当位置上(图中是侧面下部基本中心的位置)，出渣口14设于浮选槽1的另侧上部；多组溶气水输送管路中(图2中显示了4组)分别串设了气液混合泵21和气液分离灌22通过调节阀221后用管路汇接到溶气水入口11；图1和图2中显示的溶气水释放管路23是横放于浮选槽内的直管，直管上间隔设置排放孔，例如每隔15cm布设约15毫米直径的孔向浮选槽内排放溶气水(或称浮选水)，来自溶气水入口的溶气水可以汇集后进入该释放管路23。该溶气水释放管路23也可以设置成一种H形拼装管，如图3显示，用于拼装的各直管之间相通，且表面均分布有多个溶气水排放孔231，该H型拼装管可通过管路连入溶气水入口11而与气液分离罐22连通。溶气水释放管路23设置于浮选槽1内(下部)接近污水入口12，来自溶气水入口的溶气水可以汇集后进入该释放管路23，通过均匀布设的溶气水排放孔，提供的气泡平均直径小于30微米，通过这种分布的释放管路设计避免了常规溶气气浮必须安装释放器所带来的堵塞等问题，也利于在高温运行条件下稳定的产生饱和态溶气水。

气液混合泵21的吸气口还可串设有气体流量计24，并在气体流量计与吸气口之间串设有开闭阀211。在污水处理中通过流量计24调节和控制吸气量，而开闭阀211的设置可以避免每次开启气液混合泵21时重新调节吸气流量，同样可以避免关闭泵时液体倒灌入吸气管路。气液分离罐22安装在气液混合泵21的出口管路中，气液分离罐22上还安装有自动排气阀(图中未显示)。注入气液混合泵21的气体中未能溶解的部分会在压力调节阀前门前形成气窝，影响溶气效果，经过气液分离罐可以起到提高溶气水饱和度，稳定运行的效果。

有关气液混合泵21、气液分离罐22的结构和工作原理，以及相关附件的安装设计都属于常规技术，不再细述。

刮渣系统的链条与刮板组成的刮渣板25位于浮选槽1的上方，减速机(也称刮渣电机)26位于浮选槽1的某一外侧面，通过传送机构和链条控制浮选槽上方刮渣板25的运行，避免了高温污水所产生的蒸汽对减速机的短路威胁。刮渣系统可配套变频器(图中未示)，根据水量水质变化调节刮渣速度。

浮选槽1侧面另设置浮选水(也称回流水)出口15经管路27连入溶气及释放机构的溶气水输送管路，作为溶气水的水源入口。浮选槽1的出渣口14经管路连入泥渣池。

本实用新型的溶气气浮装置(浮选机)可安装在高浓度含油污水(例如超稠油炼化污水)的预处理系统中，含油污水先经过除油等工序后从污水入口12进入浮选槽1，气液混合泵21启动后边吸水边吸气，水和空气在泵内被加压混合，提供较高的气液溶解效率，可产生20-30微米的微细气泡，经气液分离罐调节后通过溶气水释放管路23向浮选槽1中释放溶气水。净化后的预处理净化水从出水口13排出，进入后续处理工序进一步净化处理。部分预处理净化水从回流水出口15排出，通过管路27返回溶气及释放机构作为溶气水的水源。处理操作中的吸气量可设定为溶气及释放系统的循环水流量的7-8％，一般不超过10％，可以控制产生的溶气水中微细气泡含量高，溶气效率达到90-100％。

可以看到，本实用新型的溶气气浮装置(浮选机)的气源为自吸空气，较常规加压溶气气浮装置相比，省略了加压泵、空气压缩机、射流器、高压溶气罐、释放器等复杂设置，并且在高温运行条件下也可稳定的产生饱和态溶气水，气泡平均直径小于30微米。在同等处理效果下，避免了压缩空气的使用，也相当于降低了能耗。结构简单，运行稳定易操作。

本实用新型尤其可用于处理油田及炼化高浓度含油污水，也适用于冷轧废水、化工废水、含油废水(包括乳化油、植物油)、橡胶废水、油田污水等的处理。针对不同的水质，仅需调整工艺参数或配套絮凝药剂就可使污水实现高效的除杂。

Claims

1、一种溶气气浮装置，主要由浮选槽、溶气及释放机构和刮渣机构组成，浮选槽设置有溶气水入口、污水入口、出水口和出渣口，其特征在于，所述的溶气及释放机构包括至少一组串设于溶气水输送管路中的气液混合泵和气液分离罐，气液分离罐的溶气水出口与浮选槽的溶气水入口相连通，溶气水入口同时连通设置于浮选槽内的溶气水释放管路，该溶气水释放管路的表面设有多个溶气水排放孔；气液混合泵的进水口与水源连通；刮渣机构设于浮选槽上部，包括刮渣板和驱动该刮渣板的减速机。

2、根据权利要求1所述的溶气气浮装置，其特征在于，所述溶气水释放管路为横向设置于浮选槽内的直管，其通过溶气水入口与气液分离罐连通，该溶气水释放管路的表面设有溶气水排放孔。

3、根据权利要求1所述的溶气气浮装置，其特征在于，所述溶气水释放管路为H型拼装管路，组成H型的各直管之间相通，且表面均分布有多个溶气水排放孔，该H型管路通过溶气水入口与气液分离罐连通。

4、根据权利要求2或3所述的溶气气浮装置，其特征在于，所述溶气水排放孔的孔径为10-20mm，相邻排放孔之间的间距10-20cm。

5、根据权利要求1所述的溶气气浮装置，其特征在于，气液混合泵的吸气口串设有气体流量计，并在气体流量计与吸气口之间串设有开闭阀。

6、根据权利要求1所述的溶气气浮装置，其特征在于，所述刮渣板设于浮选槽上部，减速机设于浮选槽外侧面，通过链条控制刮渣板的运行。

7、根据权利要求1所述的溶气气浮装置，其特征在于，气液分离罐与溶气水入口之间设置控制阀。

8、根据权利要求1所述的溶气气浮装置，其特征在于，浮选槽还设置有回流水出口，并通过管路连入溶气及释放机构的溶气水输送管路。

9、根据权利要求1所述的溶气气浮装置，其特征在于，浮选槽的出渣口经管路连入泥渣池。