CN201801394U - 含油废水气浮处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是对气浮装置的改进，其特征是进水口有至少二级撞击、变径变速紊流破乳装置，溶气水释放器设置于进水口旁边，泥水分离装置下方出水有升高管或仓升至需保持液位高度的出水装置。除溶气系统无外加任何附属设备，一次性投资费用低，占地及体积小，水力停留时间短，处理水量大，处理效率高，能耗少运行费用低，操作简单，维护方便，特别适用于含油废水的油、水分离。

Description

含油废水气浮处理装置

技术领域

实用新型是对气浮装置的改进，尤其涉及一种处理含油废水用、不需外加辅助设备和液位控制的气浮装置。

背景技术

气浮装置较多被用于含油废水的油、水分离。气浮分离，溶气释放器直接设置在气浮池底部或反应区，通过释放器使溶气水失压释出微小气泡与水中油珠接触聚集，携带微小油滴上浮实现油水分离，例如中国专利CN2177711稠油污水处理气浮机。然而油田、炼化、钢铁等含油污水，含油大部分为例如油粒直径在0.001～10μm的乳化油，和油粒直径小于0.1μm的溶解性油，它们以乳化稳定形态或分散形态分散于水中，通常常规气浮很难使其分离。

现有技术通常采用先破乳，例如化学法、电解法、超声波法，机械离心法破乳。这些破乳方法均需采用增加设备外置破乳，不仅增加了设备及占地，造成投资成本增加；而且各自都存在一定局限性。例如化学法对药剂选择性高，需针对性地选择不同药剂，否则难以取得好的破乳效果，而且药剂费用高，缺乏通用性，此外还需另外配套相应的加药装置及混合装置，增加了投资费用，并且加药后会造成回收油品质受到影响，不利于回收使用；加药对处理效果影响极大，例如加药量不足，难以破乳及形成聚体；加药过量，不仅增加运行成本，并且影响分离油品质，直接影使用，过量加药，会增加后续进一步水处理难度及处理成本。电解法耗电量高，运行管理复杂，维护费用高，难产业化应用；超声波法，投资费用高，维护管理要求高，更难接受；机械离心法，处理能耗高，投资费用高。

其次，气浮溶气释放器分布在池底或反应区，溶气利用率低且不易均匀，影响气浮效果，现有技术通常采用加大溶气压力，加大溶气量，不仅增加运行能耗，而且增加设备投资，特别是处理量大的气浮装置此缺陷更严重，并且大的溶气量，还会造成顶部浮油层中含有大量泡沫气渣，增加了回收油处理难度和成本。

气浮分离油，必须保持装置内液位高度以利刮除浮油，而通常气浮为防止浮油随出水带出，所以基本采用下出水方式。但下出水又造成气浮池液位难以控制，为确保液位浮油能被刮除，通常采用另设液位控制装置，通过控制出水和/或进水量，达到控制气浮池内液位。另设液位控制，不仅控制难度大，而且增加了设备成本，并且电子、电气装置损坏率相对较高，还增加了维修费用。

再就是，现有气浮溶气释放器形式，均是采用小孔或狭缝结构释放溶气水以获得微小气泡。然而，因污水中一般悬浮物较高，采用小孔或狭缝释放，常会发生使用不久即出现释放器堵塞，造成维修频率较高，影响可靠使用效果。加大释放器出水小孔或狭缝，又影响释放效果。

现有气浮分离含油污水处理技术存在不足，仍有值得改进的地方。

实用新型内容

实用新型目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种设备简单，不增加附属破乳设备，自动维持气浮池液位，投资和处理成本低的含油污水气浮处理装置。

实用新型目的实现，主要改进是使进水经二级或以上撞击及大倍比变速紊流实现破乳，和将溶气释放器设置在进水旁边，以及采用升高的出水管或仓保持气浮池内液位，从而克服现有技术的不足，实现实用新型目的。具体说，实用新型含油废水气浮处理装置，包括气浮池和内置斜板或斜管或波纹板泥水分离装置，上部刮油装置和底部刮泥装置，以及向处理水释放微气泡的溶气水释放器，其特征在于进水口有至少二级撞击、变径变速紊流破乳装置，溶气水释放器设置于进水口旁边，泥水分离装置下方出水有升高管或仓升至需保持液位高度的出水装置。

实用新型所说：

破乳装置，主要功能是使进水通过二次及以上撞击、变径变速，产生强烈紊流达到破乳。例如使进水通过并列设置二个或以上带狭缝和/或小孔盖形板，实现至少二级撞击-挤压-紊流-撞击-挤压-紊流物理破乳(盖形板空间形成紊流)。使破乳大为简单，也无需增加附属破乳设备。

升高出水管或仓出水装置，其主要作用是利用连通管等水位原理，通过使下部出水升高至需保留液位高度排出，从而达到自动保持气浮池内液位，确保分离浮油上升能被刮除，省略了复杂的液位控制。根据此功能，基本结构可以有二类，一类是单管或单仓式，即底出水升至设计液面高度从上部排出；另一类为顶端封闭套管或隔仓折返通道，即下出水通过套管或隔仓升高至设计高度，折返从另一通道回流仍有下部出水。套管或隔仓，截面形式不限，例如可以是管式，也可以是矩形等，实用新型较好采用矩形结构，制造简单，出水量大。

泥水分离装置，主要作用是加速分离处理水中重杂质和重絮体，可以采用现有技术泥水分离装置，例如斜板、斜管、波纹板等。

溶气释放器设置在进水口旁边，溶气水与进水同进，有利于释放的微细气泡迅速与破乳后污水中油滴粘附聚集，有利于油的分离；并且此设置，还提高了溶气利用率，以相对小的气水比就能达到很好的气浮效果，降低了溶气耗能。溶气释放器设置，一种较好为呈30-45度向上斜置，向上斜置可以提供导流减少紊流，有利于气浮在上升过程中的聚油，同时较小的角度，又不至于气泡上升过快。

此外：

对于较大处理量的气浮装置，其进水破乳装置可以并列相间设置多个，以提高进水破乳效果；同样溶气释放器也与进水口相邻有并列多个。

为减小进水上升流对分离浮油的扰动，以及影响泥水分离，进水侧泥水分离装置上端设置有向上导流挡板，将进水混合区与泥水分离装置上方分离。

溶气释放器，为既减少堵塞维修，又能很好释放得到微气泡，一种较好为采用大孔(相对于原小孔或狭缝而言，例如孔径≥20mm)出水撞击式结构，即通过大孔释出溶气水，出水迅速撞击挡板溅射获得微气泡。此通过大孔出水高速撞击溅射结构，瞬间释放高速射流撞击，不仅能获得更微小气泡，提高了气浮处理效率，而且有效克服了通过微孔或狭缝释放造成堵塞的弊端，减少维护工作量。

实用新型含油废水气浮处理装置，由于采用如前述改进，较现有技术，不仅破乳简单迅速，不需增加体积膨大的附属破乳设备及控制，也不用加药，节省了占地和投资；二级或以上撞击、变速流的快速破乳，破乳效果好，利用进水压力可以直接快速破乳。同时破乳也降低了污水粘度，减少表面张力，更有利于油的快速分离。溶气释放器设置在进水旁边，溶气水与进水同进，使释放微气泡能均迅速与破乳污水混合，不仅提高了溶气利用率，而且溶气与处理水充分混合接触，显著提高了溶气与水中杂质(例如油滴)充分接触携带功能，从而提高了气浮效率，并且溶气利用充分，顶部浮油区极少有泡沫渣出现，表明溶气得到充分利用，并保证了回收油品质，分离浮油可以直接应用。特别是大出水口撞击式溶气释放器，不仅能满足产生微气泡功能，撞击产生气泡更微小，可以提高气浮效率，而且溶气释放器不会堵塞，可以做到免维护。斜板下部出水形成同向流沉淀，分离效果好，下出水升高保持液位排水方式，在任何情况下都能确保气浮池液面，从而确保刮油刮渣效果，无需另设液位保持控制系统，也降低了设备成本，以及减少维修。特别是多点进水破乳和多点溶气水释放，更是提高了破乳和气浮效率，即使是处理大水量，也能做到破乳彻底、溶气混合均匀。前述各项技术措施的综合协调，以及结构巧妙设计形成自流出水，显著提高了专利气浮装置分离油效率，处理水停留时间短，试验进水仅需3-5分钟出水即能达到很好油水分离效果，从而减小了气浮装置体积，相同处理量，设备占地仅为浅层气浮约1/3，为常规涡凹气浮约1/5，常规溶气气浮约3/5，特别适用于含油废水的油、水分离。实用新型装置，除溶气系统无外加任何附属设备，一次性投资费用低，占地及体积小，水力停留时间短，处理水量大，处理效率高，能耗少运行费用低，操作简单，维护方便，是本专利装置区别于其他气浮的显著特点。

以下结合一个示例性实施例，示例性说明及帮助进一步理解实用新型，但实施例具体细节仅是为了说明实用新型，并不代表实用新型构思下全部技术方案，因此不应理解为对实用新型总的技术方案限定，一些在技术人员看来，不偏离实用新型构思的非实质性改动，例如以具有相同或相似技术效果的技术特征简单改变或替换，均属实用新型保护范围。

附图说明

图1为实用新型气浮装置截面结构示意图。

图2为图1左视进水及溶气进水示意图。

图3为一种溶气释放装置结构示意图。

图4为另一种溶气释放装置结构示意图。

图5为图1紊流破乳装置结构示意图。

图6为图5中A-A剖视结构示意图。

图7为图5中B-B剖视结构示意图。

具体实施方式

实施例：参见附图，实用新型含油废水气浮处理装置，气浮箱体上部有循环刮油装置7，中部有斜板(也可以是斜管)6，底部有循环刮泥装置8，未端有排泥口9，斜板倾斜侧构成锥形进水区，锥形进水下端有设置在多个并列隔仓内的多个紊流破乳装置1和向上斜置40度的溶气释放器2，其中溶气释放器设置于进水下方，锥形进水区下部有排泥口，进水区斜板上部有竖起导流板4，分隔成进水混合区和斜板分离区，进水区对侧斜板外侧有带中间隔板形成升高折返出水区5，内出水口在斜板下方，外出水口3在气浮池下部。气浮池顶部有顶盖，顶盖上有排气管并与大气连通，排气管上有阻火装置(图中均未给出)。气浮装置侧底部(斜板下方)下放置溶气罐和循环泵，气浮装置出水管通过循环泵与溶气罐进水管连接，溶气罐与压缩空气管连接，溶气罐出水口与气浮池侧面多个溶气水释放器连接。

紊流破乳装置(图5-7)，有前后二个同向盖形板1.1和1.2组合，形成前小后大二个空间(也可以是相等空间)，前盖板1.1上均匀开有相间狭缝1.11，后盖板上均匀开有矩形窗1.21。

溶气释放器(图3、4)，在无盖盒开口有孔径25mm的进水喷嘴2.1，正前方有挡板盖2.2或平挡板2.3。

处理含油污水，通过并列多个进水口进入，经连接各进水口的紊流破乳装置1，含油废水首先撞击前盖板1.1，继而被狭缝1.11挤压，进入前后盖板大的释放空间，继而又撞击后盖板1.2，并再次被矩形小孔挤压后释出，形成二次撞击、挤压射流、释放产生强烈紊流变速运动，在此过程中使乳化油瞬时被破乳，同时降低污水粘度，减少表面张力。同时来自溶气罐的溶气水，经溶气释放器出水口释放失压，使原溶于水中的气体被释放，高速撞击挡板形成微气泡散流。破乳污水与溶气释放器2带入溶气水同时进入锥形混合反应区，溶气水中微小气泡将破乳后的油滴迅速吸附聚集上升，随着上升流被进一步聚集增大。竖起导流板4使得上升流进入斜板6上方时已经基本平稳，为浮油上浮及斜板分离创造了理想条件。在斜板6上方平流层使被气泡吸附增大的油珠上浮，被上部刮油装置刮至集油槽(图中未显示)，最后被排出收集。水流继续通过斜板6进行同向流分离，重杂质(例如颗粒污泥)被分离下沉至气浮池底部，由刮泥机8刮至集泥斗，通过排泥口9定期排出。分离净水则由斜板下后方的出水口进入近返升高出水区5，先沿隔板一侧仓上升，至封闭顶部后转而通过隔板另一侧下降，由外出水口3排出，从而完成油水分离过程。净水出水管还连接循环泵与溶气罐(及压缩空气管相连)循环产生压力溶气水。

对于本领域技术人员来说，在本专利构思及具体实施例启示下，能够从本专利公开内容及常识直接导出或联想到的一些变形，本领域普通技术人员将意识到也可采用其他方法，或现有技术中常用公知技术的替代，以及特征间的相互不同组合，例如溶气释放器具体形式的改变，紊流破乳装置具体形式的改变，溶气释放器向上斜角的改变，以及气浮池形的改变，对于含悬浮物低的含油废水，也可以省略泥水分离装置，等等的非实质性改动，同样可以被应用，都能实现与上述实施例基本相同功能和效果，不再一一举例展开细说，均属于本专利保护范围。

Claims (12)

1.含油废水气浮处理装置，包括气浮池和内置斜板或斜管或波纹板泥水分离装置，上部刮油装置和底部刮泥装置，以及向处理水释放微气泡的溶气水释放器，其特征在于进水口有至少二级撞击、变径变速紊流破乳装置，溶气水释放器设置于进水口旁边，泥水分离装置下方出水有升高管或仓升至需保持液位高度的出水装置。

2.根据权利要求1所述含油废水气浮处理装置，其特征在于破乳装置有二个或以上同向盖形板组合，各盖形板上均匀开有相间狭缝和/或细孔。

3.根据权利要求1所述含油废水气浮处理装置，其特征在于出水装置为顶端封闭套管或隔仓的折返通道。

4.根据权利要求1所述含油废水气浮处理装置，其特征在于溶气水释放器设置于进水口下方。

5.根据权利要求4所述含油废水气浮处理装置，其特征在于溶气水释放器呈30-45度向上斜置。

6.根据权利要求1所述含油废水气浮处理装置，其特征在于破乳装置和溶气水释放器有并列相间多个。

7.根据权利要求1所述含油废水气浮处理装置，其特征在于进水侧泥水分离装置上端有向上导流挡板。

8.根据权利要求1所述含油废水气浮处理装置，其特征在于溶气水释放器为大孔出水前方有挡板的撞击式。

9.根据权利要求1所述含油废水气浮处理装置，其特征在于进水区呈锥形。

10.根据权利要求8所述含油废水气浮处理装置，其特征在于锥形进水区下部有排泥口。

11.根据权利要求1所述含油污水气浮处理装置，其特征在于气浮顶部有顶盖，顶盖上有排气管并设有阻火装置。

12.根据权利要求1至11中任一权利要求所述含油污水气浮处理装置，其特征在于气浮装置侧底部下放置溶气罐和循环泵，气浮装置出水管通过循环泵与溶气罐进水管连接，溶气罐与压缩空气管连接，溶气罐出水口与气浮池侧面溶气水释放器连接。 

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