CN203128269U - 含油废水高效分离器 - Google Patents

Abstract

一种含油废水高效分离器，其包括：气浮旋流组合罐具有罐体，罐体的上端连接上封头，其下端连接下封头，罐体上连接液位监测管路，其上开设有出油口，罐体的两侧连接有切向入口管；环形布水器设置在罐体内，其具有内筒和外筒，外筒与切向入口管相连，其下边缘开设有多个出水口；电解凝聚气浮组件位于环形布水器的下方，其具有双电极，双电极通过电极支架固定在垫板上，垫板连接在下封头上；浮沫撇除组件位于环形布水器的上方，其具有底板，底板的下端与外筒相连，内筒穿出底板的一端套设有格栅，内筒与格栅之间设有多个隔板。本实用新型的含油废水高效分离器，能够去除含油废水中的油分，还可去除废水中的色、嗅、味、细菌等，其工作效率高。

Description

含油废水高效分离器

技术领域

本实用新型有关于一种油、气、水多相分离设备，尤其有关于一种对含油废水进行净化处理的含油废水高效分离器。

背景技术

目前油气生产中，尤其是海上油田，不可避免的会产生大量含油废水，对全球海洋环境产生持续性严重破坏。随着海上边际油田、深水油田的深入开发与世界各国对环境保护力度的不断加大，对采油废水的国际排放标准有了更高的要求，因此，对采油废水处理技术提出了新的挑战，要求相应的处理设备向高效化、紧凑化和一体化的方向发展。

进行油水分离并去除其中的油分是处理含油废水的技术关键。常用的处理方法有：重力沉降法、离心沉降法、气浮法、过滤法、吸附法、膜分离法和电解絮凝法等。各种方法都有各自的优缺点和特定的适用范围。其中气浮法的工艺已经非常成熟，其成本低、效率高、能有效去除小粒径的分散油和部分溶解油的优点，使其广泛应用于油田开发、石油化工以及生活用油生产等废水的处理，但其水力停留时间较长，且上浮油渣难以处理的缺点却也限制了其应用进一步的推广。自20世纪90年代以来，基于水力旋流器的离心分离技术在含油废水的处理中也得到了越来越广泛的应用，所采用的设备具有结构紧凑、占地面积小以及运行维护简单等优点，但该方法无力解决粒径小于20μm的分散油滴。电凝聚气浮技术作为电化学技术之一，是一种非常有竞争力的废水处理方法，与传统混凝法相比，该技术具有两个显著特点：停留时间短和浮渣含水率低，但是电凝聚气浮方法一直存在着电耗大、电极损耗快、成本较高等不足，单独使用时无法满足要求。

因此，有必要提供一种新型的分离设备，来克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种含油废水高效分离器，其能够去除含油废水中的油分，并且还可去除废水中的色、嗅、味、细菌等，其工作效率高，易于维护修理。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供一种含油废水高效分离器，所述含油废水高效分离器包括：

气浮旋流组合罐，其具有罐体，所述罐体的上端连接有上封头，其下端连接有下封头，所述罐体的一侧连接有液位监测管路，所述罐体上开设有出油口，所述罐体径向相对的两侧分别连接有切向入口管；

环形布水器，其设置在所述罐体内，所述环形布水器具有内筒和套设在所述内筒外的外筒，所述外筒的相对两侧分别与所述切向入口管相连，所述外筒的下边缘沿圆周方向开设有多个出水口；

电解凝聚气浮组件，其设置在所述罐体内并位于所述环形布水器的下方，所述电解凝聚气浮组件具有螺旋形双电极，所述螺旋形双电极通过电极支架固定在一垫板上，所述垫板固定连接在所述下封头上；

浮沫撇除组件，其设置在所述罐体内并位于所述环形布水器的上方，所述浮沫撇除组件具有底板，所述底板的下端与所述外筒相连，所述内筒穿出所述底板的一端套设有格栅，所述格栅固定连接在所述底板上，在所述内筒与所述格栅之间连接有多个隔板。

在优选的实施方式中，所述浮沫撇除组件的底板上凸设有圆管，所述圆管位于所述格栅的外侧，所述圆管与所述底板的下部相连通。

在优选的实施方式中，所述格栅的上边缘开设有多个切口。

在优选的实施方式中，所述内筒的上端及所述隔板上分别开设有多个方孔，所述隔板的下部与所述底板相接触处开设有多个半圆孔。

在优选的实施方式中，所述内筒的上边缘与所述隔板的上边缘齐平设置，所述格栅的上边缘低于所述内筒的上边缘。

在优选的实施方式中，所述切向入口管通过输水管路连接一压力泵。

在优选的实施方式中，所述螺旋形双电极的直径与所述罐体的直径比为0.6～0.8。

在优选的实施方式中，所述螺旋形双电极的高度与所述罐体的高度比为0.4～0.6。

在优选的实施方式中，所述下封头上设有水流出口和油泥出口，所述水流出口上设有滤网。

在优选的实施方式中，所述上封头上安装有气体安全阀和吊耳。

本实用新型的含油废水高效分离器的特点及优点是：含油废水高效分离器是一种集电解、絮凝、旋流于一体的油、气、水多相分离设备，其以电解凝聚气浮组件的电解作为注气方式，相比于其他注气方式，如多相泵曝气和喷嘴注气等，电解方式能够更好的控制气泡的粒径，这是关系气浮效果好坏的关键。电解产生气泡的同时还可产生各种阴阳带电粒子，可以起到氧化剂和絮凝剂的作用，更好的完成气浮分离。罐体顶部设有浮沫撇除组件，可以利用罐体内液位的定时升降实现排渣，从而使含油废水中的油滴能够高效分离，达到净化处理的目的。本实用新型具有结构紧凑、占地面积小、操作简单、工作效率高、易于维护修理等特点，其适用于含有微小油滴废水的净化处理，特别适用于海上作业平台等颠簸不稳定的环境。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的含油废水高效分离器的示意图。

图2为图1的A-A向剖视图。

图3为图1的B-B向剖视图。

图4为本实用新型的含油废水高效分离器的浮沫撇除组件的立体示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种含油废水高效分离器，其包括气浮旋流组合罐1、环形布水器2、电解凝聚气浮组件3和浮沫撇除组件4，其中：气浮旋流组合罐1具有罐体11，所述罐体11的上端连接有上封头12，其下端连接有下封头13，所述罐体11的一侧连接有液位监测管路14，所述罐体11上开设有出油口15，所述罐体11径向相对的两侧分别连接有切向入口管16；环形布水器2设置在所述罐体11内，所述环形布水器2具有内筒21和套设在所述内筒21外的外筒22，所述外筒22的相对两侧分别与所述切向入口管16相连，所述外筒22的下边缘沿圆周方向开设有多个出水口221；电解凝聚气浮组件3设置在所述罐体11内并位于所述环形布水器2的下方，所述电解凝聚气浮组件3具有螺旋形双电极31，所述螺旋形双电极31通过电极支架32固定在一垫板33上，所述垫板33固定连接在所述下封头13上；浮沫撇除组件4设置在所述罐体11内并位于所述环形布水器2的上方，所述浮沫撇除组件4具有底板41，所述底板41的下端与所述外筒22相连，所述内筒21穿出所述底板41的一端套设有格栅42，所述格栅42固定连接在所述底板41上，在所述内筒21与所述格栅42之间连接有多个隔板43。

具体是，气浮旋流组合罐1的罐体11大体呈圆柱筒形，其内部中空，罐体11的上端连接上封头12，其下端连接下封头13，上封头12与下封头13均呈半球形，其用于封堵罐体11的两端；在本实用新型中，上封头12上安装有气体安全阀121和吊耳122，开启该气体安全阀121可排放罐体11内的气体，下封头13上开设有水流出口131和油泥出口132，水流出口131上设有滤网133。液位监测管路14为中空管体，其一端连接在罐体11的中下部，其另一端连接在上封头12上，该液位监测管路14与罐体11的内部形成连通状态，其与罐体11组成了U型管结构，罐体11内的液位与液位监测管路14内的液位会保持水平一致，从而该液位监测管路14会起到监测罐体11内液位的作用。

环形布水器2位于罐体11的中上部，其内筒21与外筒22之间形成有环形空间23，连接在罐体11径向相对两侧的切向入口管16伸入罐体11内并切向连接在外筒22的筒壁上，也即，该切向入口管16的轴线方向与外筒22的筒壁相切，这样自切向入口管16流入内筒21与外筒22之间的环形空间23内的含油废水能够在该环形空间23内形成旋流，进而使得自外筒22下端缘的多个出水口221流出的水流以切线的方向进入罐体11内。在本实用新型中，所述切向入口管16通过一输水管路17与一压力泵18相连，启动压力泵18，含油废水在压力泵18的抽吸下自输水管路17输入切向入口管16，而后进入环形布水器2的环形空间23内，含油废水在环形布水器2内形成旋流，之后自环形布水器2下端缘的多个出水口221进入罐体11内，并在罐体11内形成旋流，其旋流强度为15～30。在旋流离心力的作用下，含油废水中密度较大的水相向罐体11内壁移动，而含油废水中的油滴及一些悬浮物等轻组分则向罐体11中间发生径向相对迁移，达到电解凝聚气浮组件3的螺旋形双电极31围设的范围内。本实用新型的环形布水器2可以实现在罐体11整个横截面上均匀布水，有利于气泡和油滴的结合分离。

电解凝聚气浮组件3位于罐体11的下部，其设置在环形布水器2的正下方，如图2所示，电解凝聚气浮组件3的圆形垫板33通过支撑腿34固定在下封头13上，垫板33上连接有多个绝缘材料制成的电极支架32，该些电极支架32用于将螺旋形双电极31固定在垫板33上。在本实用新型中，螺旋形双电极31由一阳极和一阴极组成，二者平形螺旋设置，这样可以在有限的空间内安置较长的双电极31。螺旋形双电极31的电极接头311位于螺旋形双电极31的底部，靠近垫板33设置，该电极接头311通过导线51与一电磁控制柜5相连，该电磁控制柜5通过其电源接头52与供电线路连接，为螺旋形双电极31供电，根据需要调整螺旋形双电极31的阳极和阴极之间的距离，以改变螺旋形双电极31间的电容大小，从而使螺旋形双电极31进行充电或放电。

本实用新型的电解凝聚气浮组件3在电磁控制柜5提供的外电压作用下，其螺旋形双电极31的可溶性阳极产生的阳离子进入上述油滴及一些悬浮物等轻组分的溶液中，经过水解、聚合作用，生成多核羟基络合物及氢氧化物，以作为絮凝剂对溶液中的悬浮物及胶体进行凝聚处理，由于产生的多核羟基络合物具有链式结构，起到了网捕、架桥作用，且络合离子及氢氧化物具有很高的吸附活性，其吸附能力高于一般药剂水解法得到的氢氧化物的吸附能力。这些凝聚絮团跟螺旋形双电极31电解产生的气泡充分接触、上浮，从而被浮沫撇除组件4除去。

由于油滴及一些悬浮物等轻组分的溶液在电解时，水的离解和水中氯离子的存在，在电解凝聚过程中有活性氧和其它一些强氧化剂或自由基产生，这些物质在氧化作用下对溶液中的有机物产生降解作用，使某些大分子的有机物被氧化成小分子有机物，还有可能直接氧化成二氧化碳和水而不产生污泥，而这些小分子的有机物随后在絮凝、气浮的作用下得以有效去除。同时，在螺旋形双电极31的阴极上产生的新生态的氢，其还原能力很强，可以与含油废水中的有机物起还原反应，从而使有机物得到一定的降解。

由于油滴及一些悬浮物等轻组分的溶液的解离及其他物质的水解氧化，在螺旋形双电极31的阴极、阳极表面会产生氢气、氧气等气体的微小气泡，所产生的气泡粒径和密度很小，在本实用新型中，螺旋形双电极31电解产生的气泡直径范围为10μm～60μm，该粒径范围的气泡具有强大的俘获、浮载的能力并具有良好的粘附性能，其对离散的油滴，尤其是微小分散的油滴及悬浮物具有良好的网捕、气浮效果。

由于气泡-油滴粘附体的密度远远低于水的密度，因此在旋流离心力的作用下，逐渐向螺旋形双电极31的中心位置聚集上浮，在罐体11中心形成一柱状浮沫，这些气浮产物通过罐体11上部的环形布水器2的内筒21，进入位于环形布水器2正上方的浮沫撇除组件4中。

如图3、4所示，浮沫撇除组件4位于罐体11的上部，其底板41连接在环形布水器2的外筒22上端，底板41的周缘通过支撑耳片411固定连接在罐体11内壁上，环形布水器2的内筒21贯穿底板41而延伸至底板41的上方；底板41的上端连接有格栅42，格栅42套设在内筒21的上端外侧，在格栅42与内筒21的上端之间连接有多个隔板43，在本实用新型中，格栅42与内筒21的上端之间沿圆周方向均匀分布有四个隔板43，当然，在其它的实施方式中，在格栅42与内筒21的上端之间还可设有例如5个或6个，或更多个隔板43，在此不作限制。在本实用新型中，浮沫撇除组件4的底板41上凸设有圆管44，圆管44位于格栅42的外侧，圆管44与底板41的下部相连通。

进一步的，在本实用新型中，位于浮沫撇除组件4的底板41上部的内筒21及隔板43上分别开设有多个方孔211、方孔431，隔板43的下部与底板41相接触处开设有多个半圆孔432，且格栅42的上边缘开设有多个切口421。在本实用新型中，内筒21的上边缘与隔板43的上边缘齐平设置，格栅42的上边缘稍低于内筒21的上边缘。

电解凝聚气浮组件3产生的浮沫产物，通过内筒21上升至浮沫撇除组件4，该浮沫产物由内筒21上开设的多个方孔211进入内筒21与格栅42之间的内槽45中，因格栅42的上缘低于内筒21的上缘和隔板43的上缘，浮沫溢过格栅42及其上的多个切口421而进入格栅42与罐体11之间的外槽46中，最后通过出油口15被排出罐体11外。内筒21靠近底板41的位置处开设的多个圆孔212，可使内槽45与内筒21连通，内槽45中积留的水在液面下降后，通过该些圆孔212进入罐体11下部的作用区，而罐体11下部部分的气体和浮沫则通过圆管44直接进入外槽46内，罐体11的气体一部分混合在气泡浮渣中，随着浮沫一起从出油口15排出罐体11外，另一部分气体从气体安全阀121排出。净化处理后的水沿着罐体11内壁向罐体11底部流动，经过圆形垫板33中心的圆筒331缓流后，从下封头13底部的出水口131排出。此外，沙子和其它较重颗粒将下落到罐体11底部，通过滤网133收集后以油泥的形式由罐底的油泥出口132排出。

本实用新型的浮沫撇除组件4，由内筒21和格栅42内外两层堰板组成，当罐体11处于海上平台、输油船等颠簸、晃动的恶劣环境中时，由内筒21泼洒出的液体先进入内筒21与格栅42之间的内槽45，其中的浮沫溢过格栅进入格栅42与罐体11之间的外槽46，积累到一定量后被排出，而内槽45中的水由内筒21上的圆孔212流回罐体11下部，这样就避免了泼洒出的液体直接进入外槽46而被直接排出，本实用新型具有较大的操作弹性。

本实用新型的工作过程如下：含油废水由罐体11上部的切向入口管16进入环形布水器2内，自环形布水器2的多个出水口221流入罐体11内，在罐体11内形成旋流，同时罐体11中下部的螺旋形双电极31通电后，对含油废水进行电凝聚、还原、气浮处理，产生的浮沫在旋流离心力的作用下，在罐体11中心聚集上升，通过控制罐体11内的液面高度，使浮沫从内筒21中流出，通过内槽45和外槽46后，最终由出油口15排出，水流及固相颗粒等较重物质向罐体11底部移动，到达罐体11下部，分别由水流出口131和油泥出口132排出，完成整个分离过程，从而达到满意的处理效果。

本实用新型的含油废水高效分离器，是一种集电解、絮凝、旋流于一体的油、气、水多相分离设备，其以电解作为注气方式，相比于其他注气方式，如多相泵曝气和喷嘴注气等，电解方式能够更好的控制气泡的粒径，这是关系气浮效果好坏的关键。电解产生气泡的同时还可产生各种阴阳带电粒子，可以起到氧化剂和絮凝剂的作用，更好的完成气浮分离。罐体11顶部设有浮沫撇除组件4，可以利用罐体11内液位的定时升降实现排渣，从而使含油废水中的油滴能够高效分离，达到净化处理的目的。本实用新型具有结构紧凑、占地面积小、操作简单、工作效率高、易于维护修理等特点，其适用于含有微小油滴废水的净化处理，特别适用于海上作业平台等颠簸不稳定的环境。

根据本实用新型的一个实施方式，所述螺旋形双电极31的直径与所述罐体11的直径比为0.6～0.8。进一步的，所述螺旋形双电极31的高度与所述罐体11的高度比为0.4～0.6。这样设计的好处是，可使螺旋形双电极31处于罐体11的中部以充分与液体接触。

以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种含油废水高效分离器，其特征在于，所述含油废水高效分离器包括：

气浮旋流组合罐，其具有罐体，所述罐体的上端连接有上封头，其下端连接有下封头，所述罐体的一侧连接有液位监测管路，所述罐体上开设有出油口，所述罐体径向相对的两侧分别连接有切向入口管；

环形布水器，其设置在所述罐体内，所述环形布水器具有内筒和套设在所述内筒外的外筒，所述外筒的相对两侧分别与所述切向入口管相连，所述外筒的下边缘沿圆周方向开设有多个出水口；

电解凝聚气浮组件，其设置在所述罐体内并位于所述环形布水器的下方，所述电解凝聚气浮组件具有螺旋形双电极，所述螺旋形双电极通过电极支架固定在一垫板上，所述垫板固定连接在所述下封头上；

浮沫撇除组件，其设置在所述罐体内并位于所述环形布水器的上方，所述浮沫撇除组件具有底板，所述底板的下端与所述外筒相连，所述内筒穿出所述底板的一端套设有格栅，所述格栅固定连接在所述底板上，在所述内筒与所述格栅之间连接有多个隔板。

2.如权利要求1所述的含油废水高效分离器，其特征在于，所述浮沫撇除组件的底板上凸设有圆管，所述圆管位于所述格栅的外侧，所述圆管与所述底板的下部相连通。

3.如权利要求1所述的含油废水高效分离器，其特征在于，所述格栅的上边缘开设有多个切口。

4.如权利要求1所述的含油废水高效分离器，其特征在于，所述内筒的上端及所述隔板上分别开设有多个方孔，所述隔板的下部与所述底板相接触处开设有多个半圆孔。

5.如权利要求1所述的含油废水高效分离器，其特征在于，所述内筒的上边缘与所述隔板的上边缘齐平设置，所述格栅的上边缘低于所述内筒的上边缘。

6.如权利要求1所述的含油废水高效分离器，其特征在于，所述切向入口管通过输水管路连接一压力泵。

7.如权利要求1所述的含油废水高效分离器，其特征在于，所述螺旋形双电极的直径与所述罐体的直径比为0.6～0.8。

8.如权利要求1所述的含油废水高效分离器，其特征在于，所述螺旋形双电极的高度与所述罐体的高度比为0.4～0.6。

9.如权利要求1所述的含油废水高效分离器，其特征在于，所述下封头上设有水流出口和油泥出口，所述水流出口上设有滤网。

10.如权利要求1所述的含油废水高效分离器，其特征在于，所述上封头上安装有气体安全阀和吊耳。

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