CN207227066U - 气浮隔油氧化降解高cod冲砂含油废水处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及气浮隔油氧化降解高COD冲砂含油废水处理设备，包括底座、反应池、泵组和PLC控制柜，整个设备都设置在底座上，所述反应池的进水管线上设置有静态混合器，所述反应池与气浮池连接，经气浮池分离出的乳化油、浮油、悬浮物、等有机杂质进入集油池中，经气浮池处理过的污水继续进入沉淀池除杂，经沉淀池的分离出的污泥进入污泥浓缩池，经沉淀池沉淀过的污水进入过滤机构中；所述的气浮池内设置有溶气释放系统；所述气浮池连接有压力溶气系统。本实用新型所提供的设备运行稳定可靠，市场前景良好，具有较高的创新性和技术先进性，能够达到良好的经济效益、社会效益以及环境效益。

Description

气浮隔油氧化降解高COD冲砂含油废水处理设备

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种气浮隔油氧化降解COD 冲砂含油废水处理设备。

背景技术

气浮滤池装置(DAFF，Dissolved Air Flotationand Filtration)是溶气浮选池(DAF，Dissolved Air Flotation)与多介质滤池(MMF，Multimedia Filter) 相结合的一种新型污水处理设备。气浮动滤池由涡凹气浮(CAF，)和石英砂过滤器(quartz sand filter)即浅层介质过滤器(Shallow medium filter)，协同使用发展而来；涡凹气浮是由空气产生气浮的过程，“涡凹曝气机”将“微气泡”直接注入污水中，然后通过散气叶轮把“微气泡”均匀的分布于水中，随着微气泡的上浮，将固体悬浮物带到水表面上，通过刮泥车沿液面的运动，将悬浮物挂到收集槽内，通过螺旋推进器，排入污物收集箱；而石英砂过滤器是利用石英沙作为过滤介质，在一定的压力下，把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒的石英砂过滤，有效的截留除去水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、氯、嗅味及部分重金属离子等，最终达到降低水浊度、净化水质效果的一种高效过滤设备。为了提高设备的安装效率减少占地面积，在使用过程中，不断的融合新技术，发展新工艺，就发展了DAF滤池以及后来的DAFF滤池。而现有的气浮污水处理设备只能起到去除悬浮物和部分机杂的作用，对于COD去除率不高，并且过滤精度低，出水浊度高，深度处理时，设备庞大，配置高，定员多，劳动强度大，运行成本高，不能满足生产过程中的需要。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种智能型气浮隔油氧化降解COD冲砂含油废水处理设备。该设备适用于油气田高压设备及管道冲洗含油废水及含缓蚀剂废水的的处理，主要为去除悬浮物，降解COD，降低浊度。

本实用新型的技术方案是：

气浮隔油氧化降解高COD冲砂含油废水处理设备，包括底座和反应池，整个设备都设置在底座上，所述反应池的进水管线上设置有静态混合器，所述反应池与气浮池连接，经气浮池分离出的乳化油、浮油、悬浮物、等有机杂质进入集油池中，经气浮池处理过的污水继续进入沉淀池除杂，经沉淀池的分离出的污泥进入污泥浓缩池，经沉淀池沉淀过的污水进入过滤机构中；所述的气浮池内设置有溶气释放系统；所述气浮池连接有压力溶气系统；所述含油废水处理设备还包括有泵组和PLC控制柜。

具体的，所述反应池(1)的进水管线上依次设置有混凝剂加入口、絮凝药剂加入口和氧化剂加入口，加入药剂后，通过匀速搅拌(N＝200r/min)，使加入药剂与原污水混合均匀。

具体的，所述的过滤机构包括有袋式过滤器和精密过滤器。

具体的，所述的沉淀池内设置有斜板和填料。

具体的，所述的斜板倾角为55°～60°，长度为500mm。

具体的，所述的压力溶气系统包括水泵、空压机、压力溶气罐。

具体的，所述的溶气释放系统由释放器和溶气水管路组成。

本实用新型的有益效果是：

1)该设备将混凝、絮凝、氧化及气浮滤池合建，气浮池与过滤池合建，为一体化设备，吨水占地面积小于0.3平方米，与沉淀过滤技术(吨水占地0.6平方米)相比，占地减少50％，建设投资小，减少了环境污染，降低后续深度处理压力工艺流程简短，节省了土建投资、系统管道及配件投资；

2)运行能耗低，更节能，环保，该设备溶气水回流比低约为10％～20％，相对常规气浮溶气水回流比一般为30％～50％，运行能耗较低；

3)出水浊度低，常规多介质过滤器出水浊度在5～8NTU左右，而本设备出水浊度低于2NTU；

4)COD降解效果好，常规DAFF滤池对COD去除率低，约在COD:15～30％，而本设备对原水的COD的去除率在85％左右。

5)自动化程度高，定员少，降低了污水处理的转运成本，采用先进的PLC 集散型控制系统，可实现远程操作，设备紧急停车可通过现场设置的紧急停车按钮箱实现，并可实现系统全自动运行、重要工艺和电气参数连续检测和记录、任何故障的随机处理、应急情况下的手动运行等功能，系统运行稳定，可以实现污水的就地处理，降低转运环境污染事故发生的概率。

本实用新型所提供的设备适用于油气田高压设备及管道冲洗含油废水及含缓蚀剂废水的的处理，主要为去除悬浮物，降解COD,降低浊度，可集成为成套设备，撬装化结构。本实用新型所提供的设备运行稳定可靠，市场前景良好，具有较高的创新性和技术先进性，能够达到良好的经济效益、社会效益以及环境效益。

附图说明

图1是本实用新型的装置结构示意图。

1反应池、2气浮池、3集油池、4沉淀池、5污泥浓缩池、6袋式过滤器、 7精密过滤器、8泵组、9 PLC控制柜、10底座、11压力溶气系统、 12溶气释放系统。

具体实施方式

如图1所示为一种气浮隔油氧化降解高COD冲砂含油废水处理设备的结构示意图，包括底座10和反应池1，整个设备都设置在底座10上，所述反应池1 的进水管线上设置有静态混合器，所述反应池1与气浮池2连接，经气浮池2分离出的乳化油、浮油、悬浮物、等有机杂质进入集油池3中，经气浮池2处理过的污水继续进入沉淀池4除杂，沉淀池4内设置有斜板和填料，斜板倾角为 55°～60°，长度为500mm，经沉淀池4的分离出的污泥进入污泥浓缩池5，经沉淀池4沉淀过的污水进入过滤机构中，所述的过滤机构包括有袋式过滤器6 和精密过滤器7；所述的气浮池2内设置有溶气释放系统12，溶气释放系统12 由释放器(或穿孔管、减压阀)和溶气水管路组成；所述气浮池2连接有压力溶气系统11，压力溶气系统11包括水泵、空压机、压力溶气罐及其它附属设备；所述含油废水处理设备还包括有泵组8和PLC控制柜。

所述反应池(1)的进水管线上依次设置有混凝剂加入口、絮凝药剂加入口和氧化剂加入口，加入药剂后，通过匀速搅拌，搅拌速度为200r/min，使加入药剂与原污水混合均匀。

本实用新型所提供的污水处理设备是将混凝过程的快混、絮凝、氧化、气浮和过滤、污泥浓缩等技术集成为一体的成套设备，污水进入反应池1后，在进水管线上设置有静态混合器，在进水管线上分阶段依次加入混凝剂、絮凝药剂和氧化剂，通过匀速搅拌(N＝200r/min)，使加入药液与原污水混合均匀；然后再进入气浮池2，通过溶气释放器12产生的粒径约为10～30μm的微小气泡将乳化油、浮油、悬浮物、机杂等去除；气浮处理后的含有部分污泥的污水进入沉淀池4，在沉淀池4内通过斜板和填料(斜板倾角为55°～60°，长度为500mm)的沉降和分离，进一步将絮体和污水进行二次分离；经沉淀池4的分离出的污泥进入污泥浓缩池5，污水(COD小于158mg/L，浊度小于268NTU) 进入过滤机构(袋式过滤器6和精密过滤器7)后，COD降到80以下，浊度小于2NTU。

针对常规气浮设备规模小、来液体量变化频繁、时变化系数大存在气浮槽要求容积大、存在间歇式运行而出水水质难以保障的情况,本实用新型所提供的设备提出了混凝、絮凝、氧化一体工艺，并进行混凝、絮凝、氧化降解COD, 通过了中试实验，确定了工艺最佳运行工况，通过动力学模型的建立，确立控制絮凝效果的综合指标为“能耗输入(GT)”和“剪切强度(Fr)”,并通过试验得出它们的最佳控制范围，试验表明，以冲砂废液COD为1020mg/L，浊度为1350NTU时，以PAC为混凝剂，以PAM为絮凝剂，以KMnO₄处理原水时,最佳处理条件为，温度T＝22℃左右，pH＝6.58.0，PAC絮凝剂投量为16mg/L，PAM 投加量为0.3mg/L，KMnO₄投加量为22mg/L，最优搅拌参数为:匀搅速度 N＝200r/min，匀搅时间t＝3min；对应PAC投量低至6mg/L时，工艺运行非常好， COD可由1020mg/L降到158mg/L以下，浊度降到268NTU以下。

本实用新型所使用的压力溶气系统11它包括水泵、空压机、压力溶气罐及其它附属设备。其中压力溶气罐是影响溶气效果的关键设备，采用空压机供气方式的溶气系统是目前应用最广泛的压力溶气系统，加压溶气气浮法所需空气量较少，可选用功率小的空压机，并采取间歇运行方式。此外空压机供气还可以保证水泵的压力不致有大的损失。循环水泵至溶气罐的压力约0.5MPa，因此可以节省能耗。

本实用新型所使用的溶气释放系统12它由释放器(或穿孔管、减压阀)及溶气水管路所组成。溶气释放器的功能是将压力溶气水通过消能、减压，使溶入水中的气体以直径10～30μm的微气泡形式释放出来，并能迅速而均匀地与水中乳化油、悬浮物以及杂质相粘附；对溶气释放器的具体要求是：充分地减压消能，保证溶人水中的气体能充分地全部释放出来；消能要符合气体释出的规律，保证气泡的微细度，增加气泡的个数，增大与杂质粘附的表面积，防止微气泡之间的相互碰撞而使气泡扩大；创造释气水与待处理水中絮凝体良好的粘附条件，避免水流冲击，确保气泡能迅速均匀地与待处理水混合，提高"捕捉" 机率；为了迅速地消能，必须缩小水流通道，故必须要有防止水流通道堵塞的措施；构造力求简单，材质要坚固、耐腐蚀，同时要便于加工、制造与拆装，尽量减少可动部件，确保运行稳定、可靠。溶气释放器的主要工艺参数为：释放器前管道流速：1m/s以下，释放器的出口流速以0.4～0.5m/s为宜；冲洗时狭窄缝隙的张开度为5mm；每个释放器的作用范围30～100cm。

本实用新型通过对沉淀池4内的斜板沉降器的试验改进，并对斜板沉降器的主要结构参数进行优化，在合适的操作条件下使分离效率达到最佳。斜板沉降器是将浅池原理和聚结原理结合而设计的，由于斜板的加入，使液滴沉降时间变短,从而提高分离效率，含有大量絮体的两相流液体通过装有斜板的分层器，轻相液滴因浮力作用开始上升，最后到达斜板开始润湿斜板，形成大的液滴并与斜板相互作用最后形成流动层膜。分散相液滴与沿着斜板流动的层膜相互作用最后聚结在流动层膜上，完成聚结过程，最后由斜板沉降器轻相出口排出。连续相在重力作用下沉降，由斜板底部流出，最后实现两相分离。由于影响斜板沉降器分离效率的因素很多，且各因素之间相互影响，因此对斜板沉降器的各参数进行优化就显得很重要。在操作条件一定的情况下，通过中试实验分析斜板结构参数并对其进行优化,从而提高了设备利用率,使得分离效果能达到最佳。

1、斜板倾角，斜板上流动层膜的聚结受到很多因素的影响，其中斜板倾斜角度影响比较明显，斜板倾角变大会引起层膜变薄，层膜流速加快,液滴在斜板上聚结时间就短，但另一方面,倾角变大会使层膜的体积流率也变大，这不利于液滴在斜板上的聚结，因此在合适的条件下可以找到合适的斜板倾斜角度，使得分离效果达到最佳，本发明通过中试实验得出最佳的斜板倾斜角度范围是 55～60°。

2、斜板板长，斜板的长度对分离效率的影响也很显著，太长的斜板固然能增加分离效率，但随着板长的增加设备体积增大，分离效率并没有明显升高，处理量也随之下降，因此在体积流量和其它条件一定的情况下，存在最佳板长。本发明通过选取体积流量为5m3/h，斜板倾斜角度为60°时，油水混合比为1∶ 3和1∶2的实验数据说明斜板板长和分离效率的关系，结果看出随着板长的增加，在开始阶段分离出的油相含油量增加比较快，当斜板增加到一定长度时, 分离效率增加缓慢，板长的增加并没有明显增大分离效率，在这种情况下再增加斜板长度就没有意义。由中试实验得出最佳斜板长度取值500mm左右。通过本发明得出的斜板沉降器分离效率可提高20％左右，处理量是普通重力沉降槽的2～4倍；对斜板沉降器的结构参数进行优化，得出斜板倾斜角度最佳范围在55°～60°,斜板长度最佳值在500mm左右。

本实用新型选用的过滤器是袋式过滤器6和精密过滤器7，其具备构造合理、密封性好、流通才能强、操作简便等诸多长处。尤其是滤袋侧漏机率小，能正确地保障过滤精度，并能快捷地改换滤袋，使得操作成本下降。滤器内外表面采取机械喷砂抛光解决，平均、易清洗。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.气浮隔油氧化降解高COD冲砂含油废水处理设备，包括底座(10)和反应池(1)，整个设备都设置在底座(10)上，所述反应池(1)的进水管线上设置有静态混合器，其特征在于，所述反应池(1)与气浮池(2)连接，经气浮池(2)分离出的乳化油、浮油、悬浮物、等有机杂质进入集油池(3)中，经气浮池(2)处理过的污水继续进入沉淀池(4)除杂，经沉淀池(4)的分离出的污泥进入污泥浓缩池(5)，经沉淀池(4)沉淀过的污水进入过滤机构中；所述的气浮池(2)内设置有溶气释放系统(12)；所述气浮池(2)连接有压力溶气系统(11)；所述含油废水处理设备还包括有泵组(8)和PLC控制柜(9)。

2.根据权利要求1所述气浮隔油氧化降解高COD冲砂含油废水处理设备，其特征在于，所述反应池(1)的进水管线上依次设置有混凝剂加入口、絮凝药剂加入口和氧化剂加入口，加入药剂后，通过匀速搅拌，搅拌速度为200r/min，使加入药剂与原污水混合均匀。

3.根据权利要求1所述气浮隔油氧化降解高COD冲砂含油废水处理设备，其特征在于，所述的过滤机构包括有袋式过滤器(6)和精密过滤器(7)。

4.根据权利要求1所述气浮隔油氧化降解高COD冲砂含油废水处理设备，其特征在于，所述的沉淀池(4)内设置有斜板和填料。

5.根据权利要求4所述气浮隔油氧化降解高COD冲砂含油废水处理设备，其特征在于，所述的斜板倾角为55°～60°，长度为500mm。

6.根据权利要求1所述气浮隔油氧化降解高COD冲砂含油废水处理设备，其特征在于，所述的压力溶气系统(11)包括水泵、空压机、压力溶气罐。

7.根据权利要求1所述气浮隔油氧化降解高COD冲砂含油废水处理设备，其特征在于，所述的溶气释放系统(12)由释放器和溶气水管路组成。