CN214456986U - 一种自气体循环多级压力式溶气气浮成橇装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自气体循环多级压力式溶气气浮成橇装置，涉及水处理技术领域。具体包括底座；底座的一侧设有进水排气罐，底座的另一侧设有油气回收罐。进水排气罐和油气回收罐之间设有一级气浮分离罐和二级气浮分离罐；一级气浮分离罐和二级气浮分离罐的一侧设有呈倾斜状结构的溶气管。与现有技术相比本实用新型的有益效果是：整体采用橇装结构，通过合理布局分布，在极大提高油田采出水处理效率和处理效果的同时，可以做到设备的整体化运移，并且可根据需要进行单级处理或多级处理，做到最优处理。

Description

一种自气体循环多级压力式溶气气浮成橇装置

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，具体涉及一种自气体循环多级压力式溶气气浮成橇装置。

背景技术

目前在油田采出水处理领域，最常用的除油技术为重力沉降，但是该工艺占地面积大，处理精度有限。而气浮工艺通过微气泡与油珠的粘附，使油珠在浮力作用下加快上浮的速度，可以大大提高除油的效率。

不管是重力沉降还是目前油田常用的气浮装置，都是在常压条件下工作，污水通过重力沉降或气浮处理后，会将前端来水的压力泄掉，造成能量的浪费。污水与周边环境接触，不仅污水被曝氧，而且污水中的有毒有害或易燃易爆物质会散发到周边环境中，造成二次污染。如一些油田的采出水氯离子含量高，这样的水经过曝氧后，会加剧后续工艺设备和管路的腐蚀；如海洋石油平台上空间狭小，污水中所含的易燃易爆气体散发到周边环境中，能够增大火灾的隐患危险。

同时传统气浮工艺大部分采用空压机、风机、制氮机提供气源，而且通常是常压敞口容器，气浮中经过处理后气泡上浮至液面消失，气体损耗量大，能耗高。这些气体会携带少量污染物进入大气，产生的VOCs气体会对周围环境造成二次污染。而油田采出水中所含有的硫化氢及易燃易爆气体散发到周边环境中，还会增大中毒和火灾的危险。

实用新型内容

本实用新型提供了一种自气体循环多级压力式溶气气浮成橇装置，其特点是整体采用橇装结构，通过合理布局分布，在极大提高油田采出水处理效率和处理效果的同时，可以做到设备的整体化运移，并且可根据需要进行单级处理或多级处理，做到最优处理。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种自气体循环多级压力式溶气气浮成橇装置，包括底座；所述底座的一侧设有进水排气罐，底座的另一侧设有油气回收罐。所述进水排气罐和油气回收罐之间设有一级气浮分离罐和二级气浮分离罐；所述进水排气罐的中部一侧设有进水管路，进水排气罐的顶部设有排气管路，进水排气罐的底部设有排水管路；所述一级气浮分离罐和二级气浮分离罐之间通过一级气浮分离罐出水管路相连通；所述二级气浮分离罐外连接有出水管路。所述排水管路和一级气浮分离罐出水管路上均设有呈连续S形结构的混合反应器；所述混合反应器外均连接有补药管路。所述一级气浮分离罐和二级气浮分离罐的一侧设有呈倾斜状结构的溶气管；所述溶气管位于二级气浮分离罐的一端高于溶气管位于一级气浮分离罐的一端；所述溶气管较高的一端设有溶气管进口；所述溶气管进口外连接有溶气液管路；所述溶气液管路与出水管路相连通；所述溶气液管路上设有多相溶气泵。所述多相溶气泵的进口端通过通过回气管路与油气回收罐相连通。所述一级气浮分离罐和二级气浮分离罐的上端均通过气浮分离罐排气管路与油气回收罐相连通。所述溶气管的两端分别设有与排水管路和一级气浮分离罐出水管路相连通的溶气支管。

作为优化，所述出水管路的末端设有出水限位管；所述出水限位管呈倒U形结构；所述出水限位管顶端的水平高度高于进水排气罐、一级气浮分离罐和二级气浮分离罐的罐体顶端水平高度。

作为优化，所述排水管路和出水限位管之间设有分流管路；所述分流管路上设有辅助分流管路；所述辅助分流管路与一级气浮分离罐出水管路相连通；所述分流管路上辅助分流管路的两侧均设有开关阀；所述一级气浮分离罐出水管路上辅助分流管路的两侧均设有开关阀。

作为优化，所述补药管路和排水管路上均设有开关阀。

作为优化，所述排气管路上设有复合排气阀。

作为优化，所述底座上设有电控箱。

作为优化，所述混合反应器内设有螺旋叶片导流板。

作为优化，所述排气管路和油气回收罐上的辅助管路相连通。

作为优化，所述底座上还设有溶药罐和储罐；所述溶药罐和储罐位于进水排气罐和一级气浮分离罐之间；所述溶药罐与补药管路相连通；所述储罐与油气回收罐相连通。

作为优化，所述底座的四端设有吊板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：整体采用橇装化模块设计，可以有效减少传统油田采出水处理设备占地面积大的问题，同时可根据实际情况进行多级化处理，保证处理效果，并有效利用产能，降低能耗。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型的俯视图。

图3为本实用新型的后视图。

图4为本实用新型的连接结构示意图。

其中，进水管路1、进水排气罐2、一级气浮分离罐3、二级气浮分离罐4、排气管路5、排水管路6、混合反应器7、溶气管8、溶药罐9、储罐10、油气回收罐11、排污管路12、辅助管路13、多相溶气泵14、气浮分离罐排气管路15、一级气浮分离罐出水管路16、出水管路17、回气管路18、放空管路19、补气管路20、排污泵21、补药管路22、隔膜计量泵23、排污口24、溶气支管25、溶气管进口26、出水限位管27、溶气液管路28、电控箱29、分流管路30、辅助分流管路31。

具体实施方式

一种自气体循环多级压力式溶气气浮成橇装置，包括底座；所述底座的四端设有吊板。所述底座的一侧设有进水排气罐2，底座的另一侧设有油气回收罐11。

所述进水排气罐2和油气回收罐11之间设有一级气浮分离罐3和二级气浮分离罐4；所述进水排气罐2的中部一侧设有进水管路1，进水排气罐2的顶部设有排气管路5，进水排气罐2的底部设有排水管路6；所述一级气浮分离罐3和二级气浮分离罐4之间通过一级气浮分离罐出水管路16相连通；所述二级气浮分离罐4外连接有出水管路17。

所述排水管路6和一级气浮分离罐出水管路16上均设有呈连续S形结构的混合反应器7；所述混合反应器7外均连接有补药管路22。所述混合反应器7内设有螺旋叶片导流板。以提高搅拌效率。通过连续S形结构的混合反应器7和螺旋叶片导流板提高整体混合反应的流程距离和与药剂的混合效果。

所述一级气浮分离罐3和二级气浮分离罐4的一侧设有呈倾斜状结构的溶气管8；所述溶气管8位于二级气浮分离罐4的一端高于溶气管8位于一级气浮分离罐3的一端；所述溶气管8较高的一端设有溶气管进口26；所述溶气管进口26外连接有溶气液管路28；所述溶气液管路28与出水管路17相连通；所述溶气液管路28上设有多相溶气泵14。所述多相溶气泵14的进口端通过通过回气管路18与油气回收罐11相连通。所述一级气浮分离罐3和二级气浮分离罐4的上端均通过气浮分离罐排气管路15与油气回收罐11相连通。所述溶气管8的两端分别设有与排水管路6和一级气浮分离罐出水管路16相连通的溶气支管25。

所述排水管路6和出水限位管27之间设有分流管路30；所述分流管路30上设有辅助分流管路31；所述辅助分流管路31与一级气浮分离罐出水管路16相连通；所述分流管路30上辅助分流管路31的两侧均设有开关阀；所述一级气浮分离罐出水管路16上辅助分流管路31的两侧均设有开关阀。所述补药管路22和排水管路6上均设有开关阀。

所述排气管路5上设有复合排气阀。复合排气阀安装于排气管路5的最高点，靠排除管内的气体来疏通管道，达到正常工作。通过复合排气阀可以保证当设备管道在运转时出现停电、停泵后，不会因突然出现的负压引起管道的振动或破裂。

所述排气管路5和油气回收罐11上的辅助管路13相连通。所述排气管路5排出的气体通过辅助管路13回收至油气回收罐11中，节省气源损耗。

所述底座上还设有溶药罐9和储罐10；所述溶药罐9和储罐10位于进水排气罐2和一级气浮分离罐3之间；所述溶药罐9与补药管路22相连通；所述储罐10与油气回收罐11相连通。

其工作原理为：

设备可以根据具体情况进行各个管路的开关阀闭合，实现单级或多级处理。

其中，当进行多级处理时，污水或油田采出水通过进水管路1进入进水排气罐2，进水排气罐2中的气体通过排气管路5和辅助管路13排出并送至油气回收罐11内，进水排气罐2中的含油污水通过排水管路6进入到混合反应器7中，并最后进入一级气浮分离罐3内部，通过溶气管8内的回流溶气水，与油滴、反相破乳剂相互结合，形成密度远小于水的气浮体，并快速上浮汇集至一级气浮分离罐3顶部，水中携带的气体及气浮分离产生的多余气体通过气浮分离罐排气管路15进入到油气回收罐11内。

一级气浮分离罐3中剩余水中含有的泥沙沉降在气浮罐底部，一级过滤后的水通过一级气浮分离罐出水管路16和混合反应器7的进一步混合后，进入二级气浮分离罐4内部，并以此循环，直至通过出水管路17排出。

在这个过程中，溶药罐9内的药剂通过隔膜计量泵23分别向进水管路1上的混合反应器7和一级气浮分离罐出水管路16上的混合反应器7内注入药剂，可根据具体情况，决定是否投加。

溶气管8内的回流溶气水具体通过出水管路17排出的水和通过进水排气罐2、一级气浮分离罐3、二级气浮分离罐4排出的气体进行混合形成，当气体存在不足的情况时，通过储罐10向油气回收罐11进行气体补充，补充的气体可以是氮气也可以是天然气，同时通过油气回收罐11上的压力调节阀，保持油气回收罐11内的压力恒定，实现补气量与吸气压力的联锁调控。

一级气浮分离罐3、二级气浮分离罐4、油气回收罐11底部的泥沙可通过排污管路12进行排出。

其中，当进行单级处理时，进水排气罐2中的含油污水通过排水管路6进入到混合反应器7中，最后进入一级气浮分离罐3，分离出来的水通过一级气浮分离罐出水管路16、辅助分流管路31，进入分流管路30中，最后通过出水限位管27、出水管路17排出。

进一步的，溶气管8采用倾斜状结构设计，是为了有利于溶气水中的气泡上浮排出，避免这些气泡进入一级气浮分离罐3和或二级气浮分离罐4影响气浮效果。

同时，一级气浮分离罐3属于一级处理级别，因此相对于溶气管8靠近一级气浮分离罐3的一端水平位置交底，便于溶气水的优先流动。

进一步的，所述出水管路17的末端设有出水限位管27；所述出水限位管27呈倒U形结构；所述出水限位管27顶端的水平高度高于进水排气罐2、一级气浮分离罐3和二级气浮分离罐4的罐体顶端水平高度。

是为了防止，当进水管路1处于放空状态后，进水排气罐2、一级气浮分离罐3和二级气浮分离罐4内的液体，会自动通过出水管路17排出。

进一步的，所述底座上设有电控箱29，通过电控箱29对整个设备进行管控；能够实现自动收油、自动排气；溶气水量可以与装置运行流量或压力联锁自动调节，保证最佳处理效果；能够实现水量、压力、运行状态等生产数据的在线检测及实时远传，自动生成数据报表及运行曲线，数据异常自动报警；设备运行状态在线检测，故障自动报警。还可配套视频监控设施，并将视频信号实时远传。整套自控系统可以通过网络与电脑连接，也可以与手机连接，运行管理人员可通过电脑或手机实现对运行数据的实时掌握并对装置进行远程调节控制。

Claims (10)

1.一种自气体循环多级压力式溶气气浮成橇装置，包括底座；其特征在于：所述底座的一侧设有进水排气罐（2），底座的另一侧设有油气回收罐（11）；所述进水排气罐（2）和油气回收罐（11）之间设有一级气浮分离罐（3）和二级气浮分离罐（4）；所述进水排气罐（2）的中部一侧设有进水管路（1），进水排气罐（2）的顶部设有排气管路（5），进水排气罐（2）的底部设有排水管路（6）；所述一级气浮分离罐（3）和二级气浮分离罐（4）之间通过一级气浮分离罐出水管路（16）相连通；所述二级气浮分离罐（4）外连接有出水管路（17）；所述排水管路（6）和一级气浮分离罐出水管路（16）上均设有呈连续S形结构的混合反应器（7）；所述混合反应器（7）外均连接有补药管路（22）；所述一级气浮分离罐（3）和二级气浮分离罐（4）的一侧设有呈倾斜状结构的溶气管（8）；所述溶气管（8）位于二级气浮分离罐（4）的一端高于溶气管（8）位于一级气浮分离罐（3）的一端；所述溶气管（8）较高的一端设有溶气管进口（26）；所述溶气管进口（26）外连接有溶气液管路（28）；所述溶气液管路（28）与出水管路（17）相连通；所述溶气液管路（28）上设有多相溶气泵（14）；所述多相溶气泵（14）的进口端通过通过回气管路（18）与油气回收罐（11）相连通；所述一级气浮分离罐（3）和二级气浮分离罐（4）的上端均通过气浮分离罐排气管路（15）与油气回收罐（11）相连通；所述溶气管（8）的两端分别设有与排水管路（6）和一级气浮分离罐出水管路（16）相连通的溶气支管（25）。

2.根据权利要求1所述的一种自气体循环多级压力式溶气气浮成橇装置，其特征在于：所述出水管路（17）的末端设有出水限位管（27）；所述出水限位管（27）呈倒U形结构；所述出水限位管（27）顶端的水平高度高于进水排气罐（2）、一级气浮分离罐（3）和二级气浮分离罐（4）的罐体顶端水平高度。

3.根据权利要求2所述的一种自气体循环多级压力式溶气气浮成橇装置，其特征在于：所述排水管路（6）和出水限位管（27）之间设有分流管路（30）；所述分流管路（30）上设有辅助分流管路（31）；所述辅助分流管路（31）与一级气浮分离罐出水管路（16）相连通；所述分流管路（30）上辅助分流管路（31）的两侧均设有开关阀；所述一级气浮分离罐出水管路（16）上辅助分流管路（31）的两侧均设有开关阀。

4.根据权利要求3所述的一种自气体循环多级压力式溶气气浮成橇装置，其特征在于：所述补药管路（22）和排水管路（6）上均设有开关阀。

5.根据权利要求1所述的一种自气体循环多级压力式溶气气浮成橇装置，其特征在于：所述排气管路（5）上设有复合排气阀。

6.根据权利要求1所述的一种自气体循环多级压力式溶气气浮成橇装置，其特征在于：所述底座上设有电控箱（29）。

7.根据权利要求1所述的一种自气体循环多级压力式溶气气浮成橇装置，其特征在于：所述混合反应器（7）内设有螺旋叶片导流板。

8.根据权利要求1所述的一种自气体循环多级压力式溶气气浮成橇装置，其特征在于：所述排气管路（5）和油气回收罐（11）上的辅助管路（13）相连通。

9.根据权利要求1所述的一种自气体循环多级压力式溶气气浮成橇装置，其特征在于：所述底座上还设有溶药罐（9）和储罐（10）；所述溶药罐（9）和储罐（10）位于进水排气罐（2）和一级气浮分离罐（3）之间；所述溶药罐（9）与补药管路（22）相连通；所述储罐（10）与油气回收罐（11）相连通。

10.根据权利要求1所述的一种自气体循环多级压力式溶气气浮成橇装置，其特征在于：所述底座的四端设有吊板。

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