CN215516952U - 一种旋流气浮除油装置 - Google Patents

Abstract

一种旋流气浮除油装置，其特征是由旋流混合反应装置和气浮装置两大部分组成；旋流混合反应装置由进水增压泵、第1软管、管道混合器、第2软管、第1旋流器、第3软管、第2旋流器、第4软管和第3旋流器组成；气浮装置由第5软管、溶气释放槽、分离槽、出水槽、锥形集渣槽、落渣管、储渣斗、储泥斗、刮渣机和螺旋刮泥机组成；本发明的一种旋流气浮除油装置通过旋流器在高压进水中进行乳化油的破乳，破乳后和悬浮物再共同进行脱稳、凝聚、絮凝，同时进行溶气，形成嵌气轻絮体，絮体释压后在气浮池内可快速上升形成超轻浮渣，装置的絮凝效果好，溶气效率高，浮渣含水率低，便于脱水，装置紧凑，占地少，乳化油、SS、颗粒和胶体状的COD的去除率高。

Description

一种旋流气浮除油装置

技术领域

本发明涉及污水站隔油池后水中的乳化油等污染物去除技术，特别是一种旋流气浮除油装置。

背景技术

传统的溶气气浮采用立式或卧式溶气罐溶气，并采用对出水部分回流进行溶气的方式，在气浮池的接触池单独进行微气泡释放，微气泡和絮体的接触碰撞几率低，溶气效率低，浮渣含水率高，不容易脱水，出水中乳化油、悬浮物、颗粒型COD和颗粒型BOD含量高(COD，Chemical Oxygen Demand，化学需氧量；BOD，Biochemical Oxygen Demand，生化需氧量或生化耗氧量)。另外溶气气浮池前面必须设置体积大的混合池和絮凝池以先生成絮体，整个工程占地大。

发明内容

针对在气浮池的接触池单独进行微气泡释放，微气泡和絮体的接触碰撞几率低的问题，本发明采用在注入溶解空气的压力水中进行脱稳、同向絮凝和同时溶气的方式，微气泡直接进入絮体内部，实现絮体和气泡的高效嵌入式接触，接触碰撞大为提高。

针对溶气效率低的问题，本发明采用多个串联的小型旋流器，在旋转摇床的带动下旋转，反应器中的水流呈螺旋状高速旋转，气液界面更新频繁，溶气效率高。

针对浮渣含水率高，不容易脱水的问题，本发明应用上述嵌入式接触原理，其气浮池形成浮渣的絮体内部被膨胀空气填充，含水率大为降低，容易脱水。

针对出水乳化油、悬浮物、颗粒型COD和颗粒型BOD含量高的问题(COD，ChemicalOxygen Demand，化学需氧量；BOD，Biochemical Oxygen Demand，生化需氧量或生化耗氧量)，本发明应用上述嵌入式接触原理，乳化油先脱乳再后和悬浮物一起完成脱稳、絮凝、溶气，在絮体嵌入气体后在气浮池内形成浮渣上浮去除，颗粒型COD和颗粒型BOD作为乳化油和悬浮物的一部分成分也被去除。

针对溶气气浮池前面必须设置体积大的混合池和絮凝池生成絮体的问题，本发明采用体积小的管道混合器和小型的多级串联旋转混合反应器，占地大大减小。

本发明的技术解决方案如下：

一种旋流气浮除油装置，其特征在于，包括旋流混合反应装置和气浮装置，所述旋流混合反应装置包括第一输入口和第一输出口，所述第一输入口用于输入含乳化油的第一废水，所述第一输出口用于输出含嵌气絮体的第二废水，所述气浮装置包括第二输入口，第二输出口，第三输出口，和第四输出口，所述第二输入口用于输入所述含嵌气絮体的第二废水，所述第二输出口用于输出经旋流气浮除油后产出的净水，所述第三输出口用于输出经旋流气浮除油后产出的渣，所述第四输出口用于经旋流气浮除油后产出的泥。

所述第一输出口通过第五软管连接所述第二输入口。

所述旋流混合反应装置中包括旋流器阵列。

所述旋流器阵列中的旋流器均具有中空圆柱形器身和中空倒锥形器底，器底的锥尖出为旋流器出口，器身的中部设置有切向入口，所述器底与其下方的旋转摇床相连接。

所述旋流混合反应装置中包括第一旋流器，第二旋流器，和第三旋流器，所述第一旋流器的出口通过第三软管连接所述第二旋流器的入口，所述第二旋流器的出口通过第四软管连接所述第三旋流器的入口，所述第三旋流器的出口为所述第一输出口，所述第一旋流器的入口通过第二软管连接管道混合器的出口，所述第一旋流器的顶部设置有第一空气注入口，所述第二旋流器的顶部设置有第二空气注入口，所述第三旋流器的顶部设置有第三空气注入口，所述第四软管上设置有PAM注入口，所述第二软管上设置有PAC注入口。

所述管道混合器上设置有破乳剂注入口，所述管道混合器的入口通过第一软管连接进水增压泵的出口，所述进水增压泵的入口为所述第一输入口。

所述气浮装置包括溶气释放槽和分离槽，所述溶气释放槽与所述分离槽共壁相通，所述溶气释放槽的外侧下部设置所述第二输入口，所述溶气释放槽与所述分离槽的间隔壁顶端具有偏向所述分离槽的溢流导向结构。

所述气浮装置包括刮渣机，锥形集渣槽，和储渣斗，所述刮渣机位于所述分离槽的顶部，所述刮渣机具有履带式结构，所述履带式结构上设置有刮渣板阵列，所述刮渣机的出渣端连接所述锥形集渣槽，所述锥形集渣槽的锥尖出口通过落渣管向下插入与所述分离槽相隔离的所述储渣斗，所述储渣斗的底部外侧通过出渣泵连接所述第三输出口。

所述气浮装置包括出水槽，所述出水槽位于所述分离槽的中部以上且与所述分离槽共壁相通，所述出水槽与所述分离槽的间隔壁顶端为溢流口，所述出水槽的外侧设置所述第二输出口。

所述分离槽的底部内侧设置有连接驱动装置的螺旋刮泥机，所述螺旋刮泥机的出泥端下方设置有储泥斗，所述储泥斗的底部外侧通过出泥泵连接所述第四输出口。

为保证沉淀下来的比重大的污泥能够滑至刮泥范围内，所述分离槽的底部倾斜并坡向螺旋刮泥机。

为了使沉淀下来比重大的污泥全部被刮至储泥斗中，保证出水SS含量最低，所述螺旋刮泥机的数量为1台或2台。

为了保证污泥浓缩并储存一定体积的浓缩污泥，所述储泥斗为大体积锥斗，斗壁和水平面的夹角大于等于60度。

本发明与现有技术相比具有以下特点：1)絮凝效果好。在注入空气的条件下水在反应器内呈现以反应器垂直中心线为轴的螺旋下降环切式主流及和螺旋线垂直的环形二次流，液面整体呈现凹形，同向絮凝作用强烈。2)溶气效率高。反应器内的水呈高速旋转，同时界面更新快，裹挟气体多，溶气量大，溶气效率高。3)浮渣含水率低。本发明装置制得的絮体不同于传统气浮的絮体，为气体嵌合型絮体，浮渣含水率低，便于脱水。4)装置紧凑，占地少。本装置絮体上浮速度快，分离池的长度小，整体气浮装置的长度小。5)乳化油、SS(Suspended solid，悬浮物)、颗粒和胶体状的COD的去除率高。

附图说明

图1是实施本发明一种旋流气浮除油装置的结构示意图。

附图标记列示如下：1-旋流混合反应装置；2-气浮装置；10-进水增压泵；11-第1软管；12-管道混合器；13-第2软管；14-第1旋流器；15-第3软管；16-第2旋流器；17-第4软管；18-第3旋流器；121-破乳剂注入口；131-PAC注入口(Poly Aluminium Chloride，聚合氯化铝，絮凝剂)；141-第1空气注入口；161-第2空气注入口；171-PAM注入口(Poly acrylamide，聚丙烯酰胺，絮凝剂)；181-第3空气注入口；19-旋转摇床；20-第5软管；21-溶气释放槽；22-分离槽；23-出水槽；24-锥形集渣槽；25-落渣管；26-储渣斗；27-储泥斗；28-刮渣机；29-螺旋刮泥机；30-出泥泵；31-驱动装置；32-出渣泵；33-刮渣板阵列。

具体实施方式

下面结合附图(图1)和实施例对本发明进行说明。

图1是实施本发明一种旋流气浮除油装置的结构示意图。参考图1所示，一种旋流气浮除油装置，包括旋流混合反应装置1和气浮装置2，所述旋流混合反应装置1包括第一输入口和第一输出口，所述第一输入口用于输入含乳化油的第一废水，所述第一输出口用于输出含嵌气絮体的第二废水，所述气浮装置2包括第二输入口，第二输出口，第三输出口，和第四输出口，所述第二输入口用于输入所述含嵌气絮体的第二废水，所述第二输出口用于输出经旋流气浮除油后产出的净水，所述第三输出口用于输出经旋流气浮除油后产出的渣，所述第四输出口用于经旋流气浮除油后产出的泥。所述第一输出口通过第五软管20连接所述第二输入口。所述旋流混合反应装置1中包括旋流器阵列。所述旋流器阵列中的旋流器均具有中空圆柱形器身和中空倒锥形器底，器底的锥尖出为旋流器出口，器身的中部设置有切向入口，所述器底与其下方的旋转摇床19相连接。

所述旋流混合反应装置1中包括第一旋流器14，第二旋流器16，和第三旋流器18，所述第一旋流器14的出口通过第三软管15连接所述第二旋流器16的入口，所述第二旋流器16的出口通过第四软管17连接所述第三旋流器18的入口，所述第三旋流器18的出口为所述第一输出口，所述第一旋流器14的入口通过第二软管13连接管道混合器12的出口，所述第一旋流器14的顶部设置有第一空气注入口141，所述第二旋流器16的顶部设置有第二空气注入口161，所述第三旋流器18的顶部设置有第三空气注入口181，所述第四软管17上设置有PAM注入口171，所述第二软管13上设置有PAC注入口131。所述管道混合器12上设置有破乳剂注入口121，所述管道混合器12的入口通过第一软管11连接进水增压泵10的出口，所述进水增压泵10的入口为所述第一输入口。

所述气浮装置2包括溶气释放槽21和分离槽22，所述溶气释放槽21与所述分离槽22共壁相通，所述溶气释放槽21的外侧下部设置所述第二输入口，所述溶气释放槽21与所述分离槽22的间隔壁顶端具有偏向所述分离槽22的溢流导向结构。所述气浮装置2包括刮渣机28，锥形集渣槽24，和储渣斗26，所述刮渣机28位于所述分离槽22的顶部，所述刮渣机28具有履带式结构，所述履带式结构上设置有刮渣板阵列33，所述刮渣机28的出渣端连接所述锥形集渣槽24，所述锥形集渣槽24的锥尖出口通过落渣管25向下插入与所述分离槽22相隔离的所述储渣斗26，所述储渣斗26的底部外侧通过出渣泵32连接所述第三输出口。所述气浮装置2包括出水槽23，所述出水槽23位于所述分离槽22的中部以上且与所述分离槽22共壁相通，所述出水槽23与所述分离槽22的间隔壁顶端为溢流口，所述出水槽23的外侧设置所述第二输出口。所述分离槽22的底部内侧设置有连接驱动装置31的螺旋刮泥机29，所述螺旋刮泥机29的出泥端下方设置有储泥斗27，所述储泥斗27的底部外侧通过出泥泵30连接所述第四输出口。

为保证沉淀下来的比重大的污泥能够滑至刮泥范围内，所述分离槽22的底部倾斜并坡向螺旋刮泥机29。为了使沉淀下来比重大的污泥全部被刮至储泥斗27中，保证出水SS含量最低，所述螺旋刮泥机29的数量为1台或2台。为了保证污泥浓缩并储存一定体积的浓缩污泥，所述储泥斗27为大体积锥斗，斗壁和水平面的夹角大于等于60度。

本发明公开了一种旋流气浮除油装置，由旋流混合反应装置和气浮装置两大部分组成；旋流混合反应装置由进水增压泵、第1软管、管道混合器、第2软管、第1旋流器、第3软管、第2旋流器、第4软管和第3旋流器组成；气浮装置由第5软管、溶气释放槽、分离槽、出水槽、锥形集渣槽、落渣管、储渣斗、储泥斗、刮渣机和螺旋刮泥机组成；本发明的一种旋流气浮除油装置通过旋流器在高压进水中进行乳化油的破乳，破乳后和悬浮物再共同进行脱稳、凝聚、絮凝，同时进行溶气，形成嵌气轻絮体，絮体释压后在气浮池内可快速上升形成超轻浮渣，装置的絮凝效果好，溶气效率高，浮渣含水率低，便于脱水，装置紧凑，占地少，乳化油、SS(Suspended solid，悬浮物)、颗粒和胶体状的COD的去除率高。

如图1所示，旋流气浮除油装置由旋流混合反应装置1和气浮装置2两大部分组成；所述旋流混合反应装置1由进水增压泵10、第1软管11、管道混合器12、第2软管13、第1旋流器14、第3软管15、第2旋流器16、第4软管17和第3旋流器18组成；所述气浮装置2由第5软管20、溶气释放槽21、分离槽22、出水槽23、锥形集渣槽24、落渣管25、储渣斗26、储泥斗27、刮渣机28和螺旋刮泥机29组成；所述进水增压泵10的出口通过第1软管11和管道混合器12的入口相连，管道混合器12的出口通过第2软管13和第1旋流器14的中部入口相连；第1旋流器14的下部出口通过第3软管15和第2旋流器16的中部入口相连，第2旋流器16的下部出口通过第4软管17和第3旋流器18的中部入口相连；所述破乳剂注入口121位于管道混合器12的前端；PAC注入口131位于第2软管13的中部；第1空气注入口141位于第1旋流器14的上端；第2空气注入口161位于第2旋流器16的上端；PAM注入口171位于第4软管17的中部；第3空气注入口181位于第3旋流器18的上端；所述第1旋流器14、第2旋流器16和第3旋流器18的下端为旋转摇床19；所述第3旋流器18的下部出口通过第5软管20和溶气释放槽21相连；溶气释放槽21和分离槽22共壁相通；分离槽末端上方为锥形集渣槽24，分离槽和出水槽23共壁相通；落渣管25的上口连接锥形集渣槽24其下口连接储渣斗26；储泥斗27位于分离槽22的前端底部；螺旋刮泥机29位于分离槽22的底部；刮渣机28位于分离槽22的上部。

所述第1旋流器14、第2旋流器16和第3旋流器18的器身为中空圆柱形，器底为中空锥形，进水口位于反应器中部且切向进入，出水口位于反应器最低端，反应器材质为不锈钢或有机玻璃，优选有机玻璃。

所述第1旋流器14、第2旋流器16和第3旋流器18各自的数量至少为1个。

所述旋转摇床19为变频控制可调速，可带动第1旋流器14、第2旋流器16和第3旋流器18以不同速度旋转。

所述第1空气注入口141、第2空气注入口161和第3空气注入口181处装有自动阀门。

所述第1软管11、第2软管13、第3软管14、第4软管17和第5软管20为具有一定长度的高强度耐磨透明软管。

所述分离槽22的底部倾斜并坡向螺旋刮泥机29

所述螺旋刮泥机29的数量为1台或2台。

所述储泥斗27为大体积锥斗，斗壁和水平面的夹角大于等于60度。

具体工艺流程为：含有乳化油和悬浮物的废水先经混合反应装置1进行破乳、脱稳、凝聚、絮凝反应。即：进水经进水增压泵10增压后经第1软管11进入管道混合器12，破乳剂从管道混合器12前部的破乳剂注入口121注入，废水中的乳化油在管道混合器12中完成破乳。

破乳后的废水经第2软管13进入第1旋流器14，PAC从第2软管13上的PAC注入口31注入，适量的空气从第1旋流器14上的第1空气注入口141注入，在旋转摇床19的带动下第1旋流器14呈高速旋转，进入其内的废水也高速旋转并在容器内充气条件下形成下凹页面，含有混凝剂PAC的废水在第1旋流器内完成电中和、压缩双垫层，使得破乳后的微小油珠及原水中的悬浮物脱稳。

脱稳后的废水经第3软管15进入第2旋流器16，同时适量空气从第2旋流器16上的第2空气注入口161注入，第2旋流器16转速降低，其内废水的旋转也降低但液面还是呈现下凹形，脱稳后的油珠、悬浮物在同向絮凝作用下在此完成初步凝聚，形成微小絮体。

含微小絮体的废水经第4软管17第3旋流器18，PAM从第4软管17上的PAM注入口171注入，同时适量空气从第3旋流器18上的第3空气注入口181注入，第3旋流器18转速继续降低，其内废水的旋转继续降低但液面还是呈现下凹形，废水中的微小絮体在PAM吸附架桥、网捕、卷扫和裹挟溶解性气的作用下完成絮凝，形成嵌气絮体。

含嵌气絮体的废水进入气浮装置2进步处理，即：

含嵌气絮体的废水先经第5软管20和溶气释放器进入溶气释放槽21，此时释压后的废水中嵌气絮体迅速膨胀，填充絮体内部空间，形成众多轻絮体。

这些轻絮体随水流经溶气释放槽21后端上部进入分离槽22，在分离槽22内这些轻絮体流速降低并迅速浮至水面形成浮渣，有些未反应比重大的悬浮物沉积到分离槽22的底部。分离出浮渣的清液从分离槽22后端进入出水槽23中，再由出水槽23排出系统。

分离槽22上的浮渣由刮渣机28刮至锥形集渣槽24中，再经落渣管25落入储渣斗26中，经渣泵排出系统。

分离槽22下的沉泥由螺旋刮泥机29刮至储泥斗27中，经污泥泵排出系统。

实施例1：某屠宰厂，去除其污水站隔油池后水中的乳化油，同时去除悬浮物和部分颗粒型COD和颗粒型BOD5，出水油含量≤20mg/L。

实施例2：某油田，去除其污水站隔油池后水中的乳化油，同时去除悬浮物和部分颗粒型COD和颗粒型BOD5，出水油含量≤20mg/L。

实施例3：某焦化厂，去除其污水站隔油池后水中的乳化油，同时去除悬浮物和部分颗粒型COD和颗粒型BOD5。

本发明为一种除油装置，通过创新的旋流絮凝原理和特殊的旋流反应器和气浮池结构设计，实现乳化油的高效去除，同时对悬浮物、颗粒型COD(Chemical Oxygen Demand，化学需氧量)和颗粒型BOD(Biochemical Oxygen Demand，生化需氧量或生化耗氧量)的也有一定的去除作用。主要用途为乳化油的高效去除，同时对悬浮物、颗粒型COD和颗粒型BOD的也有一定的去除作用，保障后续生化的正常运行并减轻后续生化的有机负荷。主要作用有：1、用于屠宰厂，去除其污水站隔油池后水中的乳化油，同时去除悬浮物和部分颗粒型COD和颗粒型BOD5(五日生化需氧量)；2、用于油田，去除其污水站隔油池后水中的乳化油，同时去除悬浮物和部分颗粒型COD和颗粒型BOD5；3、用于焦化厂，去除其污水站隔油池后水中的乳化油，同时去除悬浮物和部分颗粒型COD和颗粒型BOD5。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。

Claims (10)

1.一种旋流气浮除油装置，其特征在于，包括旋流混合反应装置和气浮装置，所述旋流混合反应装置包括第一输入口和第一输出口，所述第一输入口用于输入含乳化油的第一废水，所述第一输出口用于输出含嵌气絮体的第二废水，所述气浮装置包括第二输入口，第二输出口，第三输出口，和第四输出口，所述第二输入口用于输入所述含嵌气絮体的第二废水，所述第二输出口用于输出经旋流气浮除油后产出的净水，所述第三输出口用于输出经旋流气浮除油后产出的渣，所述第四输出口用于经旋流气浮除油后产出的泥。

2.根据权利要求1所述的旋流气浮除油装置，其特征在于，所述第一输出口通过第五软管连接所述第二输入口。

3.根据权利要求1所述的旋流气浮除油装置，其特征在于，所述旋流混合反应装置中包括旋流器阵列。

4.根据权利要求3所述的旋流气浮除油装置，其特征在于，所述旋流器阵列中的旋流器均具有中空圆柱形器身和中空倒锥形器底，器底的锥尖出为旋流器出口，器身的中部设置有切向入口，所述器底与其下方的旋转摇床相连接。

5.根据权利要求1所述的旋流气浮除油装置，其特征在于，所述旋流混合反应装置中包括第一旋流器，第二旋流器，和第三旋流器，所述第一旋流器的出口通过第三软管连接所述第二旋流器的入口，所述第二旋流器的出口通过第四软管连接所述第三旋流器的入口，所述第三旋流器的出口为所述第一输出口，所述第一旋流器的入口通过第二软管连接管道混合器的出口，所述第一旋流器的顶部设置有第一空气注入口，所述第二旋流器的顶部设置有第二空气注入口，所述第三旋流器的顶部设置有第三空气注入口，所述第四软管上设置有PAM注入口，所述第二软管上设置有PAC注入口。

6.根据权利要求5所述的旋流气浮除油装置，其特征在于，所述管道混合器上设置有破乳剂注入口，所述管道混合器的入口通过第一软管连接进水增压泵的出口，所述进水增压泵的入口为所述第一输入口。

7.根据权利要求1所述的旋流气浮除油装置，其特征在于，所述气浮装置包括溶气释放槽和分离槽，所述溶气释放槽与所述分离槽共壁相通，所述溶气释放槽的外侧下部设置所述第二输入口，所述溶气释放槽与所述分离槽的间隔壁顶端具有偏向所述分离槽的溢流导向结构。

8.根据权利要求7所述的旋流气浮除油装置，其特征在于，所述气浮装置包括刮渣机，锥形集渣槽，和储渣斗，所述刮渣机位于所述分离槽的顶部，所述刮渣机具有履带式结构，所述履带式结构上设置有刮渣板阵列，所述刮渣机的出渣端连接所述锥形集渣槽，所述锥形集渣槽的锥尖出口通过落渣管向下插入与所述分离槽相隔离的所述储渣斗，所述储渣斗的底部外侧通过出渣泵连接所述第三输出口。

9.根据权利要求7所述的旋流气浮除油装置，其特征在于，所述气浮装置包括出水槽，所述出水槽位于所述分离槽的中部以上且与所述分离槽共壁相通，所述出水槽与所述分离槽的间隔壁顶端为溢流口，所述出水槽的外侧设置所述第二输出口。

10.根据权利要求7所述的旋流气浮除油装置，其特征在于，所述分离槽的底部内侧设置有连接驱动装置的螺旋刮泥机，所述螺旋刮泥机的出泥端下方设置有储泥斗，所述储泥斗的底部外侧通过出泥泵连接所述第四输出口。

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