含油污水處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種含油污水處理系統(tǒng)，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]含油污水來源廣泛，油氣開采、石油煉制、油品儲(chǔ)存/運(yùn)輸/銷售、油脂化工、屠宰及肉食品加工等行業(yè)都會(huì)產(chǎn)生大量的含油污水。雖然不同來源含油污水的特性各不相同，但大多含有石油類、COD、B0D、多環(huán)芳烴(PAHs)、揮發(fā)酚、固體懸浮物(SS)以及氨氮等主要污染物。
[0003]隨著全社會(huì)環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，與含油污水處理相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范日趨完善、排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，近年來，國家有關(guān)部門先后多次頒布了石油化工領(lǐng)域的相關(guān)環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。從某程度上可以說，石油石化工業(yè)領(lǐng)域含油污水的處理問題，不僅僅是一個(gè)環(huán)保問題，而且已經(jīng)成為生產(chǎn)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
[0004]國外相關(guān)石油公司和水處理設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)自20世紀(jì)90年代末期以來，紛紛投入巨資成功研發(fā)了一批新型緊湊高效的含油污水處理技術(shù)和設(shè)備，其中一個(gè)引人注目的趨勢(shì)是將氣浮分離技術(shù)與低強(qiáng)度旋流離心分離技術(shù)進(jìn)行有機(jī)組合而提出了多種旋流氣浮一體化裝置或緊湊型氣浮裝置?？v觀國外各種旋流氣浮一體化裝置或緊湊型氣浮裝置，目前大多數(shù)尚處于起步階段和工程樣機(jī)測(cè)試階段，真正在工程實(shí)際中得到成功推廣應(yīng)用的結(jié)構(gòu)方案也為數(shù)不多。
[0005]國內(nèi)，中國科學(xué)院力學(xué)研究所吳應(yīng)湘等人在專利CN102626560A中提出了一種旋流氣浮油水分離裝置及氣浮發(fā)生器。該裝置在運(yùn)行過程中，由于氣浮筒體內(nèi)的待處理水整體處于旋流狀態(tài)，且旋轉(zhuǎn)區(qū)域過大，無法保證含油污水承受足夠的旋流強(qiáng)度以及所承受旋流強(qiáng)度的均勻性，因此預(yù)計(jì)很難取得較好的分離效果。此外，立式筒型氣浮裝置中的微細(xì)氣泡發(fā)生器采用“網(wǎng)墊支架+納米膜”結(jié)構(gòu)，極易被含油污水中的固體懸浮物堵塞，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行過程中必然需要頻繁停運(yùn)更換清理，增加了維護(hù)成本。
[0006]江蘇江澄環(huán)保設(shè)備工程有限公司謝文志在專利CN202297196U中提出了一種含油廢水處理用旋流氣浮罐。該裝置結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且須對(duì)填料進(jìn)行定期清洗或更換，還需要溶氣栗為旋流氣浮提供動(dòng)能及溶解氣，導(dǎo)致運(yùn)行維護(hù)成本較高，不利于工業(yè)化推廣應(yīng)用。
[0007]江蘇亞洲環(huán)保公司蔣惟光在CN101993126A中提出了一種一體化多功能氣浮凈化器。該裝置利用文丘里射流器向含油污水中注入微細(xì)氣泡，氣泡質(zhì)量受含油污水流速變化的影響較大，無法保證產(chǎn)生穩(wěn)定均勻的微細(xì)氣泡；同時(shí)該裝置對(duì)含油污水入口流速要求較高，且內(nèi)筒外側(cè)無緩沖結(jié)構(gòu)，容易造成水流下移速度過大，有效水力停留時(shí)間較短，導(dǎo)致處理效果不理想。
[0008]寧波威瑞泰默賽多相流儀器設(shè)備有限公司馬立峰等人在專利CN101935081A中提出了一種壓力式氣浮分離裝置。該裝置在處理含油污水過程中，處理水從內(nèi)筒與罐體內(nèi)壁之間的環(huán)形旋流區(qū)自下而上地旋轉(zhuǎn)進(jìn)入內(nèi)筒浮選區(qū)時(shí)，油相和水相流場(chǎng)有交叉，導(dǎo)致部分油相反混入主體水流并從下部排水口排出，降低了裝置的分離效果。另外，該裝置采用重力方式收油，對(duì)液位要求較高，且對(duì)處理量變化和海洋平臺(tái)晃動(dòng)的適應(yīng)性較差。該裝置小型樣機(jī)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試除油效果較好，但放大到工業(yè)級(jí)產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)設(shè)備笨重、占地面積較大等問題。
[0009]深圳巨濤海洋石油服務(wù)有限公司與其海外伙伴英國Enhydra公司在專利CN204022509U中提出了一種新型緊湊型氣浮選分離裝置。裝置采用射流器注氣方式，產(chǎn)生氣泡粒徑較大，且對(duì)污水水量波動(dòng)的適應(yīng)性較差。注氣后的待處理水切向進(jìn)入內(nèi)筒，呈螺旋向上的流態(tài)；隨著待處理水邊克服勢(shì)能邊螺旋上升，其切向速度會(huì)逐漸減小，當(dāng)?shù)竭_(dá)內(nèi)筒頂部時(shí)流道面積又突然增大，使其切向速度進(jìn)一步下降，此段時(shí)間部分油相會(huì)被主體水流帶走，導(dǎo)致裝置處理效果不理想。
[0010]天津瑞吉德科技有限公司何澤慧等人在專利CN 201932926U中提出了一種微旋流式氣浮污水處理裝置。該裝置對(duì)入口流速要求較高，漩渦穩(wěn)定器的存在不僅不能起到穩(wěn)流或消除水流漩渦的作用，反而會(huì)減小氣浮罐的有效體積和處理能力；此外采用多根微孔管下部布?xì)夥绞?，難以保證氣液均勻混合，且增加了安裝和維護(hù)成本。
[0011]總之，縱觀國內(nèi)各家單位業(yè)已公開的旋流氣浮一體化技術(shù)結(jié)構(gòu)方案，無外乎分為不設(shè)整流筒式、單一整流筒內(nèi)部旋流式、單一整流筒外環(huán)旋流式等三大類，且大多停留在方案理念或小型工程樣機(jī)階段，尚沒有滿足工程實(shí)際要求的大流量含油污水處理裝置問世；甚至出現(xiàn)過基于內(nèi)筒外旋流式氣旋浮結(jié)構(gòu)方案小型工程樣機(jī)在油田現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)除油性能不錯(cuò)而工程放大后除油效果很差的尷尬局面。迄今國內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行測(cè)試較為成功案例的最大處理量尚未能超過85m3/h(最大處理量150m3/h工程樣機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行測(cè)試結(jié)果極其令人失望)。有鑒于此，有必要對(duì)國內(nèi)外現(xiàn)有的技術(shù)方案進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)梳理，突破相關(guān)技術(shù)瓶頸制約，盡快研制開發(fā)能夠適應(yīng)大流量的旋流氣浮一體化含油污水處理系統(tǒng)，以滿足國內(nèi)石油石化等行業(yè)尤其是海洋油氣開發(fā)的現(xiàn)實(shí)迫切需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種將旋流與氣浮兩種分離技術(shù)有機(jī)結(jié)合且能夠滿足工程上大流量要求的含油污水處理系統(tǒng)。
[0013]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種含油污水處理系統(tǒng)，其特征在于:它包括一罐體、一設(shè)置在所述罐體內(nèi)部的旋流氣浮組合單元、一個(gè)以上設(shè)置在所述罐體內(nèi)部且位于所述旋流氣浮組合單元下方的均勻布?xì)庋b置和一布置在所述罐體外部的氣液混合單元；在所述罐體的側(cè)壁緊固連接一入口管，在所述罐體的底部中心緊固連接一三通管，所述三通管的一個(gè)端口連接一排水管，所述三通管的另一端口連接一回流水管線；在所述罐體的頂部中心緊固連接一收油管；所述旋流氣浮組合單元包括一外筒和一同軸設(shè)置在所述外筒內(nèi)部的內(nèi)筒，所述外筒和內(nèi)筒均兩端敞口 ；所述外筒通過多個(gè)圓周襯板與所述罐體的內(nèi)壁緊固連接；所述入口管沿切向進(jìn)入位于所述外筒與所述內(nèi)筒之間的環(huán)狀間隙；所述氣液混合單元包括兩微細(xì)氣泡發(fā)生器，其中一所述微細(xì)氣泡發(fā)生器的進(jìn)口端連接一含油污水進(jìn)口管，出口端連接位于所述罐體側(cè)壁上的所述入口管；另一所述微細(xì)氣泡發(fā)生器的進(jìn)口端連接所述回流水管線，出口端連接所述均勻布?xì)庋b置。
[0014]所述均勻布?xì)庋b置包括一進(jìn)液主管和多個(gè)垂直連接在所述進(jìn)液主管兩側(cè)的繞絲管，每一所述繞絲管均與所述進(jìn)液主管連通；所述進(jìn)液主管連接另一所述微細(xì)氣泡發(fā)生器的出口端。
[0015]在位于所述均勻布?xì)庋b置與所述罐體的底部出口之間設(shè)置一緩流板。
[0016]在所述微細(xì)氣泡發(fā)生器與所述入口管之間設(shè)置有一流量計(jì)；在所述收油管上設(shè)置有一閥門和一流量計(jì)；在所述排水管上設(shè)置有一閥門和一流量計(jì)；在所述回流水管線上設(shè)置有一閥門和一流量計(jì)；在所述回流水管線和含油污水進(jìn)口管上分別設(shè)置一壓力表；在所述罐體的頂部設(shè)置一壓力表和一安全閥；在所述罐體上還設(shè)置有一液位計(jì)。
[0017]所述外筒的上端設(shè)置成錐狀。
[0018]所述外筒的下端設(shè)置成錐狀或倒錐狀。
[0019]所述罐體由一圓筒狀的筒體、一橢圓形上封頭和一橢圓形下封頭組合而成。
[0020]所述罐體的側(cè)壁上設(shè)置有一人孔。
[0021]本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型在罐體內(nèi)設(shè)置一旋流氣浮組合單元，旋流氣浮組合單元主體部分是由內(nèi)筒和外筒組成的雙層整流筒，內(nèi)筒和外筒之間的環(huán)形間隙能夠提供一個(gè)相對(duì)平穩(wěn)的旋流空間，在罐體內(nèi)徑足夠大的情況下，通過適當(dāng)調(diào)整雙層整流筒所述內(nèi)層筒體和外層筒體的結(jié)構(gòu)尺寸和形狀，使之既能保持很好的旋流強(qiáng)度和旋流穩(wěn)定性，又能為氣浮分離過程提供相對(duì)安穩(wěn)的環(huán)境；此外，在旋流氣浮組合單元下方設(shè)有均勻布?xì)庋b置，其與回流管線的末端連接，用來實(shí)現(xiàn)二次氣浮過程中所需微細(xì)氣泡的均勻分布；因此，本實(shí)用新型將旋流與氣浮兩種技術(shù)有機(jī)結(jié)合，對(duì)含油污水的處理效率得到極大提高，整個(gè)旋流氣浮一體化系統(tǒng)形式精巧、結(jié)構(gòu)緊湊、處理量大。2、本實(shí)用新型在旋流氣浮組合單元的下方設(shè)置有緩流板，能夠用來防止罐體底部排水口出水過快產(chǎn)生渦流對(duì)氣浮環(huán)境造成的不良影響。3、本實(shí)用新型避免了借助填料層來提高凈化效率，也就省去了因填料層堵塞而帶來的停工清洗更換，能夠?qū)崿F(xiàn)長期穩(wěn)定運(yùn)行，且無轉(zhuǎn)動(dòng)部件，使用安裝維護(hù)修理簡易。4、本實(shí)用新型能夠適應(yīng)大流量的污水處理，避免了小型樣機(jī)的簡單批量并聯(lián)，減少了陸上場(chǎng)地或平臺(tái)甲板占用面積，并對(duì)水質(zhì)水量波動(dòng)變化的適應(yīng)能力較強(qiáng)，具有較高的操作彈性，并且能夠適應(yīng)液面的晃動(dòng)。5、本實(shí)用新型不采用價(jià)格昂貴的氣液混合栗，不僅大大降低設(shè)備投資和運(yùn)行維護(hù)成本，而且避免了氣液混合栗對(duì)油水混合物強(qiáng)烈剪切乳化對(duì)分離過程所帶來的負(fù)面影響。6、本實(shí)用新型采用密閉化、裝置化、無害化處理含油污水，避免了有害氣體的隨意排放，改善了操作環(huán)境，提高了安全性能，有利于對(duì)環(huán)境的保護(hù)。7、系統(tǒng)采用壓力排油來除去富集油相和泡沫浮渣，省去了利用外置動(dòng)設(shè)備，節(jié)能效果明顯，操作費(fèi)用低，同時(shí)也克服了采用重力排油使罐體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、占有罐內(nèi)有效分離空間的弊端。本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于各類含油污水的處理，尤其適合海上油氣開采所伴隨采出水的除油凈化。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本實(shí)用新型罐體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本實(shí)用新型罐體頂部的俯視示意圖；
[0025]圖4是圖2的A-A向剖視示意圖；
[0026]圖5是圖2的B-B向剖視示意圖；
[0027]圖6是本實(shí)用新型外筒與內(nèi)筒的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，圖6(a)、圖6(b)、圖6(c)和圖6(d)給出了四種外筒與內(nèi)筒的上、下端結(jié)構(gòu)和位置關(guān)系；
[0028]圖7是本實(shí)用新型的應(yīng)用示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0030]如圖1所示，本實(shí)用新型包括一罐體10、一設(shè)置在罐體10內(nèi)部的旋流氣浮組合單元20、一個(gè)以上設(shè)置在罐體10內(nèi)部且位于旋流氣浮組合單元20下方的均勻布?xì)庋b置30和一布置在罐體10外部的氣液混合單元40。
[0031]如圖2?4所示，本實(shí)用新型的罐體10由一圓筒狀的筒體101、一橢圓形上封頭102和一橢圓形下封頭103組