一种新型气浮-旋流一体化污水分离装置的制作方法

本实用新型涉及油田污水除油处理设备研究领域，具体涉及一种新型气浮-旋流一体化污水分离装置。

背景技术：

传统的溶气气浮法先通过提升泵提升污水，后经溶气泵形成溶气污水。污水两次经过离心泵，加剧了污水剪切乳化作用，不利于油水分离。

技术实现要素：

本实用新型旨在针对上述问题，提出一种新型气浮-旋流一体化污水分离装置。

本实用新型的技术方案在于：

一种新型气浮-旋流一体化污水分离装置，包括分离器，分离器包括分离器腔体，分离器腔体上部设有上封头，上封头上设有放空口；下部设有下封头，下封头连接有排水管；分离器腔体上设有污水入口；其特征在于：所述分离器腔体内设有收油装置，分离器侧壁上设有排油口，所述收油装置通过排油装置连通排油口；还包括静态混合器，所述静态混合器的入口端分别连接有溶气泵以及来源污水，出口端连接污水入口；所述的排水管分2路，一路为清水出口，一路为回流清水出口。所述的溶气泵的入口端分别连接有回流清水出口以及高压气瓶，出口端通过溶气水管线连接静态混合器。

本发明溶气泵水相取用回流清水出口的分离后清水，而非来源污水，回流清水与气体在溶气泵中混合，分离后清水的剪切乳化作用远低于来源污水，且溶气水与污水在静态混合器中静态混合而非剪切混合形成溶气污水，该设计降低了来源污水在溶气泵内剪切乳化的风险，提高了油水分离效果。

所述的污水入口为双向阿基米德螺旋线入口，具有一定压力的油水混合物由分离器腔体外的阿基米德螺旋线入口进入分离器腔体，与内腔体实现平滑过渡，由于流道较长，截面渐缩，溶气污水逐渐加速旋转，既利于形成渐稳流场，降低液滴的剪切破碎，又进一步增大了流体压力，增大了流体进入分离器腔体后的总压差，利于溶气污水内微气泡的迅速增大，提高初步油水分离效果, 同时降低了运行能耗。。

所述的来源污水通过污水提升泵与静态混合器连接。

所述的分离器腔体底端从上至下依次设有防涡板以及挡泥罩，设置防涡板以防止弱旋流产生的漩涡将已分离沉淀在装置底部的污泥再次搅起，影响分离效果。

所述的上封头上还设有压力表口以及安全阀。

本实用新型的技术效果在于：

1、回流清水先与溶气混合，再通过静态混合器与来源污水混合，降低了污水乳化风险；

2、采用双向阿基米德螺旋线入口，螺旋线流道与旋流腔体平滑过渡，既利于流场稳定，又加强了初始分离能力；

3、能够处理入口含油200-1000ppm的油田污水，处理后的清水含油量可降至20ppm以下，具有较强的稳定性、较高的分离效率，适应性强。

附图说明

图1为本实用新型一种新型气浮-旋流一体化污水分离装置的结构示意图。

图2为本实用新型一种新型气浮-旋流一体化污水分离装置双向阿基米德螺旋线俯视图。

图3为本实用新型一种新型气浮-旋流一体化污水分离装置防涡板俯视图。

图4为本实用新型一种新型气浮-旋流一体化污水分离装置静态混合器的结构示意图。

附图标记：1-上封头；2-分离器腔体；3-下封头；4-双向阿基米德螺旋线入口；5-收油装置；6-排油装置；7-排油口；8-防涡板；9-挡泥罩；10-排水管；11-清水出口；12-回流清水出口；13-高压气瓶；14-溶气泵；15-溶气水管线；16-静态混合器；17-来源污水；18-污水提升泵；19-放空口；20-压力表口；21-安全阀。

具体实施方式

一种新型气浮-旋流一体化污水分离装置，包括分离器，分离器包括分离器腔体2，分离器腔体2上部设有上封头1，上封头1上设有放空口19；下部设有下封头3，下封头3连接有排水管10；分离器腔体2上设有污水入口；所述分离器腔体2内设有收油装置5，分离器侧壁上设有排油口7，所述收油装置5通过排油装置6连通排油口7；还包括静态混合器16，所述静态混合器16的入口端分别连接有溶气泵14以及来源污水17，出口端连接污水入口；所述的排水管10分2路，一路为清水出口11，一路为回流清水出口12。所述的溶气泵14的入口端分别连接有回流清水出口12以及高压气瓶13，出口端通过溶气水管线15连接静态混合器16。

本发明溶气泵14水相取用回流清水出口12的分离后清水，而非来源污水17，回流清水与气体在溶气泵14中混合，分离后清水的剪切乳化作用远低于来源污水17，且溶气水与污水在静态混合器16中静态混合而非剪切混合形成溶气污水，该设计降低了来源污水17在溶气泵14内剪切乳化的风险，提高了油水分离效果。

其中，污水入口为双向阿基米德螺旋线入口4，具有一定压力的油水混合物由分离器腔体2外的阿基米德螺旋线入口进入分离器腔体2，与内腔体实现平滑过渡，由于流道较长，截面渐缩，溶气污水逐渐加速旋转，既利于形成渐稳流场，降低液滴的剪切破碎，又进一步增大了流体压力，增大了流体进入分离器腔体2后的总压差，利于溶气污水内微气泡的迅速增大，提高初步油水分离效果, 同时降低了运行能耗。。

所述的来源污水17通过污水提升泵18与静态混合器16连接。

所述的分离器腔体2底端从上至下依次设有防涡板8以及挡泥罩9，设置防涡板8以防止弱旋流产生的漩涡将已分离沉淀在装置底部的污泥再次搅起，影响分离效果。所述的上封头1上还设有压力表口20以及安全阀21。

本实用新型的具体运行过程为：来源污水17与溶气水通过静态混合器16混合，转为溶气污水，由双向阿基米德螺旋线入口4进入分离器腔体2，入口成渐缩型，流道较长，速度逐渐变大，流场稳定，进入分离器腔体2后，容积突然增大，流速迅速减小，压力迅速变小，溶气污水内微气泡体积迅速膨胀，携部分浮油、分散油上浮，完成含油污水的初步分离。压力稳定后，分离器腔体2内的弱旋流条件不仅有利促进体积当量的微气泡与分散油、部分乳化油、溶解油融合成为密度成倍减小、体积成倍增加的新油滴，加速油水分离进程，根据斯托克斯方程，弱旋流条件较重力，还可明显加强油水分离动力，促进油水分离进程。油水分离完成后，分离出的污油经收油装置5由排油口7排出，溶气污水中的废气除部分维持分离器腔体2正常工作压力外，其他部分由放空口19进入下游装置，分离后清水由排水管10分两路，一路完成油水分离，由清水出口11排出，一路由回流清水出口12进入溶气泵14，产生溶气水，循环参与油水分离。