旋流聚结气浮除油柱的制作方法

本发明涉及油田含油污水处理领域所用的气浮装置，特别是一种旋流聚结气浮除油柱。

背景技术：

在油田开发提炼生产中产生大量含油污水，含油量从几十mg/l～几千mg/l,有些污水中含有聚合物，处理难度大，这些含油污水若不加以处理任其排放到自然环境中，必然对自然水体、土壤造成油污染。溶气气浮是常用的含油污水处理设备之一，主要由气浮池、空压机、水泵、储气罐，旋流溶气罐、溶气水释放器等组成。其缺点是投资高、占地面积大、旋流溶气罐内容易存在空气、气泡释放不均匀、不能保持最佳气液比、除油除悬浮物效率低。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、除油除悬浮物效率高的旋流聚结气浮除油柱，本发明采用立式敞开结构具有占地面积小、气泡细微、弥散均匀、除油除悬浮物效率高等特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种旋流聚结气浮除油柱，包括下气浮柱、上气浮柱、旋流溶气罐；所述上气浮柱内设有旋流气浮柱外筒，所述旋流气浮柱外筒与旋流溶气罐相连接，所述旋流气浮柱外筒内设有下端与旋流气浮柱外筒的底部联通的中心旋流气浮柱，所述中心旋流气浮柱上切向设置有中心旋流气浮柱进水口，所述上气浮柱的顶部设有旋流气浮收油槽、浮渣排出口，所述上气浮柱在旋流气浮柱外筒的外侧由下至上依次设有配水孔板、支撑管、蛋托形盘片聚结填料、支撑管、聚结斜板填料；所述下气浮柱内由上至下依次设有挡板、溶气释放器、隔板、污泥收集锥筒、净水区，所述溶气释放器与旋流溶气罐相联通，所述污泥收集锥筒的底部设有沉淀筒，所述沉淀筒底部与中心旋流气浮柱进水口相联通；所述沉淀筒与净水区通过配水方管相连通，所述净水区与下气浮柱内通过配水方管ⅱ相连通，所述下气浮柱内设有出水口；所述下气浮柱内还设有溶气水出口、放空口，所述溶气水出口与旋流溶气罐相连接。

作为优选，所述上气浮柱与下气浮柱相连接且之间设有o型密封圈，所述下气浮柱底部设有底板。

作为优选，所述中心旋流气浮柱进水口延伸至上气浮柱外侧，所述中心旋流气浮柱进水口上依次连接有止回阀、流量计、球阀、废水进口。

作为优选，所述上气浮柱的顶部侧壁相对于旋流气浮收油槽处设有收油槽，所述浮渣排出口设置于收油槽上；所述中心旋流气浮柱的上端端部伸出旋流气浮柱外筒延伸至流气浮收油槽处。

作为优选，所述旋流气浮柱外筒的底部设有下封头，所述旋流气浮柱外筒的下封头的底部设有延伸至上气浮柱外侧的中心旋流气浮柱排污管，所述旋流气浮柱外筒的下封头的侧壁上设有延伸至上气浮柱外侧的释放器，所述旋流气浮柱外筒与旋流溶气罐通过释放器相连接，所述释放器与旋流溶气罐之间设有球阀。

作为优选，所述溶气释放器为六组且均为长条形结构，六组所述溶气释放器通过布气管连接螺母均匀设置于下气浮柱的内壁上且出水方向均朝向下气浮柱的中轴线；所述下气浮柱的外壁相对于溶气释放器处套设有与溶气释放器相通的溶气水释放槽，所述溶气水释放槽上设有溶气水进口，所述溶气水进口与旋流溶气罐相连通且之间设有球阀。

作为优选，所述下气浮柱内在污泥收集锥筒的下侧设有内筒，所述净水区为位于内筒、污泥收集锥筒、下气浮柱的内壁、底板之间所形成的封闭容腔；所述配水方管与配水方管ⅱ均为十组，十组所述配水方管均匀设置在污泥收集锥筒的下表面，十组所述配水方管ⅱ均匀设置在内筒上，所述配水方管与配水方管ⅱ交错设置且其中轴线之间呈60°～120°角设置。

作为优选，所述出水口一端延伸至下气浮柱外侧，所述出水口在下气浮柱内的一端上设有一开口朝上的弯头。

作为优选，所述沉淀筒底部设有循环水出口，所述循环水出口延伸至气浮柱外侧与中心旋流气浮柱进水口相联通，所述循环水出口与中心旋流气浮柱进水口之间依次设有球阀、循环泵、止回阀。

作为优选，所述放空口上设有球阀，所述溶气水出口与旋流溶气罐之间依次设有球阀、流量计、溶气泵、止回阀、球阀，所述溶气水出口在流量计与溶气泵之间外接有球阀、气体流量计，所述气体流量计与空气相连通。

污水从中心旋流气浮柱进水口进入中心旋流气浮柱内，在重力、离心力、气浮的作用下油滴和细微悬浮物以气泡为载体上浮至收油槽，大颗粒的悬浮物在自身重力作用下下沉，实现油、水、悬浮物第一级分离；第一级分离后的污水进入聚结斜板填料内，细小的油滴在聚结斜板填料内相互碰撞、聚结、小油滴变成大油滴以气泡为载体上浮至收油槽、大颗粒的悬浮物因靠自身重力下沉、实现油、水、悬浮物的第二级分离；第二级分离后的污水进入蛋托形盘片聚结填料处，污水进过蛋托形盘片聚结填料的孔时，油滴和悬浮物会产生一定的加速度，油滴因浮力而上浮，集结于蛋托形盘片聚结填料凸处沟槽内，油滴通过多层蛋托形盘片聚结填料小孔浮至水面，而聚结于蛋托形盘片聚结填料凹处的大颗粒悬浮物落入下部沉降区域，实现油、水、悬浮物的第三级分离；分离后的水穿过配水孔板和配水方管进入净水区，然后经过配水方管ⅱ进入下气浮柱最后从经出水口排出；经过三级处理的污水在溶气水的作用下，将水细小的油滴以气泡为载体上浮至收油槽，经浮渣排出口排出，沉积在沉淀筒内的污泥通过循环泵将污泥打碎并输送至旋流聚结气浮柱进水口，再次进行分离，实现设备的污泥净化和零排污。

本发明的有益效果是：

1、采用一级旋流气浮+两级聚结气浮处理工艺，强化了粗粒化效果、大大缩短了油滴和悬浮物上浮和下沉时间，提高了处理效率，在重力、离心力和气泡浮力的作用下，实现油、水、悬浮物的快速分离。

2、二级采用聚结斜板填料，污水中细小的油滴在聚结斜板填料区相互碰撞聚结形成大油滴并在气泡浮力的作用下快速上浮。

3、三级采用蛋托盘片聚结填料，污水经过蛋托盘片聚结填料区时油滴和悬浮物便会有一定的流速，油滴因浮力而上浮，大颗粒的悬浮物因重力而下沉，集结于蛋蛋托盘片聚结填料凸处沟槽内的油滴通过油孔浮于水面，而聚结于凹处的大颗粒悬浮物则落入下部沉降区域，污水经过多层蛋托盘片聚结填料，可大大提高了油滴上浮速度、缩短了污水停留时间。

4、设置配水孔板，实现溶气水均匀分布，溶气释放器采用长条型结构，溶气释放器圆周均匀分布，出水方向朝同一方向安装，依靠水力自身产生离心力，增加油滴、悬浮物与气泡的黏附效率，进一步提高油和悬浮物的分离效率。

5、采用迷宫式布水结构，多次改变出水路径，处理后的水在净水区内再次自然沉降，保证出水水质稳定。

6、设置隔板和沉淀收集锥筒，隔板有效阻止沉淀物的沉降下沉，在水力旋流离心力的作用下，增加悬浮物与气泡的黏附，减少沉淀物，沉淀收集锥筒方便沉降物收集，设置沉淀物循环泵，利用循环泵将沉淀收集锥筒内的沉淀物，打散并输送至中心旋流气浮柱进水口，再次进行旋流气浮和聚结气浮进一步提高污水处理效果，达到设备零排污。

7、采用溶气泵、旋流溶气罐的溶气系统代替传统的空压机、储气罐、回流泵溶气系统，具有气泡细微（直径小于30um），弥散均匀、溶气效率高特点。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明图1的a-a剖视图；

图3是本发明图1的b-b剖视图；

图4是本发明图1的c-c剖视图；

图5是本发明图1的d-d剖视图；

图6是本发明图1的e-e剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例：

如图1至图6所示的一种旋流聚结气浮除油柱，包括下气浮柱44、上气浮柱8、旋流溶气罐37，所述上气浮柱8与下气浮柱44相连接且之间设有o型密封圈17，所述下气浮柱44底部设有底板27。

所述上气浮柱44内设有旋流气浮柱外筒11，所述旋流气浮柱外筒11与旋流溶气罐37相连接，所述旋流气浮柱外筒11的底部设有下封头16，所述旋流气浮柱外筒11的下封头16的底部设有延伸至上气浮柱8外侧的中心旋流气浮柱排污管50，所述旋流气浮柱外筒11的下封头17的侧壁上设有延伸至上气浮柱8外侧的释放器51，所述旋流气浮柱外筒11与旋流溶气罐37通过释放器51相连接，所述释放器51与旋流溶气罐37之间设有球阀52；所述旋流气浮柱外筒11内设有下端与旋流气浮柱外筒11的底部联通的中心旋流气浮柱10，所述中心旋流气浮柱10上切向设置有中心旋流气浮柱进水口5，所述中心旋流气浮柱进水口5延伸至上气浮柱8外侧，所述中心旋流气浮柱进水口5上依次连接有止回阀4、流量计3、球阀2、废水进口1。

所述上气浮柱8的顶部设有旋流气浮收油槽9、浮渣排出口6，所述上气浮柱8的顶部侧壁相对于旋流气浮收油槽9处设有收油槽7，所述浮渣排出口6设置于收油槽7上；所述中心旋流气浮柱10的上端端部伸出旋流气浮柱外筒11延伸至流气浮收油槽9处；所述上气浮柱8在旋流气浮柱外筒11的外侧由下至上依次设有配水孔板15、支撑管53、蛋托形盘片聚结填料14、支撑管13、聚结斜板填料12。

所述下气浮柱44内由上至下依次设有挡板18、溶气释放器21、隔板22、污泥收集锥筒47、净水区46；所述溶气释放器21与旋流溶气罐37相联通，所述溶气释放器21为六组且均为长条形结构，六组所述溶气释放器21通过布气管连接螺母19均匀设置于下气浮柱44的内壁上且出水方向均朝向下气浮柱44的中轴线；所述下气浮柱44的外壁相对于溶气释放器21处套设有与溶气释放器21相通的溶气水释放槽20，所述溶气水释放槽20上设有溶气水进口48，所述溶气水进口48与旋流溶气罐37相连通且之间设有球阀49。

所述污泥收集锥筒47的底部设有沉淀筒28，所述沉淀筒28底部与中心旋流气浮柱进水口5相联通，所述沉淀筒28底部设有循环水出口40，所述循环水出口40延伸至气浮柱44外侧与中心旋流气浮柱进水口5相联通，所述循环水出口40与中心旋流气浮柱进水口5之间依次设有球阀41、循环泵42、止回阀43；所述沉淀筒28与净水区46通过配水方管23相连通，所述净水区46与下气浮柱44内通过配水方管ⅱ24相连通，所述下气浮柱44内设有出水口25，所述出水口25一端延伸至下气浮柱44外侧，所述出水口25在下气浮柱44内的一端上设有一开口朝上的弯头26；所述下气浮柱44内在污泥收集锥筒47的下侧设有内筒45，所述净水区46为位于内筒45、污泥收集锥筒47、下气浮柱44的内壁、底板27之间所形成的封闭容腔；所述配水方管23与配水方管ⅱ24均为十组，十组所述配水方管23均匀设置在污泥收集锥筒47的下表面，十组所述配水方管ⅱ24均匀设置在内筒45上，所述配水方管23与配水方管ⅱ24交错设置且其中轴线之间呈60°～120°角设置。

所述下气浮柱44内还设有溶气水出口29、放空口30，所述溶气水出口29与旋流溶气罐37相连接，所述放空口30上设有球阀31，所述溶气水出口29与旋流溶气罐37之间依次设有球阀32、流量计33、溶气泵34、止回阀35、球阀36，所述溶气水出口29在流量计33与溶气泵34之间外接有球阀38、气体流量计39，所述气体流量计39与空气相连通。

污水从中心旋流气浮柱进水口5进入中心旋流气浮柱10内，在重力、离心力、气浮的作用下油滴和细微悬浮物以气泡为载体上浮至收油槽7，大颗粒的悬浮物在自身重力作用下下沉，实现油、水、悬浮物第一级分离；第一级分离后的污水进入聚结斜板填料12内，细小的油滴在聚结斜板填料12内相互碰撞、聚结、小油滴变成大油滴以气泡为载体上浮至收油槽7、大颗粒的悬浮物因靠自身重力下沉、实现油、水、悬浮物的第二级分离；第二级分离后的污水进入蛋托形盘片聚结填料14处，污水进过蛋托形盘片聚结填料14的孔时，油滴和悬浮物会产生一定的加速度，油滴因浮力而上浮，集结于蛋托形盘片聚结填料14凸处沟槽内，油滴通过多层蛋托形盘片聚结填料14小孔浮至水面，而聚结于蛋托形盘片聚结填料14凹处的大颗粒悬浮物落入下部沉降区域，实现油、水、悬浮物的第三级分离；分离后的水穿过配水孔板15和配水方管23进入净水区46，然后经过配水方管ⅱ32进入下气浮柱44最后从经出水口25排出；经过三级处理的污水在溶气水的作用下，将水细小的油滴以气泡为载体上浮至收油槽7，经浮渣排出口6排出，沉积在沉淀筒28内的污泥通过循环泵42将污泥打碎并输送至旋流聚结气浮柱进水口5，再次进行分离，实现设备的污泥净化和零排污。

本发明的有益效果是：

1、采用一级旋流气浮+两级聚结气浮处理工艺，强化了粗粒化效果、大大缩短了油滴和悬浮物上浮和下沉时间，提高了处理效率，在重力、离心力和气泡浮力的作用下，实现油、水、悬浮物的快速分离。

2、二级采用聚结斜板填料12，污水中细小的油滴在聚结斜板填料12区相互碰撞聚结形成大油滴并在气泡浮力的作用下快速上浮。

3、三级采用蛋托盘片聚结填料14，污水经过蛋托盘片聚结填料14区时油滴和悬浮物便会有一定的流速，油滴因浮力而上浮，大颗粒的悬浮物因重力而下沉，集结于蛋蛋托盘片聚结填料14凸处沟槽内的油滴通过油孔浮于水面，而聚结于凹处的大颗粒悬浮物则落入下部沉降区域，污水经过多层蛋托盘片聚结填料14，可大大提高了油滴上浮速度、缩短了污水停留时间。

4、设置配水孔板15，实现溶气水均匀分布，溶气释放器21采用长条型结构，溶气释放器21圆周均匀分布，出水方向朝同一方向安装，依靠水力自身产生离心力，增加油滴、悬浮物与气泡的黏附效率，进一步提高油和悬浮物的分离效率。

5、采用迷宫式布水结构，多次改变出水路径，处理后的水在净水区46内再次自然沉降，保证出水水质稳定。

6、设置隔板22和沉淀收集锥筒47，隔板22有效阻止沉淀物的沉降下沉，在水力旋流离心力的作用下，增加悬浮物与气泡的黏附，减少沉淀物，沉淀收集锥筒47方便沉降物收集，设置沉淀物循环泵42，利用循环泵42将沉淀收集锥筒47内的沉淀物，打散并输送至中心旋流气浮柱进水口5，再次进行旋流气浮和聚结气浮进一步提高污水处理效果，达到设备零排污。

7、采用溶气泵34、旋流溶气罐37的溶气系统代替传统的空压机、储气罐、回流泵溶气系统，具有气泡细微（直径小于30um），弥散均匀、溶气效率高特点。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。