一种溶气气浮装置的制作方法

本技术涉及油田采出水处理，具体地涉及一种溶气气浮装置。

背景技术：

1、气浮法是油田采出水处理中一种高效、快速的油水分离技术。溶气气浮(daf)是气浮的一种，它利用水在不同压力下溶解度不同的特性，对全部或部分待处理(或处理后)的水进行加压并加气，增加水的空气溶解量，通入加过破乳剂的水中，在常压情况下释放，空气析出形成小气泡，粘附在油珠上，使油珠密度远小于水而快速上升，从而使油水分离。

2、常用的溶气气浮装置一般利用溶气泵使10％～50％的气浮出水回流加压至0.3mpa～0.8mpa，加压过程中溶解一定量的气体(溶气泵流量的10％～20％)。回流的高压溶气水在进水端减压释放出微气泡，与原水中的油珠接触，形成气浮体。溶气气浮一般在进水端设溶气水与原水的混合接触反应区，使气泡与油珠充分接触，提高油水分离效率。传统溶气气浮接触反应区停留时间长(3～5min)，为提高油的去除率需要投加破乳剂，使小油珠破乳聚并为较大的油珠，更易于与气泡相结合，增加了药剂成本。因此，有必要设计一种无须添加药剂即可实现破乳的溶气气浮装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种溶气气浮装置，无需投加破乳剂即能够实现物理法破乳。

2、本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

3、一种溶气气浮装置，包括溶气气浮本体和设置于溶气气浮本体内的溶气反应器；所述溶气反应器包括水力空化溶气反应器本体、进水管和溶气水减压管；所述进水管设置于水力空化溶气反应器本体侧面，贯穿溶气气浮本体侧壁；所述溶气水减压管设置于水力空化溶气反应器本体底部，贯穿溶气气浮本体；所述水力空化溶气反应器本体内设置壳体和位于壳体上方的集气装置，所述壳体自上而下依次划分为溶气空化反应段、溶气水混合段和回流混合段；溶气水减压管顶部贯穿回流混合段且延伸至溶气水混合段内，所述集气装置通过气体回流管与溶气水混合段连通。

4、上述技术方案中，待处理的油田采出水经进水管流入水力空化溶气反应器本体，高压溶气水通过溶气水减压管，在高流速条件下，压力急剧下降，释放出大量的微细气泡，这些微细气泡逐级合并为微气泡，然后流入溶气水混合段，高速流入的溶气水在溶气水混合段形成负压区，在负压作用下使原水与回流水经回流混合段混合后进入溶气水混合段，在溶气水混合段完成进水、溶气水、回流水的充分混合；同时，在负压作用下微小气泡膨胀，破裂，产生空化效应，空化破坏油珠表面水化膜，使油珠破乳，

5、形成大油珠，更易于与微气泡结合，实现物理法破乳，无需投加化学破乳剂；原水与回流水、溶气水在溶气水混合段混合后进入溶气空化反应段，微气泡之间进行合并，产生空化效果，空化效应易于破坏油珠界面的水化膜，促使油珠进行合并，合并后的大油珠更易于与微气泡结合；集气装置收集大气泡，形成集气区，通过气体回流管，利用溶气水混合段形成的负压区，抽吸回流，进一步参与反应，形成二次溶气，强化溶气混合破乳效果。

6、进一步的，所述集气装置包括导流集气板和集气罩，导流集气板顶部与集气罩连通，集气罩通过气体回流管与溶气水混合段连通。一部分气泡上升过程中经导流集气板，进入集气罩，导流集气板收集大气泡，同时起到整流作用，防止反应区顶部形成大气泡区，造成油层的剧烈波动，影响反应效果。

7、进一步的，所述溶气水减压管顶部设置溶气水喷头，微气泡经溶气水喷头高速流入溶气水混合段。

8、进一步的，所述溶气水混合段和溶气空化反应段相连接处设置整流板，高速水流经整流板形成折射以加强混合反应。

9、进一步的，所述水力空化溶气反应器本体内壁设置进水挡板，位于进水管出水口处。

10、进一步的，所述进水挡板为倒置l型结构，用于改变进水流向，使水流向下流动。

11、进一步的，所述水力空化溶气反应器本体顶部设置溢流配水堰。

12、进一步的，所述回流混合段形成回流混合区，溶气水混合段形成溶气空化混合区、溶气空化反应段形成溶气空化反应区；集气罩与溢流配水堰之间区域形成整流反应区；回流混合段、溶气水混合段和溶气空化反应段的外部与水力空化溶气反应器本体内壁之间形成的区域形成回流区。

13、进一步的，所述溶气空化反应区为喇叭形，初始流速高，末端流速低，

14、形成速度梯度，能够强化微气泡与油珠的结合。

15、进一步的，所述回流混合区为倒置喇叭形，可降低底部流速，防止将底部悬浮物及微粒带到上部。

16、本实用新型的技术效果：

17、与现有技术相比，本实用新型的一种溶气气浮装置，能够实现物理法破乳，无需再投加破乳剂，降低运行成本；收集溢出的气体，利用回流溶气水射流过程中形成负压，抽吸溢出的气体，形成二次溶气，强化溶气效果，可减少回流量，降低能耗。

技术特征：

1.一种溶气气浮装置，其特征在于：包括溶气气浮本体(13)和设置于溶气气浮本体(13)内的溶气反应器；所述溶气反应器包括水力空化溶气反应器本体(7)、进水管(1)和溶气水减压管(2)；所述进水管(1)设置于水力空化溶气反应器本体(7)侧面，贯穿溶气气浮本体(13)侧壁；所述溶气水减压管(2)设置于水力空化溶气反应器本体(7)底部，贯穿溶气气浮本体(13)；所述水力空化溶气反应器本体(7)内设置壳体和位于壳体上方的集气装置，所述壳体自上而下依次划分为溶气空化反应段(6)、溶气水混合段(5)和回流混合段(4)；溶气水减压管(2)顶部贯穿回流混合段(4)且延伸至溶气水混合段(5)内，所述集气装置通过气体回流管(9)与溶气水混合段(5)连通。

2.根据权利要求1所述的溶气气浮装置，其特征在于：所述集气装置包括导流集气板(10)和集气罩(11)，导流集气板(10)顶部与集气罩(11)连通，集气罩(11)通过气体回流管(9)与溶气水混合段(5)连通。

3.根据权利要求1所述的溶气气浮装置，其特征在于：所述溶气水减压管(2)顶部设置溶气水喷头(8)。

4.根据权利要求1所述的溶气气浮装置，其特征在于：所述溶气水混合段(5)和溶气空化反应段(6)相连接处设置整流板(15)。

5.根据权利要求1所述的溶气气浮装置，其特征在于：所述水力空化溶气反应器本体(7)内壁设置进水挡板(3)，位于进水管(1)出水口处。

6.根据权利要求5所述的溶气气浮装置，其特征在于：所述进水挡板(3)为倒置l型结构。

7.根据权利要求2所述的溶气气浮装置，其特征在于：所述水力空化溶气反应器本体(7)顶部设置溢流配水堰(12)。

8.根据权利要求7所述的溶气气浮装置，其特征在于：所述回流混合段(4)形成回流混合区(41)，溶气水混合段(5)形成溶气空化混合区(51)、溶气空化反应段(6)形成溶气空化反应区(61)；集气罩(11)与溢流配水堰(12)之间区域形成整流反应区(16)；回流混合段(4)、溶气水混合段(5)和溶气空化反应段(6)的外部与水力空化溶气反应器本体(7)内壁之间形成的区域形成回流区(14)。

9.根据权利要求8所述的溶气气浮装置，其特征在于：所述溶气空化反应区(61)为喇叭形。

10.根据权利要求8所述的溶气气浮装置，其特征在于：所述回流混合区(41)为倒置喇叭形。

技术总结
本技术涉及油田采出水处理技术领域，具体地涉及一种溶气气浮装置，包括溶气气浮本体和设置于溶气气浮本体内的溶气反应器；所述溶气反应器包括水力空化溶气反应器本体、进水管和溶气水减压管；所述进水管设置于水力空化溶气反应器本体侧面，贯穿溶气气浮本体侧壁；所述溶气水减压管设置于水力空化溶气反应器本体底部，贯穿溶气气浮本体；所述水力空化溶气反应器本体内设置壳体和位于壳体上方的集气装置，所述壳体自上而下依次划分为溶气空化反应段、溶气水混合段和回流混合段；溶气水减压管顶部贯穿回流混合段且延伸至溶气水混合段内，所述集气装置通过气体回流管与溶气水混合段连通。本技术无需投加破乳剂即能够实现物理法破乳。

技术研发人员：王玉方,李璐,朱悦,提阳,李绪宾,徐峰,陈明锐,张梅,李全军,信红波,姜宝,周志海
受保护的技术使用者：森诺科技有限公司
技术研发日：20230222
技术公布日：2024/1/12