CN100525926C

CN100525926C - 采用多级充气旋流技术处理炼油污水的方法

Info

Publication number: CN100525926C
Application number: CNB2007101177278A
Authority: CN
Inventors: 阎光绪; 陈春茂; 王嘉麟; 彭鸽威; 李敏; 杨双春; 郭绍辉
Original assignee: China University of Petroleum Beijing
Current assignee: China University of Petroleum Beijing
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2007-06-22
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2027-06-22
Also published as: CN101113035A

Abstract

本发明提供了一种采用多级充气旋流技术处理炼油污水的方法，可将炼油污水中的浮油、分散油、乳化油高效回收，同时去除绝大部分悬浮物。其主要特征是通过至少二级充气水力旋流器的设置，同时结合破乳剂、混凝剂和助凝剂的使用，对炼油过程中各装置产生的较高浓度含油污水进行物化处理，处理后的出水满足一般炼化污水处理场的生化段进水指标。本发明工艺可以取代现有炼油污水处理流程中的物化处理段(一级处理)，具有效率高、占地小、投资省等特点。

Description

采用多级充气旋流技术处理炼油污水的方法

技术领域

本发明涉及一种采用多级充气旋流技术处理炼油污水的方法，属于炼油污水处理技术范畴。

背景技术

炼油污水处理着重解决两个问题：首先是通过物化法(一级处理)除掉污水中的石油类与悬浮物；然后才能考虑通过生物化学法处理掉水中的COD、BOD、NH₃-N等有机污染物质。

炼油污水中的油分一般以浮油、分散油、乳化油、溶解油等四种形态存在：(1)浮油，它铺展在污水表面形成油膜或油层，油滴粒径较大，一般大于100μm，占总含油量的70％～80％以上；(2)分散油，以油粒形状分散在污水中，不稳定，静置一段时间后往往变成浮油，油滴粒径在100～25μm；(3)乳化油，在污水中呈乳浊状，油珠外边包着一层水化膜并且具有一定量的负电荷，水中又含有一定量的表面活性剂，使油粒之间难以合并，长期保持稳定，油粒径一般在25～0.1μm；(4)溶解油，油溶解于水中，粒径在0.1μm以下，极难分离。

目前对于这类来自炼厂的含油污水的物化处理(一级处理)采用多种设备进行组合，处理工艺如下：来水-平流隔油池-斜板隔油池-气浮。隔油是重力分离方法的一种，其原理是在重力作用下，使废水中所含的石油类及其它悬浮杂质根据不同的相对密度自行分离，相对密度小于1的自然浮上，相对密度大于1的下沉，从而达到分离的目的，处理的对象是浮油及粗分散油。平流隔油池可以去除粒径大于或等于150μm的油珠，斜板隔油池可以去除粒径大于或等于60μm的油珠。由于平流隔油池、斜板隔油池均为重力式分离，通过重力沉降使两相分离的推动力只有一个重力加速度，因此处理工艺需要污水停留时间长，设备体积庞大、占地面积多，投资成本高、管理难度大、运转不连续，而且难于处理细分散油(粒径小于50μm油珠)和乳化油，只有当污水中乳化油含量小于30mg/L，溶解油含量小于10mg/L时才具有良好除油效果。

由于隔油对炼油废水中细分散油、乳化油去除效果较差，因此隔油后需进行气浮处理。气浮法是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附水中的油滴或相对密度接近于水的悬浮物，使其随气泡浮升至水面而加以去除，可以去除细分散油和绝大部分的乳化油。目前在炼化含油污水处理中应用较多的是加压溶气浮选、涡凹浮选和射流浮选。涡凹浮选机存在着制造麻烦、维修麻烦、能耗较高、处理介质温度较高情况下效率急剧下降等问题。射流浮选装置是近年来出现的一种含油污水处理设备，射流浮选法可用一个水泵提供动力，较涡凹浮选降低了能耗，但存在设备造价高、维修维护困难、运行稳定性差等问题。加压溶气浮选是较为常用的方法。这种溶气气浮装置在操作中，经溶气得到的加压溶气水进入浮选槽(也称气浮池)后通过释放器被减压释放而产生微气泡，该微气泡在运动中与污水中的悬浮物同向接触而粘着成为有一定速度的颗粒，颗粒被上浮到表面由刮渣机构刮走，从而完成对原水中悬浮物的清除。装置一般配有加压泵、空气压缩机、射流器、高压溶气罐、释放器等复杂设置，整个设备体积庞大，对操作和维护都有比较高的要求。

因此常规物化处理工艺(一级处理)具有以下缺点：占地面积大，设备投资、基建和运行维护费用高，污水停留时间长等。

针对上述方法的不足，从20世纪60年代开始，逐渐发展了水力旋流分离技术。出现了一系列关于旋流分离技术的专利，部分专利的专利号分别为US4237006、US4231368、US4544486、US4464264、US4719014、US4721565、US4749490、CN2459311Y、CN1112522A、CN2221996Y、CN1199871C、CN1570033A、CN1817404A、CN1541948A、CN1546196等，其中分别公开了旋流分离技术在各类油水分离过程的应用。旋流分离技术被认为是一种高效节能型油水分离技术，它具有如下优点：结构简单；成本低、重量轻、维护费用少、能耗低；安装灵活方便，旋流器可以任何角度安装；工作连续、可靠，操作维护方便效率高；适应性好，运行及调节范围宽等。

同时，旋流分离也有不足之处：由于旋流器内流体的流动产生一定的剪切作用，如果参数设计不当，容易将液滴(油滴或水滴)打碎导致乳化而恶化分离过程；由于处理不同性质的物料往往需要不同结构尺寸或操作条件的旋流器，所以旋流分离操作的通用性较差。总之，不同原油的油水混合物往往具有不同的物性，因此，用于不同水质的旋流器往往不能互换使用。

常见的旋流器是柱状水力旋流器，对于浮油、分散油的处理效果比较好，但对于乳化油的去除效果还是比较差，而浮选装置的长处在于对乳化油的处理效率比较高，技术成熟可靠，但是对于来水中油含量比较高的情况适应性比较差，由此可以看到旋流器和浮选装置各有特点，各有不足。另一方面，来自国内炼厂的含油污水成分复杂，希望在更宽适应性范围内利用旋流器替代浮选装置用于含油污水的处理还需要有具体的研究结果来支持。

充气水力旋流器(Air-Sparged Hydrocyclone，ASH)是在普通柱状水力旋流器的基础上对水力旋流分离技术的进一步发展。1983年，Miller和Hupka用φ50mm的充气水力旋流器最早进行了油水分离试验的研究，试验证明ASH可以成功的进行油水分离。1993年，J.P.Beeby和S.K.Nicol用一个φ50×500mm的充气水力旋流器进行了浓缩水包油乳状液的研究，结果表明ASH可以成功的从污水中分离出化学稳定的乳状油。以浊度作为乳化液浓度的指标，当进料的含油浓度为400mg/L时，其底流中浊度去除率可达96％。1996年，余仁焕等利用自制的φ55mmASH进行了净化含油污水的研究，在进水流量53.3L/min、含油75mg/L、气液体积比＝1的情况下，除油率达到74.6％。

充气水力旋流器作为常规旋流器的一个改进，通过旋流器的边壁加气，将溶气浮选与水力旋流器的流动特征结合在一起，其在油水分离领域的应用更多的还是在研究探索阶段，处理效果和操作条件，以及设备参数的选择还是要受到所处理水质的具体情况限制。炼油污水中各类油分的组成由于对原油的加工目的物不同而有较大差异，建立一套适用性更广泛的处理***，实现对炼油污水的高效处理有显著的实用意义，充气水力旋流器在炼油污水处理中的工业化应用目前还没有报道。

发明内容

本发明的目的是为炼油污水预处理提供一种工艺简单、流程短、控制方便、管理简单、占地面积小、高效、低耗、节省投资的炼油污水物化处理***和方法，以替代现有污水物化处理流程中的隔油、浮选单元，使该工艺处理后的污水含油量达到30mg/L以下，悬浮物降到90mg/L以下，满足炼油污水处理场生化段进水要求。

本发明提供了一种采用多级充气旋流技术(预)处理炼油污水的方法，包括如下过程：

将炼厂各装置产生的高浓度含油污水经过加压至0.2～0.3MPa后进入输送管路，在输送管路中加入破乳剂，使之与被加压的含油污水共同经过静态混合器或文丘里混合器并在管路中维持15～25秒后进入一级充气水力旋流器实施油水分离，分离出的油类成分由上部溢出进入污油罐回收，初步净化后的含油污水由底部流出进入污水缓冲罐；所述破乳剂为聚丙烯酰胺类破乳剂，其基本中性，分子量为6百万～7百万，破乳剂投加量为0～20毫克/升待处理污水；

经污水缓冲罐排出的所述含油污水在输送管路中加入混凝剂，利用泵类实现药剂与污水的充分混合并加压至0.2～0.3MPa，使该混入混凝剂的污水在管路中维持反应时间20～25秒后加入助凝剂，该加入了混凝剂和助凝剂的污水经过静态混合器或文丘里混合器后输入二级充气水力旋流器，且控制该污水流过所述混合器到进入二级充气水力旋流器的时间为15～25秒，污水经二级旋流器的处理后，污水中的絮体由旋流器上部溢出形成浮渣实现去除，出水由底部流出成为预处理水，供进一步实施生化处理。

根据本发明提供的预处理工艺，将炼厂各装置产生的高浓度含油污水(原水)汇集后进入一级充气水力旋流器前，根据其中含油情况可先加入适量破乳剂，与含油污水充分混合并在管道中维持一定时间(15～25秒)利于实现对污水的破乳，该反应时间视污水中乳化油与悬浮物SS含量而定，然后进入一级充气水力旋流器实施油水分离。针对炼油污水的性质，本发明可以先加入适量聚丙烯酰胺作为破乳剂加强对污水实施破乳，在脱除浮油的同时尽可能回收污水中的大部分乳化油与分散油，该破乳剂基本中性，分子量为6百万～7百万，可以直接商购或要求厂家按要求生产。根据本发明的方案，所述来自炼厂各装置产生的含油污水中乳化油含量低至150mg/升或以下时，输送管路中破乳剂的投加量为0～10毫克/升待处理污水。若所述来自炼厂各装置产生的含油污水中乳化油含量高于150mg/升时，输送管路中破乳剂的投加量为10～20毫克/升待处理污水。

根据本发明的方法，经一级充气水力旋流器初步的油水分离处理，污水中大部分石油类成分可基本被回收，为使最终的排水能满足炼厂污水处理场生化段的进水要求，还需要先分别加入混凝剂和助凝剂进行架桥、网捕等，使水中的悬浮物与剩余的油分(石油类)形成较大的絮体，然后进入二级充气水力旋流器进一步净化处理。此时可使用常规的混凝剂和助凝剂，例如，混凝剂可以是铝盐系或铁盐系絮凝剂(氯化铝，聚合氯化铝铁，碱式氯化铝，铝酸钙等)，助凝剂则可以为丙烯酰胺聚合物(法国SNF公司的FO4190SH、FO4440SH、FO4800、FO4190PG等聚丙烯酰胺类药剂)，混凝剂和助凝剂的具体投加量均可按照常规操作，优选地，助凝剂和混凝剂的投加量分别为每升待处理水体1～2毫克和50～150毫克。

根据本发明的工艺，待处理污水经适当加压(例如通过离心泵或其它输送泵)进入管路，对该来水加入破乳剂并经静态混合器或文丘里混合器混合，而后的管道长度应维持污水(在设定的流量下)在其中停留20～25秒，给予油水分离和破乳剂与污水充分接触反应时间，使乳化油等被破乳形成较大油滴，然后进入一级充气旋流分离器完成污油(石油类)的回收。

根据本发明的工艺，混凝剂的加入时机在一级充气水力旋流器的出水进入泵前的管路中，此处所用的泵类为可实现对来水的搅拌混合、并使被混合的来水具有一定流速的装置，例如可使用离心泵，混入混凝剂的污水充分利用叶轮的搅拌混合作用发生反应，泵后的管道长度应能维持污水在其中停留20～25秒，给予混凝剂与污水充分反应时间；同时，管道中还设置管道混合器，该混合器可为静态混合器或文丘里混合器，污水在进入混合器前还需加入助凝剂，为实现与混凝后污水的充分混合，控制投加了助凝剂的污水流过管道混合器进入二级充气水力旋流器的时间为15～25秒(控制污水的流速和管道长度)，给予架桥、网捕的反应时间，使污水中石油类油分与悬浮物形成较大絮体。

根据本发明的工艺，充气水力旋流器的进水压力为0.2～0.3MPa；充气管线表压0.3～0.4MPa；从实用性角度考虑，充气气源可为厂内压缩风或空气压缩机提供。

根据本发明的工艺，在现场处理***中，所述来自炼厂各装置产生的含油污水在送入一级充气水力旋流器前，先经过一沉降除油罐或污水缓冲罐，回收部分浮油和分散油以及脱除泥沙。一级充气水力旋流器出水在进入二级充气水力旋流器前也先经过污水缓冲罐；

从前面的描述可以理解，本发明的关键是在用于对炼厂排放的高浓度含油污水实施预处理的***中设置了多级(至少是二级)充气水力旋流器及相关配套设备，而根据所处理污水的特性，所采用的一级充气水力旋流器和/或二级充气水力旋流器分别包括一组或一组以上旋流器的组合，例如，任何一级旋流分离都可以是二组或三组旋流器的串联，以达到预期的处理效果。对于特殊性质的含油污水，也可以设置多于二级的充气水力旋流器(二级旋流器的出水再进入下一级或多级旋流器)，以确保出水达到炼油厂油田污水场生化处理的水质标准。

关于充气水力旋流器的结构和工作原理，本领域普通技术人员都能熟知，可以参考图2所示意，其与普通旋流分离器的区别在于该装置浮选段的器壁采用了微孔材料，成为一根多孔管，孔隙在5～100μm，孔隙大小可以根据用途的不同在制造时进行控制。在操作中气流(空气或氮气或其他惰性气体)在一定压力下自外侧夹套通过器壁的孔隙“挤”入流场，含油污水沿旋流器进料段的切向入口在一定压力下进入，由于器壁的限制形成旋流。从孔隙进入的气流被高速旋转流体的剪切作用分割成大量的细小气泡，水中的疏水性微粒(如油滴、悬浮物等)与气泡相互碰撞和吸附，在离心力作用下进入中心的泡沫柱，进而垂直向上流入溢流管形成溢流；而靠近器壁的大部分液流从下部流出形成底流。整个过程实现了浮选和旋流的结合，提高了去除效率。

本发明的工艺中所采用的充气水力旋流器的内腔优选为烧结钛多孔管，其平均孔径为5μm，开孔率为30～50％，器壁厚度为3mm，透气率为2～9×10^-3L/min·cm²·mmH₂O，水体在旋流器内停留时间小于1秒，相比于传统的气浮方法，在除油率相当的情况下，本发明工艺最突出的优点是污水可以在分离器中的停留时间极短，通常可以在1秒内完成，而传统的气浮方法通常需15～20分钟；配合化学药剂的使用，本发明既能够去除浮油、分散油，也能够去除乳化油，检测结果显示，本发明采用充气水力旋流器更可以实现对污水中粒径低至4μm的油滴的去除。

总之，本发明的处理***和工艺代替常规含油污水处理物化段，既可以处理炼油污水，又可以处理其他高浓度含油污水。采用充气水力旋流器替代传统工艺中的隔油和/或浮选处理，设备占地面积小，针对待处理污水的性质相应调整操作条件和参数，工艺更加简单和方便控制，提高了通用性，整个工艺达到高效、低耗、节省投资的目的。做为炼化企业污水处理配套技术在业内推广将会产生非常显著的社会效益和经济效益。

附图说明

图1为本发明实施例1的工艺流程示意图。

图2是实施例2中采用充气水力旋流器的剖面示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例详细介绍本发明的实施过程和所产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地了解本发明的精神所在，但不能理解为对本发明可实施范围的任何限定。

实施例1 采用多级充气旋流技术处理炼油污水的工艺

请参阅图1，炼厂各装置产生的高浓度含油污水在送往一级充气水力旋流器2的管路中先被该管路上串联的离心泵12加压至0.2～0.3MPa，然后通过破乳剂投加药罐1被混入适量破乳剂，使该混入破乳剂的加压污水经过静态混合器16(或文丘里混合器)后维持在管道中反应15～25秒(视污水中乳化油与SS含量而定)后进入一级充气水力旋流器2进行油水分离，旋流分离操作所用的气源可以由厂内压缩风或空压机提供，污水中石油类油分由上部溢出回流至污油罐(图中未示)完成回收；初步净化后含油污水由底部流出进入缓冲罐13。该过程中，需要根据来水中乳化油的含量对药罐1中的破乳剂计量投加至污水中。

缓冲罐13出水与混凝剂共同经离心泵14叶轮搅拌实现药剂与污水的充分混合并加压至0.2～0.3MPa，控制流量使该污水在管道中反应20～25秒后加入助凝剂，混合水体经过静态混合器或文丘里混合器15处理排出后，继续在管道中维持反应一段时间(要求污水流过混合器15及随后的管路进入二级充气水力旋流器3的时间约15～25秒)完成架桥、网捕，使污水中的悬浮物与剩余石油类油分形成较大絮体，然后进入二级充气水力旋流器3，絮体由旋流器3上部溢出形成浮渣排放到泥渣池而实现去除，出水由旋流器3底部流出并设置回流管线至缓冲罐(图中未示)，完成预处理。经检测，经过该过程后的出水可达到污水场生化处理进水要求。

上述过程中，一级和二级充气水力旋流分离器的进水压力为0.2～0.3MPa；充气管道表压0.3～0.4MPa，气液体积比为2～3。

与目前操作相同，来自炼厂各装置的污水可以先汇集到一个沉降除油罐或污水缓冲罐(图中未示)，在起到稳定整个处理过程的水质水量同时也可先对污水中的浮油和泥砂进行初步脱除。

实施例2 充气水力旋流器

实施例1的流程中使用的一级和二级充气水力旋流器2和3可以是常规的充气水力旋流器，也可以是如图2所描述的充气水力旋流器(ASH)。

参考图2，该充气水力旋流器由进料段、浮选段、底流段等三部分组成。各段之间由法兰连接。整个旋流器设备的外形为圆柱形。

在进料段的中上部是进料管21，污水从这里采用切向进料方式进入旋流器。进料段顶部设计有溢流管22和压盖23。压盖23外侧与进料段顶部螺纹连接，内侧与溢流管22螺纹连接，这样可以根据水质要求采用不同内径的压盖和溢流管，而压盖23的外径保持不变，其内径则与溢流管22外径保持配套。

浮选段由内外两层腔体构成，内层腔体24选用北京有色金属研究院制造的烧结钛多孔管，其平均孔径为5μm，壁厚约3mm，整个腔体24内径与进料段内径相等，外层24′为1Cr18Ni9Ti不锈钢材料制作并与内层腔体24同心的管体，二者形成夹层(也称夹套)，该夹层一侧设置与外层有同样材质的进气管25。为使进气均匀，进气管25在器壁处分为二个支管，将进气分两股，为防止气流对多孔管局部的冲击，进气管25的二个支管的管头被封闭，而二个支管伸入夹层部分的径向向上方向开设有多个均匀进气孔，空气通过这些进气孔进入夹套。

底流段材质为普通碳钢，其底部套有内丝(内螺纹)29，与螺杆27配合。螺杆27的顶部通过螺纹连接的方式将泡沫底座26紧固。泡沫底座26为截锥形，通过螺杆27的旋转，可以实现在底流段的升降，从而改变该泡沫底座26与浮选段内腔出口间的底流环隙面积。另外，在设备的底部设计有底流管28，用于排出净化后的水。

实施例3

按照实施例1和实施例2的流程和操作率先在辽河石化分公司进行了采用多级充气水力旋流技术处理炼油污水的现场中试试验。设计处理能力5t/h；达到预期运行效果。

辽河石化公司主要加工辽河油田的稠油和超稠油，待处理污水具有稠油污水的典型特性。原水中浮油、分散油、乳化油、溶解油百分比含量分别为40.4％、6.1％、51.7％、1.6％。可见原水所含油类以浮油、乳化油为主，乳化程度较高，所以本实施例所要处理的含油污水属于高含油、高乳化、高悬浮物的难处理含油污水。

主要水质指标范围如下：

序号	项目	单位	指标范围
序号	项目	单位	指标范围	1	水温	℃	<38
2	pH		6-9	1	水温	℃	<38
2	pH		6-9	3	油	mg/L	800-1000
4	CODcr	mg/L	1000-2500	3	油	mg/L	800-1000
4	CODcr	mg/L	1000-2500	5	悬浮物(SS)	mg/L	1000-3000

对辽河石化炼化污水实施处理的具体流程操作参见实施例1的描述，各装置产生的高浓度含油污水经离心泵12加压至0.3MPa，并按照设定流量在该水流管路中同时投加破乳剂，使二者经静态混合器16实现充分混合，并在随后的管路中反应约25秒后进入一级充气水力旋流器2，气源可以由厂内压缩风或空压机提供，石油类由上部溢出送往污油罐被回收；初步净化后的含油污水由底部底流管28流出进入缓冲罐13。

缓冲罐13的出水与投加到管路中的混凝剂共同经离心泵14叶轮搅拌实现药剂与污水的充分混合并被加压至0.3MPa，在管道中反应约25秒后加入助凝剂，流经静态混合器或文丘里混合器15，并经输水管路进入二级充气水力旋流器3，该污水流过混合器15并进入二级充气水力旋流器3过程中控制反应约20秒，以完成架桥、网捕；水中悬浮物与剩余石油类油分形成较大絮体后进入二级充气水力旋流器3，絮体由旋流器上部溢出形成浮渣实现去除，出水由底部底流管28流出，该出水可达到污水场生化处理进水要求。

针对辽河石化炼油污水的性质，选择聚丙烯酰胺(法国SNF公司的FO4190SH，分子量6百万～7百万)作为破乳剂对污水实施破乳除油，投加量为15毫克/升待处理污水；混凝剂为硫酸铝，投加量为150mg/L，助凝剂为法国SNF公司FO4800水处理剂，投加量为2mg/L；

一级充气旋流分离器2和二级充气水力旋流器3进行分离时的进水压力为0.2～0.3MPa，充气气源为厂内压缩风，充气管线表压0.3～0.4MPa；

充气旋流器2、3的器壁采用烧结钛多孔管，其平均孔径为5μm，空隙度为30～50％，厚度3mm，透气率2～9×10^-3L/min·cm²·mmH₂O；该处理过程中水体在旋流器内停留时间均小于1秒。

经上述预处理工艺对污水处理的效果：

来自污水源的进水中石油类污油含量平均800～1000mg/L之间、CODcr波动在1000～2500mg/L，悬浮物1000～3000mg/L，经二级旋流分离后出水水质基本稳定，含油(石油类含量)低于30mg/L，CODcr平均600～800mg/L，悬浮物低于90mg/L，完全可以直接排入生化段进行后续处理；

可以认为，本发明可以解决污水中石油类、COD、悬浮物的处理问题，代替常规物化处理流程。

实施例4

按照实施例1和实施例2的流程和操作，在巴陵石化有限责任公司烯烃事业部进行了采用多级充气水力旋流技术处理炼油污水的现场中试试验。设计处理能力5t/h；达到预期运行效果。

巴陵石化有限责任公司烯烃事业部以加工石蜡基轻质原油为主，水质较好，原水中浮油、分散油含量较高、乳化油、溶解油比例较低。

对烯烃事业部炼化污水实施处理的具体流程操作参见实施例1的描述，针对该炼油污水的性质，一级充气水力旋流器前未投加破乳剂。

一级充气水力旋流分离器出水与混凝剂和助凝剂充分混合后泵入二级充气水力旋流分离器进行净化处理，此时可使用常规的混凝剂和助凝剂(与实施例3相同)，助凝剂和混凝剂的投加量分别为每升待处理污水1.0毫克和100毫克。

该预处理工艺对污水处理的效果：

来自污水源的进水中石油类含量平均300～800mg/L之间(乳化油含量一般不超过总石油类的20％)、CODcr平均600～1500mg/L，悬浮物300～1600mg/L，工艺出水水质基本稳定，含油(石油类含量)低于25mg/L，CODcr平均200～300mg/L，悬浮物低于60mg/L，完全可以直接排入生化段进行后续处理。

实施例5

按照实施例1和实施例2的流程和操作，在实验室进行了多级充气水力旋流技术处理含油污水的小试试验。设计处理能力2.5t/h；气液体积比为3，实验效果良好。

在实验室利用0#柴油、原油(取自冀东油田)与自来水在TM50型胶体磨作用下配制了含油量为400毫克/升的乳化含油污水，其油滴平均粒径在10μm以下。

油滴平均粒径测量采用库尔特全自动颗粒粒度分析仪(COULTERMULTISTZERII)，测量范围0.4～1200μm。油含量的测量采用OIL420型红外测油仪。

对配制的乳化含油污水实施处理的具体流程操作参见实施例1的描述。针对该含油污水的性质，一级充气水力旋流器前投加破乳剂(与实施例3相同)，投加量为15毫克/升待处理污水。

一级充气旋流分离器出水与混凝剂和助凝剂充分混合后泵入二级充气旋流分离器进行净化处理，此时可使用常规的混凝剂和助凝剂(与实施例3相同)，助凝剂和混凝剂的投加量分别为每升待处理污水1.0毫克和100毫克。

该预处理工艺对污水处理的效果：

来自污水源的进水中石油类含量平均为400mg/L左右，油滴平均粒径小于10μm；出水水质基本稳定，石油类含量平均在15mg/L～30mg/L左右，油滴平均粒径小于4μm。

实施例6

按照实施例1和实施例2的流程和操作，在实验室进行了多级充气水力旋流技术处理含分散油污水的小试试验。设计处理能力2.5t/h；气液体积比为3，实验效果良好。

在实验室利用0#柴油与自来水在离心泵剪切作用下配制了含油量为1000毫克/升的以分散油为主的含油污水，其油滴平均粒径在27μm。

对配制的以分散油为主的含油污水实施处理的具体流程操作参见实施例1的描述。针对该含油污水的性质，一级充气水力旋流器不投加破乳剂。

该预处理工艺对污水处理的效果：

来自污水源的进水中石油类含量平均为1000mg/L左右，油滴平均粒径27μm；出水水质基本稳定，石油类含量平均在15mg/L～30mg/L左右，油滴平均粒径小于4μm。

Claims

1、一种采用多级充气旋流技术处理炼油污水的方法，包括如下过程：

将炼厂各装置产生的含油污水经加压至0.2～0.3MPa后进入输送管路，向输送管路中加入破乳剂，使之与被加压的含油污水共同经过静态混合器或文丘里混合器并在管路中维持时间15～25秒进入一级充气水力旋流器实施油水分离，分离出的油类成分由上部溢出至污油罐回收，初步净化后的含油污水由底部流出进入污水缓冲罐，所述破乳剂为聚丙烯酰胺类，其基本中性，分子量为6百万～7百万，破乳剂投加量为0～20毫克/升待处理污水；

经污水缓冲罐排出的所述含油污水在输送管路中加入混凝剂，利用泵类实现药剂与污水的充分混合并加压至0.2～0.3MPa，使该混入混凝剂的污水在管路中维持反应时间20～25秒后加入助凝剂，该加入了混凝剂和助凝剂的污水经过静态混合器或文丘里混合器后输入二级充气水力旋流器，且控制该污水流过所述混合器进入二级充气水力旋流器的时间为15～25秒，污水经二级旋流器的处理后，污水中的絮体由旋流器上部溢出形成浮渣实现去除，出水由底部流出成为预处理水，供进一步实施生化处理。

2、根据权利要求1所述的方法，其中，所述来自炼厂各装置产生的含油污水中乳化油含量低至150mg/升或以下时，在输送管路中破乳剂的投加量为0～10毫克/升待处理污水。

3、根据权利要求1所述的方法，其中，所述来自炼厂各装置产生的含油污水中乳化油含量高于150mg/升时，在输送管路中破乳剂的投加量为10～20毫克/升待处理污水。

4、根据权利要求1所述的方法，其中，助凝剂和混凝剂的投加量分别为每升待处理污水1～2毫克和50～150毫克。

5、根据权利要求1所述的方法，其中，一级和二级充气水力旋流分离器的进水压力为0.2～0.3MPa；充气管道表压0.3～0.4MPa，气液体积比为2～3。

6、根据权利要求5所述的方法，其中，一级和二级充气水力旋流分离器的充气气源来自炼厂内压缩风或空气压缩机。

7、根据权利要求1所述的方法，其中，一级和二级充气水力旋流分离器的器壁采用烧结钛多孔管，其平均孔径为5μm，开孔率为30～50％，器壁厚度3mm，透气率2～9×10^-3L/min·cm²·mmH₂O；污水在旋流器内停留时间小于1秒。

8、根据权利要求1所述的方法，其中，所述一级充气水力旋流分离器和/或二级充气水力旋流分离器分别包括一组或一组以上的组合。