CN108911003A - 一种微纳米气泡气浮除油装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明的一种微纳米气泡气浮除油装置及工艺，通过依次隔出预处理池、曝气池、气浮过滤池和清水池，使待除油水体在不同处理池内依次进行递进的处理，在预处理池中可进行投药、沉淀等初级处理；在曝气池中进行曝气并形成气浮浮渣；在气浮过滤池中继续利用曝气形成的微纳米气泡并通过刮泥机将油污清除，经除油后的清水流入清水池并通过出水口排出，同时可以回流曝气池减轻曝气池曝气压力，防止堵塞。整个池体结构设置合理，结构紧凑，整个装置无需回流处理，处理量大。

Description

一种微纳米气泡气浮除油装置及工艺

技术领域

本发明涉及一种微纳米气泡气浮除油装置及工艺，特别适用于石油化工废液除油领域中，属于环保技术领域。

背景技术

在污水处理领域中，油、水分离技术及设备是关键项目之一。对于比重接近水的微小颗粒悬浮油或乳化油等的去除，微纳米气泡气浮是最有效的方法之一。宏观气泡在1米水中，停留时间不足2秒，故与悬浮物接触时间短，发生粘附概率低，去污物效率低；微纳米级气泡在水中停留时间很长，比表面积增大，且带有负电荷，与悬浮物接触时间增长，破乳、去污能力增高。现有技术中，已有采用微纳米气泡气浮处理污水的技术，例如中国专利CN201720270770.7，该专利涉及一种高效气浮式污水处理设备，应用于化妆品生产工厂的污水处理环节。又如中国专利CN201610350448.5，该专利涉及一种石油化工含氰废水处理工艺及装置，主要用于处理废水中的氰化物。可以看出，现有技术中采用微纳米气泡气浮除油的装置及工艺的针对性较强，对处理含不同化学物质(例如盐类、酚类、硫化物、多环芳香族化合物、氮、硫等)或不同物质形态(例如悬浮态、乳化态、溶解态)的污水需要采用不同的装置及工艺，同一套除油装置及工艺不适用于处理含不同化学物质及不同物质形态的污水，其只针对某一类化学物质具有较好的处理效果。也就是说现有微纳米气泡气浮除油装置及工艺的通用性差。

发明内容

为解决现有微纳米气泡气浮除油装置及工艺的通用性差的问题，本发明提供一种微纳米气泡气浮除油装置及工艺。

本发明的技术方案：

一种微纳米气泡气浮除油装置，其特征在于包括依次隔开的预处理池、曝气池、气浮过滤池和清水池；

所述预处理池与曝气池之间通过水管连通，所述曝气池与气浮过滤池之间、所述气浮过滤池与清水池之间为堰板，所述气浮过滤池后部与曝气池之间具有回流管；

所述曝气池底部具有微纳米气泡曝气装置；

所述气浮过滤池上方具有刮泥装置。

优选的所述回流管上设有循环泵。

优选的所述预处理池设有进水口；所述清水池设有出水口。

优选的所述水管入口在预处理池上部，出口在曝气池底部。

优选的所述曝气池与气浮过滤池之间的堰板顶部为向气浮过滤池倾斜的挡优选的所述刮泥装置包括刮泥机、泥斗、出泥口和挡板；

所述泥斗与所述刮泥机末端连接；所述挡板与所述泥斗连接并向下延伸，并朝向清水池方向倾斜。

优选的所述曝气池内设有臭氧发生器。

前述一种微纳米气泡气浮除油装置的除油工艺，其特征在于包括：

(1)将待除油水体引入预处理池，对水体进行预处理；

(2)将预处理后的水体通过水管引入曝气池，开启微纳米气泡曝气装置；

(3)水自曝气池漫过挡泥板进入气浮过滤池；

(4)开启刮泥机，刮除浮于水体表面的漂浮物；

(5)经刮泥机刮除漂浮物的水体一部分越过气浮过滤池与清水池之间的堰板流入清水池，一部分通过回流管返回曝气池；

(6)清水池内的水体经出水口排出。

优选的所述预处理包括沉淀和/或投药。

优选的根据待除油水体中油的物理状态设置微纳米气泡曝气装置的气泡直径；

待除油为悬浮油，气泡直径设为2.5-5μm；

待除油为乳化油，气泡直径设为3～0.5μm；

待除油为溶解油，气泡直径设为0.5～0.01μm。

本发明的技术效果：

本发明的一种纳米气泡气浮除油装置通过依次隔出预处理池、曝气池、气浮过滤池和清水池，使待除油水体在不同处理池内依次进行递进的处理，在预处理池中可进行投药、沉淀等初级处理；在曝气池中进行曝气并形成气浮浮渣；在气浮过滤池中继续利用曝气形成的微纳米气泡并通过刮泥机将油污清除，经除油后的清水流入清水池并通过出水口排出，同时可以回流曝气池减轻曝气池曝气压力，防止堵塞。整个池体结构设置合理，结构紧凑，整个装置无需回流处理，处理量大。

由于池体的结构设置合理，本发明所述装置只需要在曝气池内设置微纳米气泡曝气装置，不需要设置气浮泵、涡凹气浮机、搅拌机等设备，所以能耗低；将曝气池内的微纳米气泡引入气浮过滤池中，实现多池共同气浮，除油效果好，且通过挡泥板防止浮渣回到曝气池，保证曝气和除污效率。

由于本发明的微纳米气泡直径设置在0.01～3μm之间，气泡直径小，密度大，所以浮渣(漂浮物)密实，含水量低，利于刮泥机刮除，并且利于后期的处理；且抗水流冲击能力强，污水量或污水含油量的突然变化对除油效果影响极小。

本发明的除油工艺中，针对待除油水体中油的物理状态设置不同的微纳米气泡曝气装置的气泡直径，除悬浮油时，气泡直径设为3-5μm；除乳化油时，气泡直径设为3～0.5μm；除溶解油时，气泡直径设为0.5～0.01μm，有针对性的设置气泡直径，提高除油效果。

通过本发明池体的结构设计加上微纳米气泡的吸附作用以及针对待除油水体中油的物理状态设置不同的气泡直径，无论较大粒径的油团、油泥，还是小分子团的油滴，都可以被吸附聚合并迅速上升到水面，再配合各个池的层次设计，可以引导待处理水体高效的实现浮渣处理去浮渣罐回炼，从而使被油污染的水域彻底消除了油污染，此外还可以通过臭氧发生器可对水体进行高级氧化，使水质净化还原并增加一定的溶解氧，使水质得到恢复。

附图说明

图1为本发明一种微纳米气泡气浮除油装置结构示意图。

附图标号：

1-进水口；2-水管；3-微纳米气泡曝气装置；4-导泥板；5-刮泥机；6-泥斗；7-出泥口；8-挡泥板；9-循环泵；10-回流管；11-堰板；12-出水口；13-预处理池；14-曝气池；15-气浮过滤池；16-清水池。

具体实施方式

为了更清楚的理解该发明的内容，将结合附图和实施例详细说明。

实施例1

如图1所示，本发明一种微纳米气泡气浮除油装置包括依次隔开的预处理池13、曝气池14、气浮过滤池15和清水池16；

所述预处理池13与曝气池14之间通过水管2连通，所述曝气池14与气浮过滤池15之间、所述气浮过滤池15与清水池16之间为堰板11，所述气浮过滤池15后部与曝气池14之间具有回流管10，所述回流管10上设有循环泵9；所述曝气池底部具有微纳米气泡曝气装置3；所述气浮过滤池15上方具有刮泥装置。

所述预处理池13设有进水口1；所述清水池设有出水口12。

所述水管2入口在预处理池13上部，出口在曝气池14底部，一方面保证水可以在预处理池13内进行足够时间的沉淀或药物处理等过程，另一方面也保证进入曝气池14后的水可以有足够的曝气时间。

所述曝气池14与气浮过滤池15之间的堰板顶部为向气浮过滤池倾斜的挡泥板4，可以防止进入气浮过滤池15的浮渣回流到曝气池14。

所述刮泥装置包括刮泥机5、泥斗6、出泥口7和挡板8；所述泥斗6与所述刮泥机5末端连接接收刮泥机5刮起的浮渣并从出泥口7排出；所述挡板8与位于刮泥板5下游，例如与所述泥斗6连接并向下延伸，且朝向清水池16方向倾斜，防止油渣进入清水池16。

还可以进一步在所述曝气池14内设置臭氧发生器进行高级氧化处理，进一步去除更难去除的溶解油等。

实施例2

根据实施例1描述装置的除油工艺。

将待除油水体通过入水口1引入预处理池13，对水体进行投放药物、水体沉降等预处理；将预处理后的水体通过水管2引入曝气池14中，开启微纳米气泡曝气装置3，调节气泡直径，在曝气池14中进行曝气并形成气浮浮渣；水体携带浮渣自曝气池14漫过挡泥板4进入气浮过滤池15，在气浮过滤池15中继续利用曝气形成的微纳米气泡结合水中的油污形成气浮并通过刮泥机5将油渣清除，当气浮过滤池15内的水到达一定高度，经除油后的清水流入清水池16并通过出水口12排出，同时可以打开回流泵9，将处理后的水回流至曝气池14，减轻曝气池14曝气压力，防止油污浓度过高造成堵塞。根据待除油水体中油的物理状态设置微纳米气泡曝气装置3的气泡直径；待除油为悬浮油，气泡直径设为3μm左右；待除油为乳化油，气泡直径设为3～0.5μm；待除油为溶解油，气泡直径设为0.5～0.01μm。

实施例3

根据实施例1描述的装置对某石化含盐污水***进行除油处理，进水量为30t/h，分别对低含油量22.38-425(ppm)和高含油量1064.5-4082.5(ppm)的水源进行了处理，处理结果如表所示：

表1：含油量22.38-425(ppm)的污水处理结果

序号	进水油含量(ppm)	出水絮体情况	出水油含量(ppm)
				1	22.38	基本没有	10.28
2	44.23	基本没有	8.21
				3	52.6	基本没有	6.57
4	58.35	少量	9.55
				5	72.79	基本没有	12.58
6	76.78	基本没有	10.11
				7	142.4	基本没有	18.76
8	388.8	基本没有	13.43
				9	425	基本没有	19.60

表2：含油量1064.5-4082.5(ppm)的污水处理结果

序号	进水油含量(ppm)	出水絮体情况	出水油含(ppm)
				1	1064.5	基本没有	44.7
2	1175.2	基本没有	32
				3	1278.7	基本没有	16.1
4	1562	少量	23.6
				5	2017.5	少量	21.4
6	4082.5	少量	82.2

表3：含油量1175.2(ppm)时，本装置与其他装置除油效果对比

1	原水油含量1175.2(ppm)
		2	一级溶气气浮786.1(ppm)
3	二级容气气浮154.7(ppm)
		4	微纳米气泡气浮16.1(ppm)

实施例4

根据实施例1描述的装置在某焦化厂连续三天进行污水处理。处理焦化吹气冷凝水，水质特点：油含量高，乳化严重，成份复杂，含有酚类、多环芳香族化合物及含氮、硫等各种恶臭气体，通过简单的重力沉降，很难分离，处理结果如表所示：

表4：硫化物、COD、油的去除效果

表5：芳烃类(苯系物)去除效果

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换等都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种微纳米气泡气浮除油装置，其特征在于包括依次隔开的预处理池、曝气池、气浮过滤池和清水池；

所述预处理池与曝气池之间通过水管连通，所述曝气池与气浮过滤池之间、所述气浮过滤池与清水池之间为堰板，所述气浮过滤池后部与曝气池之间具有回流管；

所述曝气池底部具有微纳米气泡曝气装置；

所述气浮过滤池上方具有刮泥装置。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述回流管上设有循环泵。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述预处理池设有进水口；所述清水池设有出水口。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述水管入口在预处理池上部，出口在曝气池底部。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述曝气池与气浮过滤池之间的堰板顶部为向气浮过滤池倾斜的挡泥板。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述刮泥装置包括刮泥机、泥斗、出泥口和挡板；

所述泥斗与所述刮泥机末端连接；所述挡板与所述泥斗连接并向下延伸，并朝向清水池方向倾斜。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述曝气池内设有臭氧发生器。

8.权利要求1-7任一所述的一种微纳米气泡气浮除油装置的除油工艺，其特征在于包括：

(1)将待除油水体引入预处理池，对水体进行预处理；

(2)将预处理后的水体通过水管引入曝气池，开启微纳米气泡曝气装置；

(3)水自曝气池漫过挡泥板进入气浮过滤池；

(4)开启刮泥机，刮除浮于水体表面的漂浮物；

(5)经刮泥机刮除漂浮物的水体一部分越过气浮过滤池与清水池之间的堰板流入清水池，一部分通过回流管返回曝气池；

(6)清水池内的水体经出水口排出。

9.根据权利要求8所述的除油工艺，其特征在于所述预处理包括沉淀和/或投药。

10.根据权利要求8所述的除油工艺，其特征在于根据待除油水体中油的物理状态设置微纳米气泡曝气装置的气泡直径；

待除油为悬浮油，气泡直径设为2.5-5μm；

待除油为乳化油，气泡直径设为3～0.5μm；

待除油为溶解油，气泡直径设为0.5～0.01μm。