CN203513352U - 一种用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置。本实用新型属于污水处理技术领域。用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置，包括气浮筒和臭氧发生装置；气浮筒包括反应区、分离区、浮渣区和清水区；反应区设置在气浮筒的中心，其内设置折流挡板，上部设喇叭扩散口，底部设置溶气释放器及进水管道；溶气释放器通过溶气水管道与多相流溶气泵出口连接；分离区与清水区之间设置隔断，隔断下部开孔；浮渣区设置导渣板及排渣管道；清水区设置出水管道、回流管道；回流管道与臭氧进气管道汇合后与多相流溶气泵进口连接；臭氧进气管道与臭氧发生装置连接。本实用新型具有结构简单，操作方便，控制容易，油水分离效果好，有机物去除效率高，高效节能等优点。

Description

一种用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，特别是涉及一种用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置。

背景技术

目前，油田进入开采中后期，聚合物驱三次采油技术广泛应用，越来越多的聚丙烯酞胺(APM)会随采出水带出。聚合物驱含油污水与水驱含油污水相比，具有污水中残余聚合物浓度高，含油污水粘度高，油水分离速度慢，污水中胶体颗粒自然沉降时间长，污水中乳化油滴(O/W型)粒径小，界面膜强度高，聚集稳定性好，污水剪切乳化能力强等特点。可见，污水中残余聚合物的存在，明显增大了聚合物驱含油污水处理难度，特别是油水分离难度。

乳化油的去除是聚合物驱含油污水治理的重点和难点。常用的处理乳化含油污水的方法有：气浮法、絮凝法、电化学法、粗粒化法、膜法。气浮技术是含油污水处理中广泛使用的技术，按气泡产生方式的不同，可分为溶气气浮、诱导气浮和电解气浮等。目前主要采用的是加压气浮法、叶轮气浮法、射流气浮法。加压溶气气浮法气泡尺寸小、均匀、操作稳定、除油效率高，但是流程复杂、停留时间长、设备庞大。叶轮气浮法快速、高效、经济、耐冲击负荷，但是需浮选助剂、气泡大小不均、制造维修复杂。射流气浮法工艺简单、噪音小、能耗低、产生气泡小，但是存在水射器要求高、水流紊动程度大等技术问题。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置。

本实用新型的目的是提供一种具有工艺简单、操作方便、既提高其油水分离效果又提高污水中残余聚合物和大分子有机物的去除能力，增加污水的可生化性的快速、高效、经济、耐冲击负荷等特点的用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置。

气浮技术处理废水的方法是通过某种方式向废水中通入空气，并以微小气泡的形式从水中析出，然后以此为载体，粘附废水中的乳化油、微小悬浮颗粒等污染物质，使其随气泡一起上浮到水面，形成泡沫－气、水、颗粒(油)三相混合体，通过收集泡沫或浮渣达到分离杂质、净化废水的目的。气浮的效果取决于液体密度差、油珠大小、温度、气泡尺寸及气含率等因素。

臭氧氧化技术是一种高级氧化技术，臭氧具有极强的氧化性，仅次于氟，高于氯和高锰酸钾，且臭氧在水中可短时间内自行分解，没有二次污染，是理想的绿色氧化剂。臭氧应用于水处理过程中其作用主要是除臭、脱色、杀菌和去除有机物。

本发明通过气浮处理技术的机理以及聚合物驱含油污水的特点，将气浮与臭氧氧化有机结合起来处理聚合物驱含油污水。利用臭氧代替空气作为溶气气源，改进气浮设备内部结构，提供一种工艺简单、操作方便、既提高其油水分离效果又提高污水中残余聚合物和大分子有机物的去除能力，增加污水的可生化性，在一个操作单元中同时实现破乳或絮凝、氧化、固液分离等多个过程的快速、高效、经济、耐冲击负荷的臭氧气浮装置。

本实用新型用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置所采取的技术方案是：

一种用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置，其特点是：臭氧气浮装置包括气浮筒和臭氧发生装置；气浮筒为分区结构，包括反应区、分离区、浮渣区和清水区；反应区设置在气浮筒的中心，其内设置折流挡板，上部设喇叭扩散口，底部设置溶气释放器及进水管道；溶气释放器通过溶气水管道与多相流溶气泵出口连接；分离区与清水区之间设置隔断，隔断下部开孔；浮渣区设置导渣板及排渣管道；清水区设置出水管道、回流管道；回流管道与臭氧进气管道汇合后与多相流溶气泵进口连接；臭氧进气管道另一端与臭氧发生装置连接。

本实用新型用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置还可以采用如下技术方案：

所述的用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置，其特点是：反应区底部的进水管道与提升泵出口连接，进水管道上设置药剂加药口。

所述的用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置，其特点是：溶气水管道上设置扩张管、压力表和压力调节阀。

所述的用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置，其特点是：压力调节阀设置在气浮筒底部壁边。

所述的用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置，其特点是：回流管道设置回流水流量计、回流水调节阀和真空表。

所述的用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置，其特点是：臭氧进气管道上设有臭氧调节阀和臭氧流量计。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置由于采用了本实用新型全新的技术方案，与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

本发明针对聚合物化学结构稳定，难生物降解物，常规的氧化剂很难对其完全氧化等特点，利用臭氧代替空气作为溶气气源。利用臭氧的强氧化性使有机物结构发生变化，大分子有机物转化为小分子有机物。同时通过高压溶气，增加臭氧在水中的溶解，提高臭氧有效利用率，并且使常规的气液界面氧化转化为液液体系内的氧化，强化了臭氧气体与聚合物及其他污染物的传质作用，从而提高了气浮去除难生物降解有机物的效率，使出水满足生化进水要求。同时，臭氧具有较强的助凝作用，改变水中悬浮物的性质，减少混凝剂的投加量，促进气浮工艺的处理效果。

本发明采用EDUR多相流溶气泵作为溶气设备。该泵吸气与吸水同时进行，通过泵内加压实现气液混合。与传统加压溶气气浮***相比，气液混合泵集加压泵、空气压缩机、高压溶气罐、释放器等设备的功能于一体，设备投资少，占地面积小，且更容易控制。

本发明加装溶气释放器以增加溶气水效果。EDUR多相流溶气泵兼具溶气释放器功能，本发明加装溶气释放器，提高气泡的微细度及产生数量，优化气泡尺寸的分配率等，增加微气泡与待处理水中杂质碰撞粘附的机率，从而进一步改善气浮净水效果。

本发明设置气浮复合型制剂加药口。复合型制剂使得在一个处理单元中同时实现破乳、混凝、絮凝和浮选等几个不同的环节，提高气浮效果。

本发明改进气浮装置内部结构。该气浮装置设计为封闭式气浮筒，封闭形式避免了浮渣刮除过程中易受大气风力的影响，造成泡沫飞扬以及使污染物返回设备中的弊端。气浮筒分区设计，包括反应区、分离区、浮渣区和清水区。反应区设置在气浮筒的中心，其内设置折流挡板，上部设置喇叭扩散口，底部设置溶气释放器及进水管道。聚合物驱含油污水接受了气浮复合型制剂后迅速混合，从底部进入臭氧气浮筒反应区。臭氧溶气水通过溶气释放器从底部进入反应区。在反应区设置折流挡板，增加湍动和水力流程，促进混合均匀，防止流体短路。不仅导致有效的预臭氧化，而且加强破乳、絮凝作用。从反应区进入分离区的水流速度很大，有利于选择细小的气泡，带入分离区进行气浮分离。上部设置喇叭扩散口，以提供必要的速度梯度捕获微细的气泡，它们包裹了油珠及固体颗粒，使密度减小，引起上浮。处理后的澄清水向下流，从分离区底部进入清水区，延长水流与臭氧接触时间、油水分离时间，使其反应充分，分离效果更好。

附图说明

图1是本实用新型用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置结构示意图。

图中，A-气浮筒，B-臭氧发生器，Ⅰ-反应区，Ⅱ-分离区，Ⅲ-浮渣区，Ⅳ-清水区，1-提升泵，2-原水管道，3-止回阀1，4-进水流量计，5-进水调节阀，6-进水管道，7-泵后加药口，8-折流挡板，9-溶气释放器，10-隔断，11-出水管道，12-导渣板，13-排渣管道，14-喇叭扩散口，15-回流管道，16-回流水流量计，17-回流水调节阀，18-真空表，19-臭氧进气管道，20-臭氧调节阀，21-臭氧流量计，22-止回阀2，23-EDUR多相流溶气泵，24-截止阀1，25-溶气水管道，26-扩张管，27-取样口，28-排气口，29-压力表，30-溶气泵压力调节阀。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

参阅附图1。

实施例1

一种用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置，包括气浮筒、臭氧发生装置。气浮筒分区设计，包括反应区、分离区、浮渣区和清水区。反应区设置在气浮筒的中心，其内设置折流挡板，上部设喇叭扩散口，底部设置溶气释放器及进水管道。进水管道与提升泵出口连接，其上设置药剂加药口。溶气释放器通过溶气水管道与EDUR多相流溶气泵出口连接。溶气水管道上设置扩张管、压力表及压力调节阀。压力调节阀设置在气浮筒底部壁边。分离区与清水区之间设置隔断，隔断下部开孔。浮渣区设置导渣板及排渣管道。清水区设置出水管道、回流管道。回流管道与臭氧进气管道汇合后与EDUR多相流溶气泵进口连接，其上设置回流水流量计、回流水调节阀、真空表。臭氧进气管道另一端与臭氧发生装置连接，其上设有臭氧调节阀及臭氧流量计。

本实施例的具体结构及其工作过程：

如图1所示。用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置，包括气浮筒A、臭氧发生装置B。气浮筒A分区设计为反应区Ⅰ、分离区Ⅱ、浮渣区Ⅲ和清水区Ⅳ。聚合物驱含油污水由原水管道2经提升泵1提升，接受泵后加药口7加入的气浮复合型制剂迅速混合后，通过进水管道6从气浮筒A底部进入反应区Ⅰ。反应区Ⅰ设置在气浮筒A的中心，其内设置折流挡板8，上部设置喇叭扩散口14，底部设置溶气释放器9及进水管道6。进水管道6上设置进水流量计4和进水调节阀5，用于控制进水水量。含油污水与臭氧溶气水同时从反应区Ⅰ底部进入，经过内部设置的折流挡板8，增加水力流程，促进混合均匀，不仅导致有效的预臭氧化，而且加强破乳、絮凝作用。从反应区Ⅰ进入分离区Ⅱ的水流速度很大，有利于选择细小的气泡，带入分离区Ⅱ进行气浮分离。上部设置喇叭扩散口14，以提供必要的速度梯度捕获微细的气泡，引起上浮。分离区Ⅱ与清水区Ⅳ之间设置隔断10，其下部开孔。处理后的澄清水向下流，从分离区Ⅱ底部进入清水区Ⅳ，延长了水流与臭氧接触时间、油水分离时间，使其反应充分，聚合物去除率更高，分离效果更好。处理后的浮渣从上部通过导渣板12进入浮渣区Ⅲ，由其上设置的排渣管道13排出。清水区Ⅳ设置出水管道11、回流管道15，部分清水由回流管道15与臭氧溶气后回流，其余清水由出水管道11排出。回流管道15与臭氧进气管道19汇合后与EDUR多相流溶气泵23进口连接，其上设有回流水流量计16、回流调节阀17及真空表18，通过回流水流量计16及回流调节阀17控制回流水流量。臭氧进气管道19另一端与臭氧发生装置B连接，其上设有臭氧调节阀20、臭氧流量计21，用于控制臭氧进入量。EDUR多相流溶气泵23同时抽吸回流水和臭氧并进行溶解，其出口与溶气释放器9通过溶气水管道25连接。溶气释放器9用于释放臭氧溶气水，提高气泡的微细度及产生数量，增加溶气水效果。溶气水管道25上设置扩张管26、压力表29及压力调节阀30。扩张管26用于溶气***稳压，其上设有取样口27、排气口28。用于当泵前吸入臭氧量大于饱和溶解度时排气和采集溶气样水。压力调节阀30设置在气浮筒A底部壁边，调节溶气释放压力。

本实施例将气浮与臭氧氧化有机结合起来处理聚合物驱含油污水，利用臭氧代替空气，浮选的同时进行臭氧氧化，分解污水中残余聚合物和大分子有机物。改进气浮设备内部结构，提高其油水分离效果。本实施例具有工艺简单、操作方便、增加污水的可生化性，在一个操作单元中同时实现破乳或絮凝、氧化、固液分离等多个过程，快速、高效、经济、耐冲击负荷等积极效果。

Claims (6)

1.一种用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置，其特征是：臭氧气浮装置包括气浮筒和臭氧发生装置；气浮筒为分区结构，包括反应区、分离区、浮渣区和清水区；反应区设置在气浮筒的中心，其内设置折流挡板，上部设喇叭扩散口，底部设置溶气释放器及进水管道；溶气释放器通过溶气水管道与多相流溶气泵出口连接；分离区与清水区之间设置隔断，隔断下部开孔；浮渣区设置导渣板及排渣管道；清水区设置出水管道、回流管道；回流管道与臭氧进气管道汇合后与多相流溶气泵进口连接；臭氧进气管道另一端与臭氧发生装置连接。

2.根据权利要求1所述的用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置，其特征是：反应区底部的进水管道与提升泵出口连接，进水管道上设置药剂加药口。

3.根据权利要求1所述的用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置，其特征是：溶气水管道上设置扩张管、压力表和压力调节阀。

4.根据权利要求3所述的用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置，其特征是：压力调节阀设置在气浮筒底部壁边。

5.根据权利要求1所述的用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置，其特征是：回流管道设置回流水流量计、回流水调节阀和真空表。

6.根据权利要求1所述的用于处理聚合物驱含油污水的臭氧气浮装置，其特征是：臭氧进气管道上设有臭氧调节阀和臭氧流量计。

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