專利名稱：一種乳化油污水氣浮處理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種乳化油污水處理的多級環流器氣浮裝置。
背景技術：
超稠油廢水含油泥高，且礦物油比重與水接近，其原油顆粒長期懸浮在水中，廢水中含有大量人工合成類有機高分子化合物和天然大分子量浙青、膠質物質，在重力作用下分散相與連續相不易分層，該廢水PH值為7. 79，呈弱堿性，廢水呈褐色、粘稠，呈乳狀液穩定存在，難以降解。超稠油加工過程會產生大量含有重質乳化油的廢水，包括原油罐底脫水、脫鹽脫鈣污水、焦化大吹汽冷凝水等，這種水與普通煉油廢水、油田廢水相比，其突出特點是①乳化油含量高一般情況下，超稠油加工廢水中一半以上的油以乳化油形式存在，除去浮油和分散油后，80%以上的COD是由于乳化油和膠態懸浮物產生的；②乳化程度嚴重，乳滴穩定超稠油乳化油的乳滴直徑通常只有幾百納米到幾微米，由于廢水中存在著采油過程中引入的大量界面活性物質以及大量的膠質、浙青質的懸浮物，使得乳滴非常穩定；③乳化油粘度大超稠油100°C的運動粘度可達到100mm2/S以上，高粘度使乳滴界面異常穩定，流動性變差，造成乳滴不易聚并和吸附；④乳化油密度大超稠油的密度與水接近，因此通過沉降方法分離油水效率非常低，即使絮凝后的乳化油與水分離效果仍然較差。由于超稠油乳化油含量高，且難以被生物降解，因此在進入生化處理前，必須先采用物理和化學的方法進行預處理，而預處理的核心環節就是脫除浮化油。目前，脫除浮化油方法包括吸附、萃取、絮凝沉降、氣浮、膜分離等，其中絮凝沉降和氣浮方法比較常見，由于超稠油密度高、粘度大，絮凝后的乳化油相分離不好，沉降分離時間長、效率低，因而采用上述單一方法進行重油乳化油脫除效果很不理想；若經絮凝沉降分離后，進一步采用氣浮分離未沉降分離的乳化油，又存在過程復雜、能耗高缺陷。如陳春茂等在2007年第4期《煉油技術與工程》“遼河石化超稠油污水預處理工藝與工程實踐”中報道的采用水質水量調節-破乳除油-旋流油水分離-浮選凈化工藝對超稠油污水預處理的方法。由于乳化程度高，乳滴非常小且異常穩定，而穩定的油滴在氣泡界面的吸附量非常小，因此需要大量的氣泡界面吸附乳滴，需要多級氣浮以達到需要的分離效果，從而導致氣浮分離能耗高且分離效率低，例如CN101327966公開的一種稠油污水射流溶氣氣浮工藝，包括一次氣浮、射流溶氣、二次氣浮等在內的多級分離技術。近年來，一些新的高效氣浮分離設備和技術被報道，如US2008/0006588公開的氣旋浮選分離技術，CN 1M6196公開的加壓溶氣氣浮水力旋流油水分離的方法和裝置，其采用氣浮脫油和旋流分離結合方式對含油廢水料液進行脫油，上述文獻均沒有報道對超稠油乳化油廢水的分離效果。US 5897772公開了一種多級環流泡沫分離塔等。多級環流泡沫分離塔是一種在環流反應器基礎上開發的氣浮分離設備。由于氣浮分離的效率很大程度上取決于氣泡與連續相充分、快速的接觸，與一般的氣浮設備相比，環流反應器內氣泡快速湍動，氣液接觸充分，
3可使被分離的物質較快的富集在泡沫表面上，因而能顯著提高泡沫分離的效率，該技術對于大小在10 μ m以上的乳化油有較高的分離效率，但對粒徑更小、界面流動性差的重質油乳滴，分離效率仍然較低。CN1435275A在傳統鼓泡式反應器基礎上公開了一種多級環流反應器，塔內置有導流筒，導流筒底部設有氣體分布器，該反應器可廣泛用于氧化反應、發酵過程、烴加工反應以及活性污泥污水處理過程等各類氣-液或氣-液-固化學反應過程當中。現有的多級環流反應器用于含油廢水氣浮試驗有以下缺陷通過鼓泡把油水分離，泡沫中含有一定量的水，這樣在處理廢水的同時大約產生了原有廢水10%左右的更難處理的廢水；同時它對表面活性劑的要求更高，既要產生大量泡沫，又要是油水分離。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種重質乳化油污水氣浮處理裝置，其采用破乳-環流氣浮-刮油方式處理超稠油廢水中的乳化油。該裝置對重質乳化油的一次分離率可達 90%以上，處理后的廢水收率由90%左右提高到98%以上，不產生二次污水。本實用新型所述的乳化油污水氣浮處理裝置為一種環流泡沫分離塔，由下部鼓泡段1和上部泡沫段2組成；下部鼓泡段1為氣升式內環流反應器，其包含導流筒底部下部鼓泡段1的氣體分布器4，中部為單級或多級導流筒5，底部為排液口 3 ；上部的泡沫段2為溢流槽式氣液分離器，其包含溢流堰13、刮油器11和油渣排出口 6，刮油器11緊貼著溢流堰 13頂部上沿。在鼓泡段底部連接空壓泵7鼓入空氣，由氣體分布器4進入到導流筒內，在鼓泡段中部由計量泵12和8連接廢水儲罐10和破乳劑溶液儲罐9，并分別輸入廢水和破乳劑溶液，通過鼓入一定量的空氣使含破乳劑的廢水中的乳化油通過導流筒的環流氣浮方式不斷凝聚、上浮至上部泡沫段1。當泡沫段出現油層，為防止返混，通過刮油器U將泡沫段富集的浮油及時刮走，由油渣排出口 6排出，實現乳化油從廢水中的分離。本發明的優點和有益效果是分離效率高重質乳化油的一次分離率可達90%以上；工藝過程簡單廢水一次通過環流泡沫分離塔，即可實現乳化油和固體懸浮物的脫除，脫油后的污水可直接進行生化處理，使重質原油加工廢水的處理工藝和過程簡化；廢水處理后收率高本發明對表面活性劑要求不高，由于沒有過多的泡沫產生，產生的浮油由刮油機移走，廢水處理后的收率由90%左右提高到98%以上。沒有產生二次污水。
圖1為環流泡沫分離塔的結構圖。其中1-鼓泡段 2-泡沫段，3-排液口，4-氣體分布器，5-環流反應器的導流筒，6_油渣排出口，11-刮油器，13"溢流堰圖2為破乳-環流泡沫分離廢水中重質乳化油的連續操作工藝流程圖。其中 7-空壓泵8-計量泵，9-破乳劑溶液儲罐，10-廢水儲罐，11-刮油器，12-計量泵，13-溢流堰具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步描述如圖1所示，乳化油污水氣浮處理裝置為一種環流泡沫分離塔，由下部鼓泡段1和上部泡沫段2組成。下部鼓泡段1為氣升式內環流反應器，其包含導流筒底部的氣體分布器4，中部為多級導流筒5，底部為排液口 3。上部的泡沫段2為溢流槽式氣液分離器，其包含溢流槽堰13、刮油器11和油渣排出口 6，刮油器11緊貼著溢流堰頂部上沿。乳化油污水氣浮處理裝置的鼓泡段相當于一種多級環流反應器，因此本發明的分離塔下部鼓泡段成為一種氣升式內環流反應器，上部泡沫段為溢流槽式的氣液分離器。鼓泡段內的導流筒5為多級導流筒或單級導流筒，單級導流筒為常規設計，多級導流筒按照專利CN1435275設計。乳化油污水氣浮處理裝置總高與鼓泡段下部鼓泡段1內徑之比為 3 12，導流筒直徑與鼓泡段內徑之比為0. 3 0. 9。乳化油污水氣浮處理裝置的鼓泡段和泡沫段的直徑比為1 1.4 1 1.8，高度比為1 0.4 1 0.8;泡沫段和鼓泡段直徑的比為1 1 1.4 1，溢流槽堰和泡沫段的高度比為0.1 1 0.3 1。所述的刮油器采用匹配的市售刮油機，刮油器11緊貼著溢流堰13頂部上沿，為板式或帶式。板式刮油機，刮板長度與環流泡沫分離塔鼓泡段直徑比為1 1;帶式刮油機， 帶寬與環流泡沫分離塔鼓泡段直徑比為0.7 1。
權利要求1.一種乳化油污水氣浮處理裝置，其特征在于乳化油污水氣浮處理裝置為一種環流泡沫分離塔，由下部鼓泡段(1)和上部泡沫段( 組成；下部鼓泡段(1)為氣升式內環流反應器，其包含導流筒底部的氣體分布器G)，中部為多級導流筒(5)，底部為排液口(3)； 上部的泡沫段O)為溢流槽式氣液分離器，其包含溢流堰(13)、刮油器(11)和油渣排出口 (6)，刮油器(11)安裝在溢流堰頂部上沿。
2.根據權利要求1所述的乳化油污水氣浮處理裝置，其特征在于所述環流泡沫分離塔鼓泡段和泡沫段的直徑比為1 1.4 1 1.8，高度比為1 0.4 1 0.8;泡沫段溢流槽堰和鼓泡段直徑比為1 1 1.4 1，溢流槽堰和泡沫段的高度比為0.1 1 0. 3 1。
3.根據權利要求1所述的乳化油污水氣浮處理裝置，其特征在于所述的鼓泡段中的導流筒為單級或多級導流筒；所述的刮油器為板式或帶式刮油機。
4.根據權利要求3所述的乳化油污水氣浮處理裝置，其特征在于板式刮油機的刮板長度與環流泡沫分離塔溢流堰直徑比為11；帶式刮油機的帶寬與環流泡沫分離塔鼓泡段直徑比為0.7 1。
專利摘要本實用新型涉及一種乳化油污水氣浮處理裝置，其為一種環流泡沫分離塔，由下部鼓泡段(1)和上部泡沫段(2)組成；下部鼓泡段(1)為氣升式內環流反應器，其包含導流筒底部的氣體分布器(4)，中部為多級導流筒(5)，底部為排液口(3)；上部的泡沫段(2)為溢流槽式氣液分離器，其包含溢流堰(13)、刮油器(11)和油渣排出口(6)，刮油器(11)安裝在溢流堰頂部上沿；本處理裝置重質乳化油的一次分離率可達90％以上；廢水一次通過環流泡沫分離塔，即可實現乳化油和固體懸浮物的脫除，脫油后的污水可直接進行生化處理，廢水處理后的收率提高到98％以上。不產生二次污水。
文檔編號C02F1/24GK202152289SQ20112024092
公開日2012年2月29日 申請日期2011年7月8日 優先權日2011年7月8日
發明者于娟, 周華, 方新湘, 朱海霞, 熊良銓, 聶春梅, 陳永立 申請人:中國石油天然氣股份有限公司