申请/专利权人：湖南宇宙环保工程有限公司

申请日：2019-05-29

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN110127809B

主分类号：C02F1/40

分类号：C02F1/40

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2019.09.10#实质审查的生效;2019.08.16#公开

摘要：本发明公开了一种含油污水纯物理水质改性系统，属于油污水处理设备领域，包括依次连接设置的第一文丘里管、第一混合器、一级曝气除油罐；所述第一文丘里管外壁连通有第一进气口；所述一级曝气除油罐顶端设置有第一排油口，底端设置有第一排污管，侧壁设置有第一出水口；所述一级曝气除油罐内部设置有第一喷射筒，所述第一喷射筒外壁设置有第一喷射嘴，所述第一混合器通过第一管道延伸进入至第一喷射筒内并通过第一喷射嘴将污水喷射至一级曝气除油罐内。本发明实现了物理破乳，不需要添加化学药剂，减少了油泥废物的产生，也减少了处理成本。

主权项：1.一种含油污水纯物理水质改性系统，其特征在于：包括依次连接设置的第一文丘里管（110）、第一混合器（112）、一级曝气除油罐（120），含油污水通过第一提升泵（115）送入所述第一文丘里管（110）；所述第一文丘里管（110）外壁还连通有第一进气口（111）；所述一级曝气除油罐（120）顶端设置有第一排油口（1202），底端设置有第一排污管（1201），侧壁设置有第一出水口（1204）；所述一级曝气除油罐（120）内部设置有第一喷射筒（121），所述第一喷射筒（121）外壁设置有第一喷射嘴（122），所述第一混合器（112）通过第一管道（113）延伸进入至第一喷射筒（121）内并通过第一喷射嘴（122）将污水喷射至一级曝气除油罐（120）内进行油水分离；还包括脱气除油装置，所述脱气除油装置包括旋流分离罐（140）、脱气分配筒（151）和除油罐（150），所述旋流分离罐（140）与第一出水口（1204）连通，所述旋流分离罐（140）内设置有螺旋上升的导流板（141）；所述旋流分离罐（140）上端设置有第二排油口（1402），下端设置有第二排污管（145）；所述脱气分配筒（151）上端与旋流分离罐（140）连通，下端伸入除油罐（150）内且周向设置有喷水管（152）；所述除油罐（150）上端设置有第三排油口（154），下端设置有第三排污管（158），中部侧壁设置有第二出水口（156）；所述旋流分离罐（140）连通有从外部延伸至其内的第一进气管（142），所述第一进气管（142）向上延伸设置有喷气嘴（143），所述喷气嘴（143）能朝上方的导流板（141）喷气；所述旋流分离罐（140）上端设置有排气管（148）；所述一级曝气除油罐（120）内部设置有第二喷射筒（123）和分离筒（125），所述第二喷射筒（123）将第一喷射筒（121）包裹住，所述分离筒（125）将第二喷射筒（123）包裹住，所述第二喷射筒（123）周向设置有第二喷射嘴，第二喷射筒（123）连接有第二进气管（124）。

全文数据：一种含油污水纯物理水质改性系统技术领域本发明涉及油污水处理设备领域，特别是涉及一种含油污水纯物理水质改性系统。背景技术目前，采油污水在开采过程中加入了化学药剂驱油，大量的化学药剂残留在污水中，使污水形成了较为稳定的乳化液，含聚含油污水由于聚合物的存在，含聚污水中易于形成更稳定的乳状液体系，粘度使得油水界面膜强度增大，明显增加了含油污水油水分离的难度。传统的隔油、混凝沉降或气浮、过滤工艺大多采用化学破乳的方式进行处理。由于投加净水剂、絮凝剂，运行成本高，产生大量油泥废弃物，而且不同的水质需要投加不同的化学药剂破乳，制约了含油污水回注技术的发展。发明内容本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明提出一种环保低成本的含油污水纯物理水质改性系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含油污水纯物理水质改性系统，包括依次连接设置的第一文丘里管、第一混合器、一级曝气除油罐；所述第一文丘里管外壁连通有第一进气口；所述一级曝气除油罐顶端设置有第一排油口，底端设置有第一排污管，侧壁设置有第一出水口；所述一级曝气除油罐内部设置有第一喷射筒，所述第一喷射筒外壁设置有第一喷射嘴，所述第一混合器通过第一管道延伸进入至第一喷射筒内并通过第一喷射嘴将污水喷射至一级曝气除油罐内进行油水分离。进一步，还包括脱气除油装置，所述脱气除油装置包括旋流分离罐、脱气分配筒和除油罐，所述旋流分离罐与第一出水口连通，所述旋流分离罐内设置有螺旋上升的导流板；所述旋流分离罐上端设置有第二排油口，下端设置有第二排污管；所述脱气分配筒上端与旋流分离罐连通，下端伸入除油罐内且周向设置有喷水管；所述除油罐上端设置有第三排油口，下端设置有第三排污管，中部侧壁设置有第二出水口。进一步，所述旋流分离罐连通有从外部延伸至其内的第一进气管，所述第一进气管向上延伸设置有喷气嘴，所述喷气嘴能朝上方的导流板喷气；所述旋流分离罐上端设置有排气管。进一步，所述旋流分离罐上端设置有锥形收油斗，所述第二排油口设置在由锥形收油斗与旋流分离罐侧壁形成的锥形腔的底部。进一步，所述旋流分离罐与第一出水口之间设置有过渡水池，所述过渡水池与旋流分离罐之间依次设置有第二提升泵、第二混合器和第二文丘里管，所述第二文丘里管外端设置有第二进气口，所述第二文丘里管伸入旋流分离罐内且位于导流板下方。进一步，所述除油罐在喷水管上方设置有溢流收油斗，所述第三排油口设置在由溢流收油斗与除油罐内壁形成的锥形腔的底部。进一步，所述脱气分配筒底部设置有延伸至外部的第五排污管。进一步，所述一级曝气除油罐内部设置有第二喷射筒和分离筒，所述第二喷射筒将第一喷射筒包裹住，所述分离筒将第二喷射筒包裹住，所述第二喷射筒周向设置有第二喷射嘴，第二喷射筒连接有第二进气管。进一步，还包括第一循环管、第三混合器、循环泵和第二循环管，所述第二循环管从一级曝气除油罐内部延伸至外部；所述循环泵一端与第二循环管连接，另一端与第三混合器一端连接，所述第三混合器另一端与第一循环管连接，所述第一循环管延伸至一级曝气除油罐内部，所述循环泵和第三混合器之间设置有第三进气口。进一步，还包括二级曝气除油罐，所述二级曝气除油罐内部设置有用于分离油水的喷射分离装置；所述二级曝气除油罐上端设置有第四排油口，下端设置有第四排污管，侧壁设置有第三出水口；所述第一出水口通过管道与喷射分离装置连接。本发明的有益效果是：通过第一文丘里管进行初步破乳，第一混合器将第一进气口的进入空气和油污水混合后进入到第一喷射筒，油污水通过第一喷嘴的喷射，在一级曝气除油筒体内释放形成文丘里破乳和曝气破乳，在压力条件下使污水达到破乳的目的，分离出来的油通过顶第一排油口排出；本设计实现了物理破乳，不需要添加化学药剂，减少了油泥废物的产生，也减少了处理成本。附图说明下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明第一实施例的安装结构示意图；图2是图1的A处放大视图；图3是本发明第二实施例的安装结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。参照图1至图2，本发明的一种含油污水纯物理水质改性系统的第一实施例，包括依次连接设置的第一文丘里管110、第一混合器112和一级曝气除油罐120。所述第一文丘里管110外壁连通有第一进气口111，第一进气口111用于加入计量的空气或氮气；所述一级曝气除油罐120顶端设置有第一排油口1202，底端设置有第一排污管1201，侧壁设置有第一出水口1204，第一出水口1204设置在一级曝气除油罐120侧壁中部，为了防止浮油从第一出水口流出，一级曝气除油罐120侧壁设置有一隔水板1203，隔水板1203与一级曝气除油罐120侧壁形成一下端为开口的出水腔，隔水板1203下端低于后面提到的分离筒125上端边缘，或与其平齐，第一出水口1204设置在该出水腔上端，故水先从该出水腔下端的开口进入并从第一出水口处流出，即第一出水口流出的水对应在一级曝气除油罐120下端部分，不会排出一级曝气除油罐120内上部分的油，也提高了第一出水口的高度便于流入后续设备；所述一级曝气除油罐120内部设置有第一喷射筒121，所述第一喷射筒121外壁设置有第一喷射嘴122，第一喷射嘴122沿第一喷射筒121周向均匀分布，所述第一混合器112通过第一管道113延伸进入至第一喷射筒121内并通过第一喷射嘴122将污水喷射至一级曝气除油罐120内。如图1所示，污水通常通过第一提升泵115送入第一文丘里管110，为了提高文丘里现象的破乳效果，第一文丘里管110可以串联多个，第一进气口111用于充入压缩气体空气或氮气，压缩气体与经过第一文丘里管110处理的油污水在第一混合器112内进行充分混合，并通过第一管道113送入到一级曝气除油罐120内的第一喷射筒121内，再通过第一喷射嘴122喷射出去。污水与加入的压缩气体在第一混合器中混合后，在一级曝气除油罐120内通过第一喷射嘴122释放形成文丘里破乳、曝气破乳，在压力条件下使污水达到初步破乳的目的，而分离出来的油通过空气气泡的释放随着空气气泡上升并最终通过顶部锥形收油腔1205收集后通过第一排油口1202排出，沉降下来的污泥则从底部的第一排污管1201排出。为了提高曝气破乳的效果，第一管道113露在一级曝气除油罐120外部的位置可以开设一个辅助进气口114以便充入压缩气体，提高在一级曝气除油罐120内的曝气破乳效果。进一步，为了提高曝气破乳效果，所述一级曝气除油罐120内部设置有第二喷射筒123和分离筒125，所述第二喷射筒123将第一喷射筒121包裹住，所述分离筒125将第二喷射筒123包裹住，所述第二喷射筒123周向设置有第二喷射嘴，第二喷射筒123连接有第二进气管124。通过第二进气管124对第二喷射筒123内的污水补充压缩空气，再通过第二喷射嘴喷射在分离筒125内，会产生离心旋流，加强油水分离效果，且在分离筒125内形成曝气破乳，大量微细气泡释放，气泡带着油珠上浮。为了使油水乳化物的界面张力进一步被打破，乳化液中的油水实现分离，增加破乳的效果。本系统还包括第一循环管127、第三混合器128、循环泵129和第二循环管1291，所述第二循环管1291从一级曝气除油罐120内部延伸至外部；所述循环泵129一端与第二循环管1291外端连接，另一端与第三混合器128一端连接，所述第三混合器128另一端与第一循环管127连接，所述第一循环管127延伸至一级曝气除油罐120内部，所述第一循环管127伸入罐内的端部设置有锥形释放斗126，锥形释放斗126对准分离筒125没有盖住分离筒125，使得释放出来的污水与分离筒125内的污水混合后进一步进行油水分离，在此过程中释放气泡，将污水中的油带着向上分离，提高油水分离效果。所述循环泵129和第三混合器128之间设置有第三进气口。主要是通第一循环管127、第三混合器128、循环泵129和第二循环管1291组成循环回路，循环泵129将一级曝气除油罐120内的污水抽出经过第三进气口加入的压缩气体和第三混合器128的混合作用，再回注进入一级曝气除油罐120内。将一级曝气除油罐120内的污水提升经过第三混合器128与补充的1％-5％的空气混合后与来在分离筒125的污水混合后再释放出去形成离子气浮，由于污水中的溶解性污染物的电离是一种处于动态平衡下的可逆反应，而高密度，微小直径的气泡在一定程度上会促使可逆反应向生成化合物的方向偏移，水质发生改性，导致油水乳化物的界面张力进一步被打破，乳化液中的油水实现分离，增加了破乳的效果。为了实现深层破乳，提高污油处理效果，本实施例进一步还包括脱气除油装置，所述脱气除油装置包括旋流分离罐140、脱气分配筒151和除油罐150，所述旋流分离罐140与第一出水口1204连通，所述旋流分离罐140内设置有螺旋上升的导流板141；所述旋流分离罐140上端设置有第二排油口1402，下端设置有第二排污管145；污水从第一出水口1204进入到旋流分离罐140内，通过导流板141的螺旋引导，进行悬浮向心运动，在离心力的作用下，油水进一步分离上升并通过第二排油口1402排出，污泥则从底部的第二排污管145排出，优选的，所述旋流分离罐140上端设置有锥形收油斗147，所述第二排油口1402设置在由锥形收油斗147与旋流分离罐140侧壁形成的锥形腔的底部，旋流分离罐140底部设置尖端朝下的锥形收泥斗144，第二排污管145连接在锥形收泥斗144底部。锥形收油斗147从下往上逐渐收窄，分离油从锥形收油斗147上方的开口溢流进入到锥形腔内并从锥形腔底部的第二排油口1402排出，由于油上浮会随着锥形收油斗147向上并向中心聚集，最终从顶端的出口溢流排出，实现了精确排油，避免将其余水分过多的排出，影响排油效果。为了进一步推动污水的旋流向心运动，所述旋流分离罐140连通有从外部延伸至其内的第一进气管142，所述第一进气管142向上延伸设置有喷气嘴143，所述喷气嘴143能朝上方的导流板141喷气；所述旋流分离罐140上端设置有排气管148，第一进气管142可充入空气，喷气嘴143向上喷出空气为旋流分离补充气源，产生悬浮力利于油水分离，气体也可带着污水中的油上浮。另外，为了进一步补充气源，加强油水分离，旋流分离罐140顶部设置有延伸至旋流分离罐140内的第三进气管149。为了便于了解旋流分离罐140内的状态，旋流分离罐140安装有石英管液位计1401。进一步，为了污水进入旋流分离罐140时污水中补充压缩空气以及提高破乳效果，所述旋流分离罐140与第一出水口1204之间设置有过渡水池130，所述过渡水池130通过第二管道131与第一出水口1204连通。所述过渡水池130与旋流分离罐140之间依次连通有第二提升泵132、第二混合器133和第二文丘里管135，所述第二文丘里管135外端设置有第二进气口134，所述第二文丘里管135伸入旋流分离罐140内且位于导流板141下方。污水通过第二提升泵132提升经过第二混合器133和第二进气口134加入的空气混合后发生空化反应，液体流经混合器内的空化板时就会汽化形成气泡，而气泡外面液流的压力都比较大，气泡受压破裂又重新凝结，这一过程中油水界面的张力被破坏，污水中的乳化油凝聚成大的油珠，达到了深层破乳的目的，污水然后通过第二文丘里管135喷射切向进入旋流分离罐140并释放气泡，气泡带着污水中的油上升实现油水分离。所述脱气分配筒151上端与通过联通管146与旋流分离罐140连通，所述脱气分配筒151下端伸入除油罐150内且周向设置有喷水管152，联通管146与旋流分离罐140连接位置位于旋流分离罐140下半部且高于第二排污管145的侧壁上；经过旋流分离罐140旋流分离脱气后的污水进入到脱气分配筒151内，并通过喷水管152喷出至除油罐150内，所述除油罐150上端设置有第三排油口154，下端设置有第三排污管158，中部侧壁设置有第二出水口156。优选的，所述除油罐150在喷水管152上方设置有溢流收油斗153，所述第三排油口154设置在由溢流收油斗153与除油罐150内壁形成的锥形腔的底部。污水从喷水管152喷出后，溶解的空气气泡从污水中分离出来裹挟污水中残余的分散油等通过溢流收油斗153将油从第三排油口154排出；污水通过隔板隔出的出水腔经第二出水口156排出，污水中的污泥通过底部的尖锥排泥斗157加速污泥沉降，沉降出来的污泥向下流动并通过第三排污管158排出，尖锥排泥斗157没有将底部封起来，尖锥排泥斗157下端设有可供污泥向下流动进入第三排污管158的口。优选的，所述脱气分配筒151底部设置有延伸至外部的第五排污管155，脱气分配筒151中沉降的污泥可以定时从第五排污管155中排出。为了观察除油罐150内的状态，除油罐150顶端一侧设置有排气观察口159。如图3所示，为本发明的第二实施例的示意图，为了提高曝气除油效果，第二实施例与第一实施例的区别在于第二实施例还包括二级曝气除油罐160，所述二级曝气除油罐160内部设置有用于分离油水的喷射分离装置164；喷射分离装置164与第一喷射筒121、第二喷射筒123和分离筒125组成的结构相同，所述第一出水口1204通过管道与喷射分离装置164连接，具体的第一出水口1204通过管道与喷射分离装置164的与第一喷射筒结构相同的筒连通，将污水通过喷射分离装置164的两层喷射筒的曝气破乳作用进一步曝气，当然第一出水口1204与喷射分离装置164连接的管道上还设置有混合器以及用于进入压缩气体的辅助补气口，混合器将补充的空气与污水进行混合送入二级曝气除油罐160内进行二次曝气。所述二级曝气除油罐160上端设置有第四排油口162，下端设置有第四排污管163，侧壁设置有第三出水口165。在二级曝气除油罐160内曝气除油，空气气泡在罐内完全释放裹挟着油上升至顶部的锥形封头161并通过上端的出口溢流出去至锥形封头161与包裹锥形封头161的外壁形成的容纳空间内，第四排油口162则设置在该容纳空间的底部，分离的油从第四排油口162排出，底部的污泥则从第四排污管163排出，剩余的水从第三出水口165排出至旋流分离罐140。上述所有管道为了方便控制，可以根据实际情况设置相关的阀门以控制管道的开闭。本申请通过曝气除油罐、旋流分离罐140、除油罐150进行多次除油净化，并且在多个混合器、气体、文丘里管的作用下对污水进行深层次破乳，提高油水分离效果。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

权利要求：1.一种含油污水纯物理水质改性系统，其特征在于：包括依次连接设置的第一文丘里管110、第一混合器112、一级曝气除油罐120；所述第一文丘里管110外壁连通有第一进气口111；所述一级曝气除油罐120顶端设置有第一排油口1202，底端设置有第一排污管1201，侧壁设置有第一出水口1204；所述一级曝气除油罐120内部设置有第一喷射筒121，所述第一喷射筒121外壁设置有第一喷射嘴122，所述第一混合器112通过第一管道113延伸进入至第一喷射筒121内并通过第一喷射嘴122将污水喷射至一级曝气除油罐120内进行油水分离。2.根据权利要求1所述的含油污水纯物理水质改性系统，其特征在于：还包括脱气除油装置，所述脱气除油装置包括旋流分离罐140、脱气分配筒151和除油罐150，所述旋流分离罐140与第一出水口1204连通，所述旋流分离罐140内设置有螺旋上升的导流板141；所述旋流分离罐140上端设置有第二排油口1402，下端设置有第二排污管145；所述脱气分配筒151上端与旋流分离罐140连通，下端伸入除油罐150内且周向设置有喷水管152；所述除油罐150上端设置有第三排油口154，下端设置有第三排污管158，中部侧壁设置有第二出水口156。3.根据权利要求2所述的含油污水纯物理水质改性系统，其特征在于：所述旋流分离罐140连通有从外部延伸至其内的第一进气管142，所述第一进气管142向上延伸设置有喷气嘴143，所述喷气嘴143能朝上方的导流板141喷气；所述旋流分离罐140上端设置有排气管148。4.根据权利要求3所述的含油污水纯物理水质改性系统，其特征在于：所述旋流分离罐140上端设置有锥形收油斗147，所述第二排油口1402设置在由锥形收油斗147与旋流分离罐140侧壁形成的锥形腔的底部。5.根据权利要求2所述的含油污水纯物理水质改性系统，其特征在于：所述旋流分离罐140与第一出水口1204之间设置有过渡水池130，所述过渡水池130与旋流分离罐140之间依次设置有第二提升泵132、第二混合器133和第二文丘里管135，所述第二文丘里管135外端设置有第二进气口134，所述第二文丘里管135伸入旋流分离罐140内且位于导流板141下方。6.根据权利要求2所述的含油污水纯物理水质改性系统，其特征在于：所述除油罐150在喷水管152上方设置有溢流收油斗153，所述第三排油口154设置在由溢流收油斗153与除油罐150内壁形成的锥形腔的底部。7.根据权利要求2所述的含油污水纯物理水质改性系统，其特征在于：所述脱气分配筒151底部设置有延伸至外部的第五排污管155。8.根据权利要求1所述的含油污水纯物理水质改性系统，其特征在于：所述一级曝气除油罐120内部设置有第二喷射筒123和分离筒125，所述第二喷射筒123将第一喷射筒121包裹住，所述分离筒125将第二喷射筒123包裹住，所述第二喷射筒123周向设置有第二喷射嘴，第二喷射筒123连接有第二进气管124。9.根据权利要求8所述的含油污水纯物理水质改性系统，其特征在于：还包括第一循环管127、第三混合器128、循环泵129和第二循环管1291，所述第二循环管1291从一级曝气除油罐120内部延伸至外部；所述循环泵129一端与第二循环管1291连接，另一端与第三混合器128一端连接，所述第三混合器128另一端与第一循环管127连接，所述第一循环管127延伸至一级曝气除油罐120内部，所述循环泵129和第三混合器128之间设置有第三进气口。10.根据权利要求1所述的含油污水纯物理水质改性系统，其特征在于：还包括二级曝气除油罐160，所述二级曝气除油罐160内部设置有用于分离油水的喷射分离装置164；所述二级曝气除油罐160上端设置有第四排油口162，下端设置有第四排污管163，侧壁设置有第三出水口165；所述第一出水口1204通过管道与喷射分离装置164连接。

百度查询： 湖南宇宙环保工程有限公司 一种含油污水纯物理水质改性系统

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