[发明专利]单旋流混凝反应器及其含油污水处理方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及含油污水处理的装置和方法，是一种单旋流混凝反应器及其含油污水处理方法。

二、背景技术

旋流器又称旋液分离器，是一种分离非均匀相混合物的分级设备。可以用来完成液体澄清、固相颗粒洗涤、液体除气与除砂、固相颗粒分级与分类以及两种非互溶液体的分离等多种作业。其工作原理是：悬浮液以较高的速度由进料管沿切线方向进入水力旋流器，由于受到外筒壁的限制，迫使液体做自上而下的旋转运动，通常将这种运动称为外旋流或下降旋流运动。外旋流中的固体颗粒受到离心力作用，如果密度大于四周液体的密度，它所受的离心力就越大，一旦这个力大于因运动所产生的液体阻力，固体颗粒就会克服该阻力而向器壁方向移动，与悬浮液分离，到达器壁附近的颗粒受到连续的液体推动，沿器壁向下运动到达底流口附近聚集成稠化的悬浮液，从底流口排出。分离净化后的液体(其中还有一些细小的颗粒)旋转向下继续运动进入圆锥段后，因旋液分离器的内径逐渐缩小，液体旋转速度加快。由于液体产生涡流运动时沿径向方向的压力分布不均，越接近轴线处越小而至轴线时趋近于零，成为低压区甚至为真空区，导致液体趋向于轴线方向移动。同时，由于旋液分离器底流口大大缩小，液体无法迅速从底流口排出，而旋流腔顶盖中央的溢流口由于处于低压区而使一部分液体向其移动，因而形成向上的旋转运动，并从溢流口排出。目前，利用水力旋流器进行水处理混凝反应的专利有“油田污水多功能处理器”，其专利号为CN2001274775，其结构是内带反应筒立式罐，反应筒设置在罐体中心通过支撑架与罐体固定，其中心反应筒内设上、中、下三个反应室。一号药剂投加后，污水切向进入反应室上部，与污水进行混合反应；同样二号、三号药剂分别投加在反应室入口处，分别进行混合反应；最后形成大絮体，在外环空间沉降；罐外环空间其上部出水，顶部设收油管。该处理器虽然按药剂的反应时间要求设置了三级反应，反应筒的直壁对流场湍流状态作用不大；另外反应室中间水平隔板容易积泥，最终可能堵塞一、二级反应筒。因此该“油田污水多功能处理器”不是真正意义上的水力旋流器。

三、发明内容

本发明提供了一种单旋流混凝反应器及其含油污水处理方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决油田污水内不同物质不易分离的问题，其结构合理而紧凑，使用方便，能有效地去除水中的油和污泥。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种单旋流混凝反应器，包括加压泵，其还包括罐体、旋流斗和积泥斗；在罐体内腔的上部固定安装有旋流斗，在罐体内腔的下部固定安装有积泥斗；旋流斗和积泥斗均呈下窄上宽的倒锥形，在旋流斗的底部安装有中心管，在积泥斗的底部安装有与罐体外部相连通的排泥管；在旋流斗上方的罐体上固定安装有切向进水管，切向进水管的进水端与加压泵的出水管相接通，切向进水管的出水端在罐体内腔内，在罐体外侧的切向进水管上固定安装有与切向进水管相连通的净水剂管；在罐体的上端固定安装有收油放气管；在罐体上安装有出净水管，在旋流斗上部外侧的罐体内固定安装有集水穿孔环管，在集水穿孔环管上有与旋流斗外侧的罐体内腔相连通的不少于一个的进水口，在集水穿孔环管上有与出净水管的进水口相连通的出水口；在罐体上固定安装有助凝剂管，助凝剂管的内端穿过旋流斗的斗壁并伸到旋流斗的内腔内。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：利用本发明所述单旋流混凝反应器的含油污水处理方法按下述步骤进行：20℃至42℃的含油污水由切向进水管进入到旋流斗，切向进水管进口的含油污水流速为每秒1.2米至2.5米，通过净水剂管向含油污水中加入净水剂，该净水剂采用硫酸铝或石灰或硫酸亚铁或硫酸铝铵或氯化铁或聚合硫酸铁或聚合氯化铝或聚合氯化硫酸铁或聚合氯化铝铁，该净水剂投加量为每升50毫克至300毫克；助凝剂通过助凝剂管进入到旋流斗的内腔内，该助凝药剂采用聚丙烯酰胺或聚丙烯酰胺共聚物或膨润土或水玻璃或骨胶海藻酸钠，该助凝药剂投加量为每升5毫克至70毫克；旋流斗中流体通过中心管进入到旋流斗下方的罐体内腔内，含油污水在旋流斗内的停留时间15分钟至45分钟；大絮体形成的污泥从罐体内壁直接被沉降到积泥斗内，小絮体在回转向上流的过程中逐渐被压实，同样沉降到积泥斗内，积泥斗中的污泥通过排泥管每天开1次至3次、每次打开2分钟至6分钟被排到罐体外；旋流斗下方的罐体内腔内的水向上流到集水穿孔环管内，经集水穿孔环管汇集后的净化水由出净水管流到罐体1外；旋流斗下方的罐体内腔内可能产生的少量油及气体，通过排油及气孔进入到旋流斗的内腔内，最后汇集到旋转的油斗处，通过每天开1次至3次、每次打开2分钟至6分钟收油放气管进行收油。