[发明专利]动态气浮油水分离装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种将油水二相混合液进行分离的装置和方法，特别是针对含油污水的后期处理工艺，适用于陆上及海上采油平台的污水处理等领域。

背景技术

在石化、环保等领域，油水分离设备是重要生产设备。分离技术对行业发展至关重要。目前陆上及海上油田，随着开采的延续，油井的出水率越来越高。污水处理量的不断增长以及环保标准的不断提高，对原有油田设计的污水处理工艺提出严峻挑战，

对于含油污水的处理，特别是对含油率在5％甚至1％以下低含油污水的处理，传统的重力沉降方法在处理速度和效果上已不适合。而采用过滤方法，如工程兵工程学院申请的“油水分离型过滤器的分离机理及其结构”的专利，该专利的特点是采用了亲水材料纤维丝的表面亲和作用，吸附悬浮在油中的水分微粒，并使极细微的水颗粒粗大化。然后再通过亲油性纤维层，使油液通过，而水分受到阻挡，并进一步粗大化。中国船舶工业总公司第九设计研究院申请的“陆用油水分离装置”的专利，该专利的特点是具有粗分离单元、细分离单元和深度分离单元，并且引入液-固界面特性效应而利用如PP-1、PP-2材料的特效分离作用及各分离单元的协同作用，使明显提高油水分离性能，其分离后的水含量达到和超过国际规定标准。以及中科院生态环境研究中心申请的“油水分离装置”专利，该专利的特点是采用膜渗透蒸发、离心、抽吸和负压清洗等技术结合起来的油水分离装置，油水混合液在泵的驱动下流经螺旋状盘绕的亲水性中空纤维，由压力、离心及抽吸等作用使油水分离，由阀门转换还可以实现膜的负压清洗。过滤技术均需要活性碳或其它形式的过滤介质，一方面增加了分离成本，另外一方面需要定期更换或清洗介质，不能长时间连续运行。

而采用化学破乳的方法，通过针对性的选择破乳剂，尽管可以达到不错的效果，但一方面成本较高，另一方面会造成额外污染，特别对于排海污水的处理，应该更加谨慎。

现有技术中，例如：专利02231992.1中所限定的高效含油污水处理沉降分离装置，其气浮处理方式是在一个密闭的罐体中进行。因而占地面积大，生产效率低。

发明内容

本发明的目的是针对以上处理方法的不足，提出的一种带有气浮装置的梯型管油水分离方法。采用重力和壁面吸附复合原理，其核心分离装置是梯型管和气泡发生器。该装置和方法是一种提高分离效率，改进分离技术，减轻分离器重量的有效途径，具备动态高效处理的特点，有很好的工业应用前景。

本发明的目的还在于提供一种能够应用在陆上及海上采油平台的油水分离装置，该装置具有结构简单，体积小，处理量大，采用标准接口，易与其它分离装置或方法结合组成复合式分离装置或方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种动态气浮油水分离装置，该装置包括梯型管、气浮装置和测量与控制装置，所述气浮装置与梯形管连接，向梯形管内提供气泡。测量与控制装置与梯形管相连，用来测量由梯形管流出的液体的流量。

进一步，所述梯形管包括，一根下水平管，一根上水平管和若干联通上、下水平管的垂直管；所述上水平管一端为盲端，另一端为废油出口；所述下水平管一端为液体入口，另一端为液体出口，下水平管上还设置有气泡发生器接口，用于连接所述气泡发生器；所述垂直管等距的设置在上水平管和下水平管之间，并与上下水平管垂直。

进一步，所述下水平管的液体入口和液体出口处均设置有球阀和压力变送器来控制和测量通过该处的液体流量。

进一步，所述气浮装置包括一根进气管，若干支管和若干气泡发生器；所述进气管与所述支管连接，每跟支管上均设置有气泡发生器，支管的一端与梯形管中的下水平管上设置的气泡发生器接口相连接。

进一步，所述气泡发生器包括，外壳，安装在外壳内的上、下支架和设置在所述上、下支架之间的纳米膜。

进一步，在上、下纳米膜支架上均设置直径为8-12mm的通孔25-40个。

进一步，在所述支管上靠近气源端连接有球阀和气体流量计，对每个气泡发生器的气路的气体流量可以进行分别测量和控制。

进一步，所述气浮装置所用气源为惰性气体。

进一步，所述测量与控制装置设置包括止回阀、电动阀、压力变送器及管线，所述止回阀、电动阀压力变送器均设置在所述管线上；止回阀的作用为防止液体回流；压力变送器的作用为测定废油出口处的液流流量；电动阀的作用为控制废油出口处的液流流量；所述管线与所述上水平管的废油出口相连。

一种动态气浮油水分离方法，包括以下步骤：

1、含油浓度在5％以下的污水，以设定的流量，进入梯型管分离装置；