[发明专利]含油污水处理用旋流气浮分离装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种含油污水处理用旋流气浮分离装置，适用于含油污水的净化处理，由于其结构紧凑、性能高效，尤其适合海上平台采出水的除油净化。

背景技术

含油污水来源十分广泛，油田开采、石油化工、船舶运输、屠宰与肉食品加工、餐饮业、机械制造和金属压延加工、轻工、化工、油气销售站(库)等行业和场所都会产生大量的含油污水。由于含油量及其特征随工业种类不同而异，同一种工业也因生产工艺流程、设备和工作条件等不同而相差较大，因此含油污水的处理在国内外都受到高度重视。从绝对产生量来看，石油工业是含油污水的最主要来源，从钻井到采油的各个生产环节，都产生大量的含油污水。随着陆上和海洋油气开发活动范围的不断加大，油田采出水的产量也在不断增加，尤其是国内外各大油田相继进入了高含水开采期和三次采油期，不仅使得不少油田采出液的平均含水率已达90％以上，而且含油污水的处理难度也大大增加。

然而，在石油含量减少而伴生采出水不断增加的情况下，含油污水的排放标准却随着环保意识的增强而更加严格。国家环境保护局在1985年1月18日发布了《海洋石油开发工业含油污水排放标准》(GB4914-85)，规定在渤海湾等海域实施一级排放标准，外排含油污水中石油类的最高容许浓度为：月平均值30mg/L、一次容许值45mg/L。国家海洋局于2008年10月19日颁布了最新的《海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值》，要求从2009年5月1日起，海上石油天然气勘探开发过程中生产排放污水的含油量月均值要少于或等于20mg/L、一次容许值要少于或等于30mg/L(一级标准)。标准的提高也预示着含油污水处理技术所面临挑战的严峻性。由此可见，石油工业上游领域含油污水的处理问题，不仅成为一个环保问题，而且成为了一个生产性问题。

常规油水分离的方法很多，常用的处理方法有自然沉降、离心分离、气浮、粗粒化聚结、过滤、吸附、膜分离等。但是，这些常规单元技术以及各种常规单元处理技术顺序串联组合由于成本过高或处理能力有限，一般已无法满足新的要求，尤其是深水油气开发作业中进行含油污水处理的要求会更高。众所周知，深水平台的费用与自重和其所承载的负荷成正比，因此在平台上采用紧凑型油井产出物处理装置可以节省平台空间、减轻负荷等。实际上，欧美一些海洋石油大国当前在油井产出物分离设备研制开发方面的基本理念就是“内联化(inline)、紧凑化(compact)”。面对含油污水处理所提出的新要求、新理念，近年来出现了将气浮与旋流分离技术集成组合应用的趋势，取得了不少实质性的研究成果。旋流离心分离技术和气浮技术的集成应用，能以更低的成本获得更大的处理能力和更好的处理效果。国外近十年来在气浮与低强度旋流离心力场组合应用方面取得了较大进展，先后出现了一批紧凑型组合处理设备，如挪威Epcon公司的紧凑型气浮装置(CFU)、美国CETCO公司的英国Cyclotech公司的DeepSweep^TM、英国Opus Maxim公司的紧凑型气浮装置、德国Siemens公司的VorSep^TM、法国Veolia Water Solutions & Technologies(VWS)Westgarth公司的Cophase^TM等产品都属于此类，但目前国内尚处于起步阶段，有必要研制开发新型高效的紧凑型旋流气浮分离系统来满足国内现状的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种将旋流和气浮两种油水分离技术有机结合、高效净化处理含油污水的紧凑型旋流气浮分离装置来满足含油污水处理新形势的需要，更好地应对海洋平台上对含油污水处理技术的挑战。

本发明提供的一种含油污水处理用旋流气浮分离装置，其包括旋流气浮组合单元和气液混合机构；所述旋流气浮组合机构包括圆柱筒体和与该圆柱筒体的两端相配合的上封头和下封头；所述圆柱筒体的内壁上连接有底部开口的球碗形集油罩，所述集油罩的下开口端的周向上设有若干个扇形集油口；所述集油罩的下开口端固接有整流筒；所述圆柱筒体的内壁上与所述整流筒的位置相应处设有至少一个旋流导片，所述旋流导片以升角环绕的方式环绕所述整流筒，所述旋流导片与所述整流筒之间设有间距；所述上封头上设有排气口、压力表和出油口；所述出油口上固接有收油管，所述收油管的游离端延伸至所述集油罩的中上部；所述下封头上设有出水口，所述出水口与排水管相连通；所述气液混合机构的气液混合物出口与切向入口管相连通，所述切向入口管与所述圆柱筒体相连通，所述切向入口管与所述圆柱筒体的连通处设于近所述旋流导片的起始端。