[发明专利]一种多管式微旋流-气浮耦合工艺装置

说明书

本发明提供了一种多管式微旋流‑气浮耦合工艺装置，包括外筒体，所述外筒体上下两端由封头或封板封堵，所述外筒体底部设置有污水入口管和排污管，所述外筒体中部通过隔板分隔为上下两部分空间；所述外筒体的下部空间内设置有气泡发生盘，所述气泡发生盘用于生成微气泡，所述外筒体的位于隔板上方的上部空间中设置有多个微旋流管组件，所述微旋流管组件包括旋流筒组件、固定筋板和造旋部件；其基于现有的气浮旋流技术对耦合工艺设备进行了单体结构的重新设计，结构紧凑、内部流场均匀变化，大幅提高了单体设备的处理量。

技术领域

本发明涉及含油污水的多相分离除油净水处理设备领域，具体涉及一种多管式微旋流-气浮耦合工艺装置。

背景技术

在石油化工行业中，开采、炼化加工等生产过程中会产生大量的含油污水。油水分离装置成为油田中常见且不可或缺的工艺装置。目前比较常见的的油水分离方法主要有膜法分离、重力式分离、离心式分离、电分离、吸附分离、气浮分离等。

气浮分离是通过产生大量的微气泡，使其与水中悬浮固态或液态微粒粘附，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用下，上浮至水面形成浮渣而刮除，从而使悬浮于水中的固态或液态微粒得到分离的过程。虽然其工艺成熟，成本较低，但是仍存在占地面积较大，水力停留时间较长的缺点。

旋流分离是存在密度差的两相液体由进料口进入旋流器后，由于旋流器特殊的结构，在离心力的作用下，轻相液体向旋流器中心移动，重相液体靠近旋流器壁面流动。最终轻相由溢流口流出而重相由底流口流出，从而达到轻、重两相液体分离的效果。虽然其占地面积较小，但存在压力损失大等缺点。

气浮旋流技术将旋流和气浮两个分离过程技术耦合，通过低强度离心力场促进油滴和气泡的碰撞粘附过程，加速油滴从水中分离，可有效减少水力停留时间。但是目前气浮旋流技术受限于单体处理量小、流场分布不均匀等缺点，效益一直较低。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种多管式微旋流-气浮耦合工艺装置，其基于现有的气浮旋流技术对耦合工艺设备进行了单体结构的重新设计，结构紧凑、内部流场均匀变化，大幅提高了单体设备的处理量。

本发明采用的技术方案如下：一种多管式微旋流-气浮耦合工艺装置，其特征在于，包括外筒体，所述外筒体上下两端由封头或封板封堵，所述外筒体底部设置有污水入口管和排污管，所述外筒体中部通过隔板分隔为上下两部分空间；所述外筒体的下部空间内设置有气泡发生盘，所述气泡发生盘用于生成微气泡，具体的，位于外筒体轴心处的水射器入口管从外筒体上方向下穿过隔板与气泡发生盘连接以生成微气泡，所述气泡发生盘覆盖外筒体的横截面。所述外筒体的位于隔板上方的上部空间中设置有多个微旋流管组件，所述微旋流管组件包括旋流筒组件、固定筋板和造旋部件，所述旋流筒组件包括第一筒体和第二筒体，所述第一筒体和第二筒体均为空心直筒结构，且所述第一筒体的直径大于所述第二筒体的直径，所述第一筒体的下端部与所述第二筒体的上端部套接在一起且两者之间通过多个所述固定筋板相对固定，通过固定筋板的固定方式，使得所述第一筒体和第二筒体套接部分的环形空间可供流体正常通过；所述第二筒体的下端固定安装于所述隔板的圆形孔处，使得流体可通过圆形孔进入第二筒体内部，所述圆形孔与所述第二筒体的外径相同，或者与所述第二筒体的内径相同；所述造旋部件用于使得从下方进入第二筒体的流体形成微旋流。

所述造旋部件为切向式入流口造旋部件或者轴流式导叶造旋部件；所述切向式入流口造旋部件包括设置在第二筒体下端侧部的切向式入流口，具体的，所述第二筒体向下伸过隔板至外筒体的下部空间内，且所述第二筒体下底端封闭，临近下底端的第二筒体的侧面设置有一个或多个切向式入口，当设置多个切向式入口时，所述多个切向式入口以第二筒体的中轴线为中心均布。

所述轴流式导叶造旋部件为从第二筒体内壁面径向向内凸起的螺旋导流叶片，所述第二筒体伸过或未伸过隔板的圆形孔，且第二筒体的下底端敞开。