申请日2021.05.21
公开日期2021.12.07
IPC分类C02F1/38;C02F1/24;C02F103/10
摘要
本实用新型公开了一种高温密闭双级旋流气浮系统，包括两级依次连通的旋流气浮装置，两级旋流气浮装置均包括旋流气浮罐体，旋流气浮罐体轴向方向的中心设有排油管，排油管上设有排油斗，排油管底部设有排油总管，排油总管伸出旋流气浮罐体外，排油管上设有若干进油孔；一级旋流气浮装置上设有沿旋流气浮罐体内壁切线方向布置的进水口；二级旋流气浮装置内设有稳流筒，排油管中下部插入稳流筒内，且二级旋流气浮装置壁体上设有伸至稳流筒处的进水口，二级旋流气浮装置的进水口沿稳流筒外壁切线方向布置。本实用新型中利用油和SS与水的密度差，通过两级旋流气浮系统分别实现油和SS的去除。
权利要求
1.一种高温密闭双级旋流气浮系统，其特征在于，包括两级依次连通的旋流气浮装置，两级旋流气浮装置分别为一级旋流气浮装置和二级旋流气浮装置，所述两级旋流气浮装置均包括旋流气浮罐体，旋流气浮罐体底部设有排泥槽，旋流气浮罐体上设有出水口，出水口位于排泥槽上方，所述旋流气浮罐体轴向方向的中心设有排油管，所述排油管上设有排油斗，排油管底部设有排油总管，排油总管伸出旋流气浮罐体外，排油管上设有若干进油孔，进油孔位于排油斗处，所述旋流气浮罐体顶部设有进气阀，旋流气浮罐体上还设有液位控制组件；
所述一级旋流气浮装置上设有沿旋流气浮罐体内壁切线方向布置的进水口；
所述二级旋流气浮装置内设有稳流筒，排油管中下部插入稳流筒内，且二级旋流气浮装置壁体上设有伸至稳流筒处的进水口，所述二级旋流气浮装置的进水口沿稳流筒外壁切线方向布置。
2.根据权利要求1所述的高温密闭双级旋流气浮系统，其特征在于，所述排油斗的密度小于水的密度，所述排油管上设有上限位件和下限位件，排油斗可在上限位件和下限位件之间移动。
3.根据权利要求1所述的高温密闭双级旋流气浮系统，其特征在于，二级旋流气浮装置位于一级旋流气浮装置的后端。
4.根据权利要求3所述的高温密闭双级旋流气浮系统，其特征在于，所述一级旋流气浮装置的前端和/或一级旋流气浮装置与二级旋流气浮装置之间设有高温含油污水气浮气泡切割装置。
5.根据权利要求4所述的高温密闭双级旋流气浮系统，其特征在于，所述二级旋流气浮装置出水口处设有回流管，二级旋流气浮装置进水口下方还设有回流口，回流管一端和二级旋流气浮装置出水口连通、另一端和二级旋流气浮装置回流口连通，回流口沿二级旋流气浮装置内壁的切线方向布置，回流管上设有高温含油污水气浮气泡切割装置。
6.根据权利要求4所述的高温密闭双级旋流气浮系统，其特征在于，所述一级旋流气浮装置内也设置稳流筒，排油管中下部插入稳流筒内，排油总管穿过稳流筒；所述排泥槽上方设有L形出水管，L形出水管一端伸出出水口，L形出水管另一端位于旋流气浮罐体内，L形出水管位于旋流气浮罐体内的一端弯折向下且该端部连接有出水收集槽，所述出水收集槽上方还设有圆盘状导流板，圆盘状导流板和旋流气浮罐体的四周壁体存在间距。
7.根据权利要求1所述的高温密闭双级旋流气浮系统，其特征在于，所述旋流气浮装置的进水口均设有三个且沿圆周方向等间距布置，进水口略倾斜向上，旋流气浮装置位于进水口处的内壁设有螺旋状导流板。
8.根据权利要求4所述的高温密闭双级旋流气浮系统，其特征在于，所述高温含油污水气浮气泡切割装置包括上下两段分别为预旋流段和气泡切割混合段，所述预旋流段包括预旋流筒，气泡切割混合段包括微孔管和位于微孔管外侧的气筒，所述气筒内壁和微孔管外壁之间形成密闭的压缩空气腔，所述气筒上设有进气口，预旋流筒和微孔管连通，所述预旋流筒上设有沿预旋流筒切线方向布置的气浮进水口。
9.根据权利要求8所述的高温密闭双级旋流气浮系统，其特征在于，所述预旋流筒外侧设有布水筒，所述布水筒内壁和预旋流筒外壁之间形成密闭的布水腔，所述布水筒上设有总进水口。
10.根据权利要求9所述的高温密闭双级旋流气浮系统，其特征在于，所述预旋流段和气泡切割混合段活动连接，预旋流筒底部为渐缩形管口，气泡切割混合段下方还设有和微孔管连通的稳流腔。
说明书
一种高温密闭双级旋流气浮系统
技术领域
本实用新型涉及双级旋流气浮系统领域，尤其涉及一种高温密闭双级旋流气浮系统。
背景技术
伴随着石油资源的持续开发开采，原油的含水率也在不断上升，大部分的油田采出的伴生水也日趋增大。目前，在我国的油气田中，有大部分处在中后期阶段，采出液含水率达90%以上，采出水水温95℃~140℃之间，含油≤200mg/L，SS≤200mg/L。油井采出液的处理成为油气田开发生产中的重要问题，为了避免产生环境污染，必须净化这些含油污水，而除去含油污水中的油滴是其中的重要内容之一。
油田采出的伴生水主要污染物为油类和悬浮物，常用气浮工艺加以去除，传统气浮工艺不适应高温水质，且处理量小、占地面积大、成本高，且SS去除效果不优。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种高温密闭双级旋流气浮系统。
本实用新型的创新点在于本实用新型中利用油和SS与水的密度差，通过两级旋流气浮系统分别实现油和SS的去除；具有耐高温、体积小、处理量大、成本低等优势。
为实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案是：
一种高温密闭双级旋流气浮系统，包括两级依次连通的旋流气浮装置，两级旋流气浮装置分别为一级旋流气浮装置和二级旋流气浮装置，所述两级旋流气浮装置均包括旋流气浮罐体，旋流气浮罐体底部设有排泥槽，旋流气浮罐体上设有出水口，出水口位于排泥槽上方，所述旋流气浮罐体轴向方向的中心设有排油管，所述排油管上设有排油斗，排油管底部设有排油总管，排油总管伸出旋流气浮罐体外，排油管上设有若干进油孔，进油孔位于排油斗处，所述旋流气浮罐体顶部设有进气阀，旋流气浮罐体上还设有液位控制组件；
所述一级旋流气浮装置上设有沿旋流气浮罐体内壁切线方向布置的进水口；
所述二级旋流气浮装置内设有稳流筒，排油管中下部插入稳流筒内，且二级旋流气浮装置壁体上设有伸至稳流筒处的进水口，所述二级旋流气浮装置的进水口沿稳流筒外壁切线方向布置。利用油和SS与水的密度差，通过两级旋流气浮系统分别实现油和SS的去除。
进一步地，所述排油斗的密度小于水的密度，所述排油管上设有上限位件和下限位件，排油斗可在上限位件和下限位件之间移动。通过浮动排油斗的控制，实现油水分离，避免清水的流失，节约水资源。
进一步地，二级旋流气浮装置位于一级旋流气浮装置的后端。先除油后除SS，效果更优。
进一步地，所述一级旋流气浮装置的前端和/或一级旋流气浮装置与二级旋流气浮装置之间设有高温含油污水气浮气泡切割装置。
进一步地，所述二级旋流气浮装置出水口处设有回流管，二级旋流气浮装置进水口下方还设有回流口，回流管一端和二级旋流气浮装置出水口连通、另一端和二级旋流气浮装置回流口连通，回流口沿二级旋流气浮装置内壁的切线方向布置，回流管上设有高温含油污水气浮气泡切割装置。增强旋流效果，促进轻质油类及悬浮物的进一步去除。
进一步地，所述一级旋流气浮装置内也设置稳流筒，排油管中下部插入稳流筒内，排油总管穿过稳流筒；所述排泥槽上方设有L形出水管，L形出水管一端伸出出水口，L形出水管另一端位于旋流气浮罐体内，L形出水管位于旋流气浮罐体内的一端弯折向下且该端部连接有出水收集槽，所述出水收集槽上方还设有圆盘状导流板，圆盘状导流板和旋流气浮罐体的四周壁体存在间距。底部的泥不容易被搅浑，泥水分离更为彻底。
进一步地，所述旋流气浮装置的进水口均设有三个且沿圆周方向等间距布置，进水口略倾斜向上，旋流气浮装置位于进水口处的内壁设有螺旋状导流板。
进一步地，所述高温含油污水气浮气泡切割装置包括上下两段分别为预旋流段和气泡切割混合段，所述预旋流段包括预旋流筒，气泡切割混合段包括微孔管和位于微孔管外侧的气筒，所述气筒内壁和微孔管外壁之间形成密闭的压缩空气腔，所述气筒上设有进气口，预旋流筒和微孔管连通，所述预旋流筒上设有沿预旋流筒切线方向布置的气浮进水口。采用微孔管作为气腔和水腔的隔断，并利用微孔管上的微孔，使压缩空气通过时形成微米气泡，并通过旋流切割气泡，加强气液混合效果，能够有效解决高水温条件下气浮微气泡问题。
进一步地，所述预旋流筒外侧设有布水筒，所述布水筒内壁和预旋流筒外壁之间形成密闭的布水腔，所述布水筒上设有总进水口。使得进入预旋流筒内的水的流速更均匀，气泡切割混合段处的气液混合跟为均匀。
进一步地，所述所述预旋流段和气泡切割混合段活动连接，预旋流筒底部为渐缩形管口，气泡切割混合段下方还设有和微孔管连通的稳流腔。活动连接方便清洗微孔管，渐缩形管口，可以稍稍增加微孔管处的流速，提高效率；稳流腔可以调整污水出水的水流流态，为后续气浮运行提供良好的工作条件。
本实用新型的有益效果是 ：
1、本实用新型中沿旋流气浮罐体内壁切线方向进水产生旋流，主要作用以去除油类为主，去除SS为辅；沿稳流筒外壁切线方向进水产生旋流，主要作用以除去少量剩余的SS为主。采用双级旋流离心气浮串联布置，对污染物的去除率更高，出水水质更好。
2、本实用新型中采用高温含油污水气浮气泡切割装置，从而产生大量微气泡，克服了在高温状态下，空气在水中的溶解度低，常规溶气装置难以形成微气泡的情况，使污水与微气泡充分混合，达到处理效果。
3、本实用新型中采用浮动式排油斗，更好的实现油水分离，防止清水流失。
（发明人：陈俊峰; 李欢; 陈贤; 窦玉明; 孙磊; 郭巍; 顾法生; 叶春; 周丽; 闫海龙; 李龙; 张军; 江兴家）