一种双级旋流气浮选分离器,包括罐体,所述罐体设有一级出水口和至少一个一级入水口,所述罐体内安装有内筒,所述内筒上端设有开口,所述内筒下侧设有至少一个二级入水口,所述罐体的一级出水口通过管道与所述内筒的二级入水口连通,所述罐体上端与所述内筒开口对应的位置设有二级浮渣出口,所述罐体内壁和所述内筒外壁之间安装有隔板,所述隔板将所述罐体内壁与所述内筒外壁之间的空间分为上下两个部分,本发明结构紧凑,减小了设备体积和占地面积,除油和除悬浮颗粒物效果好,适用于各种污油水分离、悬浮物分离等应用领域,特别适用于石油化工行业含油污水的处理。
1.一种双级旋流气浮选分离器,包括罐体,所述罐体设有一级出水口和至少一个一级入水口,其特征在于,所述罐体内安装有内筒,所述内筒上端设有开口,所述内筒下侧设有至少一个二级入水口,所述罐体的一级出水口通过管道与所述内筒的二级入水口连通,所述罐体内壁和所述内筒外壁之间安装有隔板,所述隔板设置在距罐体底部1/3~1/2罐体高度的位置,所述隔板将所述罐体内壁与所述内筒外壁之间的空间分为上下独立且密封的上部二级浮选区和下部一级浮选区,所述罐体的一级入水口设置在所述一级浮选区,所述罐体在所述隔板的下侧和所述一级入水口之间的位置设有一级浮渣出口,所述罐体在所述隔板的上侧设有二级出水口,所述罐体上端与所述内筒开口对应的位置设有二级浮渣出口,所述一级入水口设置在所述罐体上的位置使得从所述一级入水口进入的水与所述罐体的内壁相切,所述二级入水口设置在所述内筒上的位置使得从所述二级入水口进入的水与所述内筒的内壁相切。
2.根据权利要求1所述的双级旋流气浮选分离器,其特征在于,所述内筒从上到下依次包括上部倒喇叭段、中间柱体段和下部锥段,所述内筒的下端设有排污口,所述排污口与外界连通。
3.根据权利要求2所述的双级旋流气浮选分离器,其特征在于,所述罐体内侧靠近所述内筒上端开口的位置设有环形的集油槽。技术领域
本发明涉及一种双级旋流气浮选分离器。
背景技术
石油、石化行业在石油开采、处理、原油提炼等生产过程中会产生大量含油污水,常用的油水分离方法主要有:重力沉降分离、气浮选、水力旋流分离、过滤分离等方法。这些方法有各自的优缺点及适用范围,其中气浮分离技术由于工艺成熟,适用范围广,投资少,运行维护费用低等已广泛应用于石油、化工含油污水处理。传统气浮分离技术,停留时间基本上在15分钟~30分钟之间,由于停留时间过长,造成设备体积较大、占地面积较大,限制了其应用范围,特别是在对设备紧凑型要求较严格测场所(如FPSO、采用平台等)。其次是传统气浮分离效率一般在80%左右,越来越无法满足高除油效率的要求。水力旋流器是依靠油滴与污水密度差来分离,当油滴密度越来越接近污水密度,油滴直径有较小的情况下,旋流器除油效果会大幅下降,无法满足含油污水处理要求;同时水力旋流器对入水口压力要求较高、对于低压工况需增加动力设备,增加投资和运用成本,再次就是水力旋流器抗波动性小,适应性较差。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种结构更加紧凑,减小了设备体积和占地面积的同时,获得更好的除油和除悬浮颗粒物效果的双级旋流气浮选分离器,适用于各种污油水分离、悬浮物分离等应用领域,特别适用于石油化工行业含油污水的处理。本发明通过以下技术方案实现上述目的:一种双级旋流气浮选分离器,包括罐体,所述罐体设有一级出水口和至少一个一级入水口,所述罐体内安装有内筒,所述内筒上端设有开口,所述内筒下侧设有至少一个二级入水口,所述罐体的一级出水口通过管道与所述内筒的二级入水口连通,所述罐体内壁和所述内筒外壁之间安装有隔板,所述隔板将所述罐体内壁与所述内筒外壁之间的空间分为上下独立且密封上部二级浮选区和下部一级浮选区,所述罐体的一级入水口设置在所述一级浮选区,所述罐体在所述隔板的下侧和所述一级入水口之间的位置设有一级浮渣出口,所述罐体在所述隔板的上侧设有二级出水口,所述罐体上端与所述内筒开口对应的位置设有二级浮渣出口。所述内筒从上到下依次包括上部倒喇叭段、中间柱体段和下部锥段,所述内筒的下端设有排污口,所述排污口与外界连通。所述罐体内侧靠近所述内筒上端开口的位置设有环形的集油槽。所述一级入水口设置在所述罐体上的位置使得从所述一级入水口进入的水与所述罐体的内壁相切,所述二级入水口设置在所述内筒上的位置使得从所述二级入水口进入的水与所述内筒的内壁相切。由于采用上述结构,使得与原有的罐体相比,在罐体内部增加了内筒,使得罐体内部的空间设计更加合理,流场更为稳定,从而在同样的进水压力下使得污油水进入罐体的离心力更大,内筒也具有同样的优点,而且一级入水口和二级入水口与罐体内壁和内筒内壁相切,相切产生离心力,相切的位置和入水口管径的优化能够产生更大的离心力;而二级入水口与内筒相切产生更大离心力的原因是内筒半径相对罐体更小,产生的流场更为稳定,从而离心力就更大。综上所述,增加内筒使不论是罐体内还是内筒内的流场更为稳定,从而一级和二级所产生的离心力都会增大,提高了分离效率,从而缩短旋流气浮装置内水力停留时间,结构更加紧凑,减小了设备体积和占地面积的同时,获得了更好的除油和除悬浮颗粒物效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;图2为本发明另一实施例的结构示意图;图3(a)为一级污水入水口和二级污水入水口与罐体连接方式一;图3(b)为一级污水入水口和二级污水入水口与罐体连接方式二;图3(c)为一级污水入水口和二级污水入水口与罐体连接方式三;图3(d)为一级污水入水口和二级污水入水口与罐体连接方式四;
具体实施方式
下面结合附图,进一步详细说明本专利的具体实施方式。如图1所示,一种双级旋流气浮选分离器,包括罐体1、一级入水口2、内筒3、隔板4、一级水出口5、二级入水口6、二级出水口7、一级浮渣出口8、二级浮渣出口9和排污口10。所述内筒3与罐体1同轴心设置,罐体1被内筒3分为一级分离区和二级分离区,所述罐体1内壁和所述内筒3外壁之间安装有隔板4,所述隔板4将所述罐体1内壁与所述内筒3外壁之间的空间分为上下独立且密封的下部一级浮选区21和上部二级浮选区22,所述隔板4设置在距罐体1底部1/3~1/2罐体1高度的位置,所述内筒3由内筒中间柱体段31、上部倒喇叭段32及下部锥段33组成。如图2所示,罐体1内侧靠近所述内筒3上端开口的位置设有环形的集油槽11,使得分离产生的气体从二级浮渣出口9排出,分离产生的油进入集油槽11,从排油口10排出。一级入水口2和二级入水口6可以选择单管切向进入和双管成180度分别与罐体1或者内筒3相切进入。具体来说,如图3(a)所述,罐体1上设有一个一级入水口2,内筒3上设有一个二级入水口6,所述一级入水口2设置在所述罐体1上的位置使得从所述一级入水口2进入的水与所述罐体1的内壁相切,所述二级入水口6设置在所述内筒3上的位置使得从所述二级入水口6进入的水与所述内筒2的内壁相切;如图3(b)所述,罐体1上设有两个一级入水口2,内筒3上设有两个二级入水口6,一级入水口2和二级入水口6均匀布设,两个一级入水口2设置在罐体1两侧并且从两个入水口进入的水使得罐体1中的水朝一个方向流动,两个二级入水口2设置在内筒3两侧并且从两个入水口进入的水使得内筒3中的水朝一个方向流动;如图3(c)所述,罐体1上设有两个一级入水口2,内筒3上设有一个二级入水口6;如图3(d)所述,罐体1上设有一个一级入水口2,内筒3上设有两个二级入水口6。工作原理:含油污水经混合器112与混合液污水进管111进入的携带有大量微气泡的气液混合液混合后,通过一级入水口2切向进入罐体1内的一级浮选区21中,形成旋流,微气泡携带油滴逐步向罐体1一级浮选区21中间运动并上升到气液界面,气泡析出,油滴形成浮渣经一级浮渣排出口8排出。以此同时浮选后的污水向下运动,通过一级水出口5,经混合器121与通过混合液入水口管122进入的携带有大量微气泡的气液混合液混合后,通过二级入水口6切向进入内筒3内的二级浮选区22中,形成旋流,由于隔板完全封闭一级浮选区21和二级浮选区22,且所述隔板4设置在距罐体1底部1/3~1/2罐体1高度的位置,因此一级浮选区21的空间要小于二级浮选区22,故一级浮选区21比二级浮选区22的压力高,因此二级浮选区22通过一级浮选区21污水压力来实现喷射,微气泡携带油滴向内筒二级浮选区22中间区域运动,并上升到二级浮选分离区域132液面,气泡析出,油滴形成浮渣经二级浮渣排出口9排出;以此同时浮选后的污水向下经二级出水口7排出。与现有技术相比该新型双级旋流气浮装置,产生离心强度更大、内部流场组织更合理、结构更为紧凑,设备体积小、占地面积少,同时能够获得更好的除油和除砂效果。以上仅为本发明的实施例,并不以限制本发明。凡在本发明的原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。