几种气浮除油工艺的应用比较.docx

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1、几种气浮除油工艺的应用比较摘要：以加压溶气气浮、涡凹气浮、诱导气浮3种应用较广的气浮除油工艺为研究对象，分别从气浮除油原理、工艺设计、操作运行、投资等方面分析了各自的特点及适用场合。加压溶气气浮工艺除油效率高、处理效果稳定，附属设备却较多，操作复杂；涡凹气浮工艺设备简单、占地小，但对进水负荷变化的适应性较差；诱导气浮工艺设备简单，适用于对污水中溶解氧要求严格的密闭处理系统。在炼化及油气田工程含油污水的处理中，气浮除油是最常用且有效的除油措施。气浮除油是依靠在污水中通入大量高度分散的微气泡，使之作为载体与悬浮在水中的细小油滴及其它悬浮物黏附，依靠界面张力、气泡上

2、浮力等作用一起上浮到水面，实现与水分离。目前在含油污水处理工程中常用的气浮除油工艺主要有加压溶气气浮、涡凹气浮及诱导气浮等。对以上几种气浮工艺的特点进行分析比较，讨论不同气浮除油工艺的应用特点及适用场合。1气浮除油工艺原理1．1加压溶气气浮加压溶气气浮是通过加压泵将含油污水与空压机提供的空气在一定压力的溶气罐中混合，形成的溶气水返回到气浮池中，在常压下释放出微小气泡，粘附油滴上浮到水面，进而实现油水分离。该溶气方式释放的气泡直径较小，一般为20～100μm，平均40μm［1－2］。在工程应用中加压溶气气浮工艺又分为全溶气气浮和部分回流溶气气浮。气源通常为空气，

3、在高矿化度的油田产出水处理中也可用氮气或其它燃料气代替空气作为气源，以减轻设备腐蚀度。也有一种加压容器气浮是用溶气泵代替传统加压溶气方式中的溶气罐、加压泵、空压机，直接用溶气泵产生溶气水进行气浮分离。1．2涡凹气浮涡凹气浮是利用安装于气浮机上部的电机，带动液下叶轮高速旋转，叶轮内部形成负压，空气从进气管吸入，然后随着旋转的叶轮被甩出。被甩出的空气，形成雾化气泡，在叶轮的搅拌下，空气被粉碎成细小的气泡，并与水充分混合后被导向叶片甩出，甩出的细小气泡和水中的油滴、絮粒相互粘附，快速浮出水面，实现油水分离［3－4］。涡凹气浮产生的气泡直径较大，一般在700～1500

4、μm［5］。涡凹气浮机底部设有回流管道，在产生微气泡的同时，会在池底形成一个负压区，这种负压作用会使污水从池底回流至叶轮曝气区，然后又返回气浮段。这个过程确保了40％左右的污水回流及在没有进水的情况下气浮段仍可进行工作［6］。1．3诱导气浮诱导气浮是利用循环泵将部分处理水加压返回至安装于气浮机内部的**器，利用诱导和**的原理，当回流水流经**器时，能将气浮机上部气体介质吸入。气体经**器作用，被破碎成500～1000μm大小的气泡［7］，与所处理的污水充分混合，在气浮分离室内，微气泡在上浮过程中吸附悬浮油滴到液面，实现油水分离。诱导气浮机内部没有转动部件，依

5、靠水力作用产生气泡。工程应用中，**器有安装在气浮机内部的，也有安装在气浮机外部顶端的，不同**器对气泡产生的大小有较大影响。诱导气浮在油田产出水处理中应用较广泛。2气浮除油工艺主要设计参数及设备2．1加压溶气气浮加压溶气气浮设备主要包括气浮池本体设备、释放器、刮渣机、排泥机、回流泵、空压机、溶气罐等。针对炼化行业含油污水处理工程，溶气压力通常设计为0．4～0．5MPa，回流比一般取30％～50％［8］，气固比一般取0．02～0．10kg［air］／kg［SS］，表面水力负荷为1．2～2．0L／（m2·s），分离室水力停留时间为40～60min，气浮池有效水深

6、一般为2．0～2．5m。2．2涡凹气浮涡凹气浮设备主要包括气浮池本体设备、涡凹曝气机、刮渣机、排渣装置等。涡凹气浮设计时，叶轮直径、转速及吸气管安装位置等是其关键设计因素。叶轮直径一般为200～400mm，最大不应超过600mm；叶轮转速为900～1500r／min，圆周线速度为10～15m／s；气浮分离时间一般为20～25min；气浮池水深一般为2.0～2．5m，不宜超过3.0m；单个气浮单元应为方形，单边尺寸不大于叶轮直径的6倍［9］；叶轮所需功率约为1．8kW／m3。2．3诱导气浮诱导气浮设备主要包括气浮池本体设备、**器、循环泵等。诱导气浮通常设计为*

7、*圆筒体设备，设备内部由4个串联气浮分离室单元，出水单元、浮渣收集单元组成，每个气浮分离单元都安装有一组**器。运行时，循环泵从出水单元吸水，将部分出水加压作为工作流体送至各个分离室内的**器，水流经**器**并吸入气体，在分离室内释放气泡完成气浮分离过程。气浮分离时间通常为4～8min，单个分离室停留时间约为1～2min，对于特殊油品（如API＜20）气浮分离时间可为8～20min；回流比一般为20%～30％。3操作运行及处理效果3．1加压溶气气浮加压溶气气浮中的溶气罐压力、液位的控制，回流泵及空压机的操作控制及停机再开时繁琐的操作工序，使其操作运行起来比较

8、复杂，同时系统维护工作量也较多。但溶气