净化液体的方法和装置制造方法及图纸

净化液体的方法和装置，其中液体被其它液体或固体物质污染，例如从被油污染的水中除去油，包括絮凝装置（２）和浮选装置（８）。本方法包括向絮凝装置中的液体加入一种或多种化学品，絮凝装置包括一根或多根环管（２），环管带有提供通过环管的湍流和活塞流的内置式搅拌器（３、２０、２１）。由此，净化了的液体和污染物在浮选装置或沉淀装置（８）中分离。本发明专利技术的装置包括与浮选装置（８）相连的环管（２），它备有内置式搅拌器（３、２０、２１）。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及净化液体的方法和装置，该液体可能被其它液体或固体物质污染，例如从水中除去油，包括浮选装置。在海岸附近开采油气导致产生大量含油的海水。油的主要部分可在分离容器或分离罐中与海水分开，但这种净化作用不足以令海水可返回到海中。目前，当局的规定指出从海岸附近的油气装置中溢出的水含油量不应超过40ppm。从水中除去油和/或其它污染物时，常有多种方法采用离心机、旋液分离器和浮选装置(flotation installation)。离心机是提供高净化度的先进机器，但它的比容量(specificcapacity)低。开采油时使用这类净化装置包括许多平行连接的机器。这种装置非常昂贵，而且需要备有大批备件。日常保养也包括许多内容。另一缺点是这类装置相当耗能。典型耗能量为1千瓦时/立方米净化水。旋液分离器可视作“普通技术”，因为它们被优选用于新的平台装置中(platform installation)。这些分离器在有利的工作条件下具有相当优异的性能。然而，它们也有一些局限和缺点。在存在有小的油滴时，必须在旋液分离装置的上游设置化学絮凝装置。可在旋液分离器中产生的剪切力很大，故絮片(flake)得非常结实。具有所需强度的絮片可能很难生产。而且，旋液分离器中的压力降很大，一般大于40m.W.P。在卸压时，在旋液分离器的下游需要大容量的浮选室(flotationchamber)。根据某些工作条件，旋液分离装置的安装可能十分繁琐。旋液分离器的容量小，因此当要求有更高的容量时，它们就得一组一组地连接用作大的成套装置。第三类分离装置，即浮选装置，其特征在于它们的比容量和净化效果均低。这类装置所需空间大，还常常难以操作。目前，浮选装置被视作“过去的技术”，因为该装置的诸多缺点，在海岸附近几乎没有什么用处。本专利技术可视作一种浮选装置，但它在这些方面有实质上的改进方案。因此，本专利技术的装置需要很少的空间和体积，比旋液分离装置显著更轻并有更好的净化效果。根据一种方法，本专利技术的特征在于净化过程包括向置于絮凝装置中的污染液体中加入一种或多种化学品。絮凝装置由有内置式搅拌器的一条或多条环管(pipe loop)组成，内置式搅拌器产生通过环管的湍流和活塞流，接着在浮选装置或沉淀装置中分离净化的液体和污染物。本专利技术的设备的特征在于它包括与浮选装置相连的带内置式搅拌器的环管。权利要求3-10说明本专利技术的优越特点。以下参照说明本专利技术实施方案的附图详细描述本专利技术附图说明图1为本专利技术液体净化装置的示意图；图2为图1装置的另一实施方案的示意图；图3为图1和图2所示的本专利技术中的搅拌器放大图；图4为相同比例的带另一种驱动装置的相似搅拌器。如图1和图2所示，装置主要由管系统或环管1组成，其中包括立管部件2、鼓泡发生器，例如静态混合器5，以及浮选装置或沉淀装置8。如图1所示，待处理的液体通过于其中发生化学絮凝作用的管道部件2。絮凝化学品通过连接管道4供给。每根管道部件都有内置式搅拌器(图3)，它包括贯通管件的轴20，轴备有螺旋浆部件21和支承轴承22。搅拌器由马达3以适宜的速度驱动。管道的容积适于有足够的时间得到足够大小的絮片。为减少液体在管道中的转动，管道在螺旋浆部件之间备有静态的导流叶片23。螺旋浆21和导流叶片23设计成可获得所需的湍流，并且液体以活塞流形式运动，而不存在过大的剪切力。中试装置的实验已表明，从水中分离油时的净化效果非常令人满意，也就是说，当搅拌器直接连至形成为浮选室的浮选装置时，低于5ppm。然而，由可能存在的污染物类型而定，并在某些情况下，为进一步改进净化方法，需要向如前所述的鼓泡发生器中供给空气或其它气体。在最后一个实施方案中，如图1和图2所示，当絮片形成时，空气或气体通过管道1并在鼓泡发生器例如为一套静态混合器的支持下供给，形成希望大小和数量的气泡。浮选所需的气体也可直接供给最后的絮凝管道部件，优选不采用任何鼓泡发生器。管道部件中的液体流动应是向上(未示意)的。利用内置式搅拌器和导流叶片产生适宜大小的气泡。静态混合器5如图2所示可安置于絮凝管2和扩散器6之间的连接管中，或安置于外管路14中。包含气泡和絮片的液体通过扩散器6，使得液体进入浮选室8之前速度显著降低。聚结器(气泡回收器(bubble retriever))9置于浮选室中，聚结器包括水平放置的板片(lamella)，它们覆盖浮选室整个宽度。板片由平板或波形板制成，设置的垂直距离例如为10-100mm。回收了气泡的絮片和液体一起以层流通过聚结器，然后将依次粘附在板片上。在这种方式中，当絮片变得足够大时，它们就被液流逐出聚结器，并迅速升至浮选室的表面。浮选气由管12放出，而净化液体经管10排放，最后，分离出的絮片在一些液体中经管11排除。隔板16安置于浮选室中，以界定两个独立的室，分别用于净化的液体和撇去油的液体。聚结器中板片的长度使得甚至最小的絮片也被回收。聚结器9的出口和隔板16之间的距离适于絮片有足够的时间升至流体表面。可用常规的方法来控制排出的净化的及撇去油的液体的数量，这些方法在此不作进一步说明。图4表示操作本单元的另一马达，其中液流通过喷嘴17喷出以驱动与搅拌器相连的叶轮机18。絮凝系统的技术优点可总结如下絮凝过程为活塞流、理想的搅拌和湍流、可能破坏絮片的剪切力受到限制、在最适宜的时间在数量不限的位置上加入化学品等因素优化。而且，浮选装置的技术优点可总结如下该装置使得可以最适宜的数量和气泡大小供给气体/空气。利用扩散器和聚结器系统，浮选过程变得非常有效，浮选室表面积变得很少高负荷立方米/平方米、小时。实验用含油的海水进行实验，水量约为4000升/小时，在样品水中的油含量约为1000mg/L。油滴的平均大小为5mg，海水的pH值为6.2。加入两种化学品A和B，每种化学品反应时间分别为约45秒。加入约0.1升浮选气体/升水，工艺.过程压力约1巴绝对压力。实验结果表明，降低了水中的油量，相当于剩余的油低于5mg/L。如权利要求书定义的本专利技术不局限于上述实施方案。因此，环管2可包括水平或倾斜的管，而不是竖直安放的管。此外，鼓泡发生器可由安放在气泡室而不是静态混合器中的一个或多个气体喷嘴组成。可能的是，鼓泡发生器可直接向浮选装置输送混合的气体/水。聚结器中的板片可为波纹式，并且由例如PTEE(聚四氟乙烯)涂层以防止油粘附在其表面上。权利要求1.净化液体的方法，其中液体被其它液体或固体物质污染，例如从被油污染的水中除去油，包括絮凝装置(2)和浮选装置(8)，其特征在于向絮凝装置中的液体加入一种或多种化学品，絮凝装置包括一根或多根带有内置式搅拌器(3、20、21)的环管(2)，搅拌器提供通过环管的湍流和活塞流，然后净化了的液体和污染物在浮选装置或在沉淀装置中分离。2.净化液体的装置，其中液体被其它液体或固体物质污染，例如从被油污染的水中除去油，包括絮凝装置和浮选装置(8)，其特征在于所述装置包括与浮选装置(8)相连的带有内置式搅拌器(3、20、21)的环管(2)。3.根据权利要求2的装置，其特征在于环管由与水平管段相连的立式管部件(2)组成，每根管部件有搅拌器，搅拌器包括由驱动装置(3、18)驱动的轴(20)，所述轴支承螺旋桨部件等并穿过该部件，搅拌器还包括静态本文档来自技高网...

【技术保护点】
净化液体的方法，其中液体被其它液体或固体物质污染，例如从被油污染的水中除去油，包括絮凝装置（２）和浮选装置（８），其特征在于向絮凝装置中的液体加入一种或多种化学品，絮凝装置包括一根或多根带有内置式搅拌器（３、２０、２１）的环管（２），搅拌器提供通过环管的湍流和活塞流，然后净化了的液体和污染物在浮选装置或在沉淀装置中分离。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：N汉列克森，
申请(专利权)人：明奥克斯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：NO[挪威]