一种双向流气浮沉降罐及其制作方法技术

一种双向流气浮沉降罐及其制作方法，为立式圆柱形双向流气浮沉降罐或卧式方形双向流气浮沉降罐，罐体内依次设计顺向流气浮斜管沉降箱，逆向流气浮斜管沉降箱，储水箱；污水先通过顺向流气浮斜管沉降箱，气浮去油与消除絮凝体颗粒吸附与包裹的气泡，提高颗粒密度，加速沉降；顺向流与絮凝体颗粒的沉降方向相同，加速沉降；然后通过逆向流气浮斜管沉降箱，沉降剩余颗粒且利用逆向流与油的上浮方向相同，加速油的上浮；混合器采用组装折叠式U形混合器及流速与时间的优化，提高了对污水中悬浮物颗粒的捕集与絮凝体的成型；气浮器的选择与气流量优化，可产生微小密集的气泡，提高颗粒密度与除油效果；刮泥器的设计，可完全排放污泥，防止污泥的二次污染；顺向流与逆向流斜管平面面积的比例优化，使得本发明专利技术的效果最佳。

【技术实现步骤摘要】
一种双向流气浮沉降罐及其制作方法
本专利技术涉及油田生产过程中的油田污水净化达标处理技术，特别涉及一种双向流气浮沉降罐及其制作方法。
技术介绍
在油田开发过程中，随着开发时间，油井产出液分离水(污水)越来越多，需要对油井产出液分离水进行净化处理达标后注入不同油井的油层，以解决开采过程中油层压力下降导致油田油井生产产量下降的问题。目前，油田生产中，应用最多的是沉降罐或斜管沉降罐，但至今应用的相关沉降罐的功能单一，均是采取逆向流斜管沉降；逆向流斜管沉降罐的流体介质流动的方向与悬浮物下沉的方向相反，有一个冲击上浮的力，会降低悬浮物的沉降速度，受流速及流速的波动影响较大，流速稍大，则会出现悬浮物不能下沉的现象，导致沉降罐处理能力降低，悬浮物与油不能有效去除，处理后污水出现超标现象。
技术实现思路
为了克服现有沉降罐的不足，提高沉降罐的处理能力与处理效果，本专利技术的目的在于提供一种双向流气浮沉降罐及其制作方法，具有提高絮凝体颗粒密度、提高絮凝体颗粒沉降速度、提高污水中油的上浮速度与分离效果的优点。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是：一种双向流气浮沉降罐，为立式圆柱形双向流气浮沉降罐1或卧式方形双向流气浮沉降罐2；所述的立式圆柱形双向流气浮沉降罐1，包括圆柱形的罐体1a，罐体1a内通过第一隔板1b和第二隔板1c被依次分割为顺向流气浮沉降箱1d、逆向流气浮沉降箱1e以及储水箱1f；顺向流气浮沉降箱1d、逆向流气浮沉降箱1e底部连通不被第一隔板1b隔绝；所述的顺向流气浮沉降箱1d的顶部设置A溢流排污槽1da，A溢流排污槽1da之下设置水分配器1db，水分配器1db与进水法兰1dc连接，进水法兰1dc与罐体外混合器1dd连接，罐体外混合器1dd与混合器1de连接，混合器1de的进口与现场污水来水提升泵连接；水分配器1db之下设置A气浮器1df，A气浮器1df之下设置顺向斜管填料1dh，顺向斜管填料1dh可以设置一层或多层；所述的逆向流气浮沉降箱1e顶部设置B溢流排污槽1ea，B溢流排污槽1ea之下设置B气浮器1eb，气浮器1eb之下设置逆向斜管填料1ec；A气浮器1df、B气浮器1eb通过三通1g与罐体外供气装置1h连接；所述的储水箱1f的底部设置排泥管1fa，储水箱1f侧壁下部位从上到下依次设置有排油法兰1fc和出水法兰1fb，排油法兰1fc上设置挡板1fd，挡板1fd斜向下延伸至出水法兰1fb之下；罐体1a的底部设置排泥口1k，排泥口1k的附近设置刮泥器1m，刮泥器1m通过密封1n与往复传动装置1q连接，罐体1a中斜管之下设置人孔1r。所述的卧式方形双向流气浮沉降罐2，包括方型罐体2a，方型罐体2a内通过F1隔板2b与F2隔板2c依次被分割为F顺向流气浮沉降箱2d、F逆向流气浮沉降箱2e和F储水箱2f；F顺向流气浮沉降箱2d、F逆向流气浮沉降箱2e底部连通不被F1隔板2b隔绝；所述的F顺向流气浮沉降箱2d的顶部设置F1溢流排污槽2da，F1溢流排污槽2da之下设置F水分配器2db，F水分配器2db与F进水法兰2dc连接，F进水法兰2dc与F罐体外混合器2dd连接，F罐体外混合器2dd与F混合器2de连接，F混合器2de与现场污水来水提升泵连接，F水分配器2db之下设置F1气浮器2df，F1气浮器2df之下设置F1斜管填料2dh，F1斜管填料2dh设置为一层或二层；所述的F逆向流气浮沉降箱2e顶部设置F2溢流排污槽2ea，F2溢流排污槽2ea之下设置F2气浮器2eb，F2气浮器2eb之下设置F2斜管填料2ec，斜管填料2ec可以设置为一层或2层；F顺向流气浮沉降箱2d与F逆向流气浮沉降箱2e中的斜管填料之下均设置F人孔2r；F1气浮器2df、F2气浮器2eb通过F三通2k与F罐体外供气装置2q连接；所述的F储水箱2f中设置F3出水管2fa,F3出水管2fa的进口延伸至F2隔板2c附近，F3出水管2fa的进口设置F3挡泥板2fb，F3挡泥板2fb焊接在F2隔板2c上，且斜向延伸至F3出水管2fa管上，在F3挡泥板2fb与F2隔板2c连接之处的下部设置排油管2fc；卧式方形双向流气浮沉降罐2的底部设置F排泥口2g，F排泥口2g的附近设置F刮泥器2h，F刮泥器2h通过F密封2m与F往复传动装置2n连接。一种基于上述结构的双向流气浮沉降罐的制作方法1、斜管填料的规格与安装斜管填料的管直径为80mm、50mm或35mm，最佳为35mm；斜管填料的高度与宽度均为1000mm，斜管填料的安装角度为60度。2、斜管填料的用量2.1、顺向流气浮沉降箱中斜管填料平面面积顺向流气浮沉降箱中斜管填料平面面积与处理水量的关系根据式(1)进行计算S顺＝q×2.2(1)式中S顺顺向流气浮沉降箱斜管填料的平面面积，m2q污水处理量，m3/h2.2、逆向流气浮沉降箱中斜管填料平面面积逆向流气浮沉降箱中斜管填料平面面积与处理水量的关系根据式(2)进行计算S逆＝q×1.2(2)式中S逆逆向流气浮沉降箱斜管填料的平面面积，m2q污水处理量，m3/h3、储水箱体积储水箱体积根据式(3)进行计算V储＝q×0.3(3)式中V储储水箱体积m3q污水处理量m3/h4、立式圆柱形双向流气浮沉降罐1的圆柱形罐体1a的设计制作4.1、圆柱形罐体1a的斜管填料体积与储水箱体积之和根据式(4)进行计算：V斜储＝S顺×0.9+S逆×0.9+V储(4)式中V斜储斜管填料体积与储水箱体积之和m34.2、圆柱形罐体1a的斜管填料之上空间高度圆柱形罐体1a的斜管填料之上空间高度根据式(5)进行计算H上＝0.3+0.1×(N-1)(5)式中H上圆柱形罐体1a的斜管填料之上空间高度，mN圆柱形罐体1a中斜管填料层数(N≥2)4.3、圆柱形罐体1a的斜管填料之下空间高度圆柱形罐体1a的斜管填料之下空间高度设计0.4m(考虑维修人孔要求所需高度)。4.4、圆柱形罐体1a的直径圆柱形罐体1a的直径R需要满足道路运输要求，直径R≤2.5米，结合罐体加工的最低成本要求，直径R在2.0米～2.5米之间选择。4.5、圆柱形罐体1a的高度圆柱形罐体1a的高度根据式(6)进行计算H＝H上+0.4+4×V斜储÷(3.14×R×R)(6)式中：H圆柱形罐体1a的高度，m5、卧式方形双向流气浮沉降罐2的方形罐体2a的设计制作按照运输要求，方形罐体2a的高度不大于2.6m，方形罐体2a的宽度不大于2.5m，方形罐体2a的长度满足市场上运输车的要求。5.1、方形罐体2a中F顺向流气浮沉降箱2d中斜管填料2dh的宽度根据式(7)进行计算：K顺＝K方－2.2×δ方(7)式中：K顺F顺向流气浮沉降箱2d中斜管填料2dh的宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立式圆柱形双向流气浮沉降罐，其特征在于，包括圆柱形的罐体(1a)，罐体(1a)内通过第一隔板(1b)1b和第二隔板(1c)被依次分割为顺向流气浮沉降箱(1d)、逆向流气浮沉降箱(1e)以及储水箱(1f)；顺向流气浮沉降箱(1d)、逆向流气浮沉降箱(1e)底部连通不被第一隔板(1b)隔绝；/n所述的顺向流气浮沉降箱(1d)的顶部设置A溢流排污槽(1da)，A溢流排污槽(1da)之下设置水分配器(1db)，水分配器(1db)与进水法兰(1dc)连接，进水法兰(1dc)与罐体外混合器(1dd)连接，罐体外混合器(1dd)与混合器(1de)连接，混合器(1de)的进口与现场污水来水提升泵连接；水分配器(1db)之下设置A气浮器(1df)，A气浮器(1df)之下设置顺向斜管填料(1dh)，顺向斜管填料(1dh)设置一层或多层；/n所述的逆向流气浮沉降箱(1e)顶部设置B溢流排污槽(1ea)，B溢流排污槽(1ea)之下设置B气浮器(1eb)，气浮器(1eb)之下设置逆向斜管填料(1ec)；/nA气浮器(1df)、B气浮器(1eb)通过三通(1g)与罐体外供气装置(1h)连接；/n所述的储水箱(1f)的底部设置排泥管(1fa)，储水箱(1f)侧壁下部位从上到下依次设置有排油法兰(1fc)和出水法兰(1fb)，排油法兰(1fc)上设置挡板(1fd)，挡板(1fd)斜向下延伸至出水法兰(1fb)之下；/n罐体(1a)的底部设置排泥口(1k)，排泥口(1k)的附近设置刮泥器(1m)，刮泥器(1m)通过密封(1n)与往复传动装置(1q)连接，罐体(1a)中斜管之下设置人孔(1r)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种立式圆柱形双向流气浮沉降罐，其特征在于，包括圆柱形的罐体(1a)，罐体(1a)内通过第一隔板(1b)1b和第二隔板(1c)被依次分割为顺向流气浮沉降箱(1d)、逆向流气浮沉降箱(1e)以及储水箱(1f)；顺向流气浮沉降箱(1d)、逆向流气浮沉降箱(1e)底部连通不被第一隔板(1b)隔绝；
所述的顺向流气浮沉降箱(1d)的顶部设置A溢流排污槽(1da)，A溢流排污槽(1da)之下设置水分配器(1db)，水分配器(1db)与进水法兰(1dc)连接，进水法兰(1dc)与罐体外混合器(1dd)连接，罐体外混合器(1dd)与混合器(1de)连接，混合器(1de)的进口与现场污水来水提升泵连接；水分配器(1db)之下设置A气浮器(1df)，A气浮器(1df)之下设置顺向斜管填料(1dh)，顺向斜管填料(1dh)设置一层或多层；
所述的逆向流气浮沉降箱(1e)顶部设置B溢流排污槽(1ea)，B溢流排污槽(1ea)之下设置B气浮器(1eb)，气浮器(1eb)之下设置逆向斜管填料(1ec)；
A气浮器(1df)、B气浮器(1eb)通过三通(1g)与罐体外供气装置(1h)连接；
所述的储水箱(1f)的底部设置排泥管(1fa)，储水箱(1f)侧壁下部位从上到下依次设置有排油法兰(1fc)和出水法兰(1fb)，排油法兰(1fc)上设置挡板(1fd)，挡板(1fd)斜向下延伸至出水法兰(1fb)之下；
罐体(1a)的底部设置排泥口(1k)，排泥口(1k)的附近设置刮泥器(1m)，刮泥器(1m)通过密封(1n)与往复传动装置(1q)连接，罐体(1a)中斜管之下设置人孔(1r)。


2.一种卧式方形双向流气浮沉降罐，其特征在于，包括方型罐体(2a)，方型罐体(2a)内通过F1隔板(2b)与F2隔板(2c)依次被分割为F顺向流气浮沉降箱(2d)、F逆向流气浮沉降箱(2e)和F储水箱(2f)；F顺向流气浮沉降箱(2d)、F逆向流气浮沉降箱(2e)底部连通不被F1隔板(2b)隔绝；
所述的F顺向流气浮沉降箱(2d)的顶部设置F1溢流排污槽(2da)，F1溢流排污槽(2da)之下设置F水分配器(2db)，F水分配器(2db)与F进水法兰(2dc)连接，F进水法兰(2dc)与F罐体外混合器(2dd)连接，F罐体外混合器(2dd)与F混合器(2de)连接，F混合器(2de)与现场污水来水提升泵连接，F水分配器(2db)之下设置F1气浮器(2df)，F1气浮器(2df)之下设置F1斜管填料(2dh)，F1斜管填料(2dh)设置为一层或二层；
所述的F逆向流气浮沉降箱(2e)顶部设置F2溢流排污槽(2ea)，F2溢流排污槽(2ea)之下设置F2气浮器(2eb)，F2气浮器(2eb)之下设置F2斜管填料(2ec)，斜管填料(2ec)设置为一层或二层；
F顺向流气浮沉降箱(2d)与F逆向流气浮沉降箱(2e)中的斜管填料之下均设置F人孔(2r)；
F1气浮器(2df)、F2气浮器(2eb)通过F三通2k与F罐体外供气装置(2q)连接；
所述的F储水箱(2f)中设置F3出水管(2fa),F3出水管(2fa)的进口延伸至F2隔板(2c)附近，F3出水管(2fa)的进口设置F3挡泥板(2fb)，F3挡泥板(2fb)焊接在F2隔板(2c)上，且斜向延伸至F3出水管(2fa)2fa管上，在F3挡泥板(2fb)与F2隔板(2c)连接之处的下部设置排油管(2fc)；
卧式方形双向流气浮沉降罐2的底部设置F排泥口(2g)，F排泥口(2g)的附近设置F刮泥器(2h)，F刮泥器(2h)通过F密封(2m)与F往复传动装置(2n)连接。


3.一种基于权利要求1所述的立式圆柱形双向流气浮沉降罐的制作方法，其特征在于，包括：
1、斜管填料的规格与安装
斜管填料的管直径为80mm、50mm或35mm，最佳为35mm；斜管填料的高度与宽度均为1000mm，斜管填料的安装角度为60度；
2、斜管填料的用量
2.1、顺向流气浮沉降箱中斜管填料平面面积
顺向流气浮沉降箱中斜管填料平面面积与处理水量的关系根据式(1)进行计算：
S顺＝q×2.2(1)
式中S顺顺向流气浮沉降箱斜管填料的平面面积，m2
q污水处理量，m3/h
2.2、逆向流气浮沉降箱中斜管填料平面面积
逆向流气浮沉降箱中斜管填料平面面积与处理水量的关系根据式(2)进行计算：
S逆＝q×1.2(2)
式中S逆逆向流气浮沉降箱斜管填料的平面面积，m2
q污水处理量，m3/h
3、储水箱体积
储水箱体积根据式(3)进行计算：
V储＝q×0.3(3)
式中V储储水箱体积m3
q污水处理量m3/h
4、立式圆柱形双向流气浮沉降罐(1)的圆柱形罐体(1a)的设计制作
4.1、圆柱形罐体(1a)的斜管填料体积与储水箱体积之和根据式(4)进行计算：
V斜储＝S顺×0.9+S逆×0.9+V储(4)
式中V斜储斜管填料体积与储水箱体积之和m3
4.2、圆柱形罐体1a的斜管填料之上空间高度
圆柱形罐体1a的斜管填料之上空间高度根据式(5)进行计算：
H上＝0.3+0.1×(N-1)(5)
式中H上圆柱形罐体(1a)的斜管填料之上空间高度，m
N圆柱形罐体(1a)中斜管填料层数(N≥2)
4.3、圆柱形罐体(1a)的斜管填料之下空间高度
圆柱形罐体(1a)的斜管填料之下空间高度设计0.4m；
4.4、圆柱形罐体(1a)的直径
圆柱形罐体(1a)的直径R需要满足道路运输要求，直径R≤2.5米，结合罐体加工的最低成本要求，直径R在2.0米～2.5米之...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彦锋，杜素珍，王艳蓉，严谨，刘甲斌，
申请(专利权)人：陕西能源职业技术学院，
类型：发明
国别省市：陕西;61