一种竖流式混凝气浮一体化装置及作业废液处理方法制造方法及图纸

技术编号：40064472 阅读：6 留言：0更新日期：2024-01-16 23:12

本发明专利技术公开一种竖流式混凝气浮一体化装置及作业废液处理方法，其中装置包括一级溶气泵、管式反应器、反应筒部件和二级溶气泵；所述管式反应器设置有废液进口、废液出口和反应器溶气水进口，所述一级溶气泵与所述反应器溶气水进口连通，所述废液出口与所述反应筒部件连通，所述反应筒部件与所述二级溶气泵连通。本发明专利技术采用双级溶气泵多点梯级释放技术，通过多级反应，加强对作业废液中悬浮物及聚合物的处理效果。本发明专利技术将多流态絮凝－微气泡梯级释放－折返层流沉降等工艺集成在一套装置中，形成了短流程组合工艺，缩小了装置尺寸，减少占地面积。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于安全环保与节能节水，特别涉及一种竖流式混凝气浮一体化装置及作业废液处理方法。

技术介绍

1、近年来，油田各类措施(修洗井、作业、压裂、酸化、钻控放溢流等)应用规模不断加大，作业废液量持续增加，这些废液一旦进入生态循环就会污染土壤和水资源环境，具有极大的安全环保隐患，严重制约着油田绿色发展，还易造成水资源浪费；这些废液如直接进入生产系统，则对系统冲击较大影响脱出油品性质和回注水水质，因此，提高作业废液的处理效率以及废液回用的水质水量匹配度，提升废水回用率迫在眉睫，这有利于降低自然环境的环保压力、节约清水资源，对保障油气田稳产上产具有重要支撑意义。

2、国内现有作业废液处理装置多采用平流式结构反应器，将调节、加药、混凝、气浮、过滤等单元组合成高效工艺进行协同处理。每个处理步骤需要单独的处理箱体进行操作，处理工艺流程长。其中，混絮凝、气浮停留时间长且处理效果多与加药强度关联性大，对于悬浮物含量较高、黏度较大的作业废液，通过大幅度增加药剂投加量及延长分离停留时间来增加处理效果，从而导致生产成本大幅增加。组合式平流式装置、占地面积大、反应效率低、制造成本高，对于废液高效回用的生产矛盾日益突出。

3、因此，为了支撑油气田企业高质量发展，需进一步通过结构创新与工艺，开发高效混凝气浮装置及其配套工艺技术。

技术实现思路

1、针对上述问题，本专利技术提供一种竖流式混凝气浮一体化装置及作业废液处理方法，用于处理悬浮物含量较高、黏度较大、乳化严重的作业废液。

2、一种竖流式混凝气浮一体化装置，包括一级溶气泵、管式反应器、反应筒部件和二级溶气泵；其中，所述管式反应器设置有废液进口、废液出口和反应器溶气水进口，所述一级溶气泵与所述反应器溶气水进口连通，所述废液出口与所述反应筒部件连通，所述反应筒部件与所述二级溶气泵连通。

3、进一步的，所述反应筒部件包括外筒、中心筒和进水管；

4、其中，所述中心筒竖直设置在所述外筒内部，所述中心筒与所述外筒同心设置，所述外筒上端设置有用于密封所述外筒上端和所述中心筒的密封盖，所述中心筒上端面高于所述密封盖上端面，所述中心筒位于所述密封盖下方的侧壁上设置有进水口，所述中心筒底部设置有出水口，所述外筒底部设置有锥形封头，所述出水口与所述锥形封头具有一定间隙；所述中心筒靠近所述出水口的侧壁上设置有反应筒溶气水进口，所述废液出口通过所述进水管与所述中心筒连通，所述二级溶气泵与所述反应筒溶气水进口连通。

5、进一步的，所述反应筒部件还包括上环形折流板、下环形折流板、斜管填料和裙座；

6、其中，所述裙座上端与所述锥形封头外侧固定连接，所述下环形折流板环绕所述中心筒外侧设置，所述下环形折流板内侧与所述中心筒外侧形成第一腔体，所述下环形折流板底部与所述锥形封头内侧连接，所述下环形折流板上端与所述密封盖内壁具有一定间隙，所述上环形折流板环绕所述下环形折流板外侧设置，所述上环形折流板内侧与所述下环形折流板外侧形成第二腔体，所述上环形折流板外侧与所述外筒内壁形成第三腔体，所述上环形折流板上端与所述密封盖内壁连接，所述上环形折流板底部与所述锥形封头内壁具有一定间隙，所述斜管填料设置在所述第三腔体内。

7、进一步的，所述中心筒包括锥形顶部、第一直筒段、锥形段和第二直筒段；

8、其中，所述第一直筒段外径大于所述第二直筒段外径，所述锥形顶部、所述第一直筒段、所述锥形段、所述第二直筒段从上往下依次连接；所述锥形顶部设置在所述密封盖上方，所述出水口设置在所述第二直筒段的底部，所述反应筒溶气水进口设置在所述锥形段的侧壁上。

9、进一步的，所述第一直筒段的内壁设置有涡流发生器。

10、进一步的，所述进水管与水平面的夹角为－5°～－10°，所述进水管的中心线与所述中心筒的内筒壁相切。

11、进一步的，所述反应筒部件还包括排渣管、排气管、出水槽、排污支阀和排污主阀；

12、其中，所述排渣管设置在所述锥形顶部的侧壁上，所述排气管设置在所述锥形顶部的上端面，所述出水槽设置在所述外筒位于所述斜管填料上方的侧壁上，所述排污支阀设置在所述锥形封头位于所述下环形折流板外侧的侧壁上，所述排污主阀设置在所述锥形封头位于所述出水口下方的外侧壁上。

13、进一步的，所述反应器溶气水进口包括两个第一溶气水进口、两个第二溶气水进口和两个第三溶气水进口，所述一级溶气泵与所述反应器溶气水进口之间设置有第一溶气出口管路、第一溶气支路、第二溶气支路和第三溶气支路；

14、其中，所述第一溶气支路一端与两个所述第一溶气水进口连通，所述第二溶气支路一端与两个所述第二溶气水进口连通，所述第三溶气支路一端与两个所述第三溶气水进口连通，所述第一溶气支路、所述第二溶气支路和所述第三溶气支路另一端均通过所述第一溶气出口管路与所述一级溶气泵连通。

15、进一步的，所述反应筒溶气水进口包括两两对角设置的第四溶气水进口、第五溶气水进口、第六溶气水进口和第七溶气水进口，所述二级溶气泵与所述反应筒溶气水进口之间设置有第二溶气出口管路、第四溶气支路、第五溶气支路、第六溶气支路和第七溶气支路；

16、其中，所述第四溶气支路、所述第五溶气支路、所述第六溶气支路和所述第七溶气支路一端分别与所述第四溶气水进口、所述第五溶气水进口、所述第六溶气水进口和所述第七溶气水进口连通，所述第四溶气支路、所述第五溶气支路、所述第六溶气支路和所述第七溶气支路另一端均通过所述第二溶气出口管路与所述二级溶气泵连通。

17、进一步的，所述第一溶气支路、所述第二溶气支路和所述第三溶气支路的溶气水进入方向与所述管式放映器水流方向相反，所述第一溶气支路、所述第二溶气支路和所述第三溶气支路的溶气水水流方向与所述管式反应器内的水流方向呈30°～40°。

18、进一步的，所述第四溶气支路、所述第五溶气支路、所述第六溶气支路和所述第七溶气支路的溶气水进入方向与所述第一直筒段竖直中心线呈45°～60°。

19、进一步的，所述涡流发生器为“鹰嘴式”结构，所述涡流发生器包括后端的第一弧形面、上端的双弧切面和下端的第二弧形面。

20、进一步的，所述一级溶气泵、所述二级溶气泵与所述出水槽连通。

21、本专利技术还提供一种作业废液处理方法，包括以下步骤：

22、通过一级溶气泵产生第一微气泡对管式反应器的作业废液进行一级混流反应；

23、管式反应器将一级混流反应后的作业废液输送至反应筒部件中进行絮凝反应；

24、一级混流反应后的作业废液在反应筒部件中进行絮凝反应时，通过二级溶气泵产生第二微气泡对反应筒部件内的作业废液进行二级混流反应；

25、反应筒部件内的作业废液通过絮凝反应和二级混流反应，分离为浮渣、废气、污泥和清水。

26、本专利技术的有益效果：

27、1、本专利技术采用双级溶气泵多点梯级释放技术，通过多级反应，加强对作业废液中悬本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种竖流式混凝气浮一体化装置，其特征在于，包括一级溶气泵、管式反应器、反应筒部件和二级溶气泵；

2.根据权利要求1所述的竖流式混凝气浮一体化装置，其特征在于，所述反应筒部件包括外筒、中心筒和进水管；

3.根据权利要求2所述的竖流式混凝气浮一体化装置，其特征在于，所述反应筒部件还包括上环形折流板、下环形折流板、斜管填料和裙座；

4.根据权利要求3所述的竖流式混凝气浮一体化装置，其特征在于，所述中心筒包括锥形顶部、第一直筒段、锥形段和第二直筒段；

5.根据权利要求4所述的竖流式混凝气浮一体化装置，其特征在于，所述第一直筒段的内壁设置有涡流发生器。

6.根据权利要求2－5任一所述的竖流式混凝气浮一体化装置，其特征在于，所述进水管与水平面的夹角为－5°～－10°，所述进水管的中心线与所述中心筒的内筒壁相切。

7.根据权利要求4或5所述的竖流式混凝气浮一体化装置，其特征在于，所述反应筒部件还包括排渣管、排气管、出水槽、排污支阀和排污主阀；

8.根据权利要求4或5所述的竖流式混凝气浮一体化装置，其特征在于

9.根据权利要求4或5所述的竖流式混凝气浮一体化装置，其特征在于，所述反应筒溶气水进口包括两两对角设置的第四溶气水进口、第五溶气水进口、第六溶气水进口和第七溶气水进口，所述二级溶气泵与所述反应筒溶气水进口之间设置有第二溶气出口管路、第四溶气支路、第五溶气支路、第六溶气支路和第七溶气支路；

10.根据权利要求8所述的竖流式混凝气浮一体化装置，其特征在于，所述第一溶气支路、所述第二溶气支路和所述第三溶气支路的溶气水进入方向与所述管式放映器水流方向相反，所述第一溶气支路、所述第二溶气支路和所述第三溶气支路的溶气水水流方向与所述管式反应器内的水流方向呈30°～40°。

11.根据权利要求9所述的竖流式混凝气浮一体化装置，其特征在于，所述第四溶气支路、所述第五溶气支路、所述第六溶气支路和所述第七溶气支路的溶气水进入方向与所述第一直筒段竖直中心线呈45°～60°。

12.根据权利要求5所述的竖流式混凝气浮一体化装置，其特征在于，所述涡流发生器为“鹰嘴式”结构，所述涡流发生器包括后端的第一弧形面、上端的双弧切面和下端的第二弧形面。

13.根据权利要求7所述的竖流式混凝气浮一体化装置，其特征在于，所述一级溶气泵、所述二级溶气泵与所述出水槽连通。

14.一种作业废液处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

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【技术特征摘要】

1.一种竖流式混凝气浮一体化装置，其特征在于，包括一级溶气泵、管式反应器、反应筒部件和二级溶气泵；

2.根据权利要求1所述的竖流式混凝气浮一体化装置，其特征在于，所述反应筒部件包括外筒、中心筒和进水管；

3.根据权利要求2所述的竖流式混凝气浮一体化装置，其特征在于，所述反应筒部件还包括上环形折流板、下环形折流板、斜管填料和裙座；

4.根据权利要求3所述的竖流式混凝气浮一体化装置，其特征在于，所述中心筒包括锥形顶部、第一直筒段、锥形段和第二直筒段；

5.根据权利要求4所述的竖流式混凝气浮一体化装置，其特征在于，所述第一直筒段的内壁设置有涡流发生器。

7.根据权利要求4或5所述的竖流式混凝气浮一体化装置，其特征在于，所述反应筒部件还包括排渣管、排气管、出水槽、排污支阀和排污主阀；

8.根据权利要求4或5所述的竖流式混凝气浮一体化装置，其特征在于，所述反应器溶气水进口包括两个第一溶气水进口、两个第二溶气水进口和两个第三溶气水进口，所述一级溶气泵与所述反应器溶气水进口之间设置有第一溶气出口管路、第一溶气支路、第二溶气支路和第三溶气...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆吉，谢加才，张晓飞，王占生，罗臻，王毅霖，孙秀梅，王丹，陈曦，王列，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：

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