一种高温密闭双级旋流气浮系统的制作方法

1.本实用新型涉及双级旋流气浮系统领域，尤其涉及一种高温密闭双级旋流气浮系统。


背景技术：

2.伴随着石油资源的持续开发开采，原油的含水率也在不断上升，大部分的油田采出的伴生水也日趋增大。目前，在我国的油气田中，有大部分处在中后期阶段，采出液含水率达90%以上，采出水水温95℃~140℃之间，含油≤200mg/l，ss≤200mg/l。油井采出液的处理成为油气田开发生产中的重要问题，为了避免产生环境污染，必须净化这些含油污水，而除去含油污水中的油滴是其中的重要内容之一。
3.油田采出的伴生水主要污染物为油类和悬浮物，常用气浮工艺加以去除，传统气浮工艺不适应高温水质，且处理量小、占地面积大、成本高，且ss去除效果不优。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种高温密闭双级旋流气浮系统。
5.本实用新型的创新点在于本实用新型中利用油和ss与水的密度差，通过两级旋流气浮系统分别实现油和ss的去除；具有耐高温、体积小、处理量大、成本低等优势。
6.为实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案是：
7.一种高温密闭双级旋流气浮系统，包括两级依次连通的旋流气浮装置，两级旋流气浮装置分别为一级旋流气浮装置和二级旋流气浮装置，所述两级旋流气浮装置均包括旋流气浮罐体，旋流气浮罐体底部设有排泥槽，旋流气浮罐体上设有出水口，出水口位于排泥槽上方，所述旋流气浮罐体轴向方向的中心设有排油管，所述排油管上设有排油斗，排油管底部设有排油总管，排油总管伸出旋流气浮罐体外，排油管上设有若干进油孔，进油孔位于排油斗处，所述旋流气浮罐体顶部设有进气阀，旋流气浮罐体上还设有液位控制组件；
8.所述一级旋流气浮装置上设有沿旋流气浮罐体内壁切线方向布置的进水口；
9.所述二级旋流气浮装置内设有稳流筒，排油管中下部插入稳流筒内，且二级旋流气浮装置壁体上设有伸至稳流筒处的进水口，所述二级旋流气浮装置的进水口沿稳流筒外壁切线方向布置。利用油和ss与水的密度差，通过两级旋流气浮系统分别实现油和ss的去除。
10.进一步地，所述排油斗的密度小于水的密度，所述排油管上设有上限位件和下限位件，排油斗可在上限位件和下限位件之间移动。通过浮动排油斗的控制，实现油水分离，避免清水的流失，节约水资源。
11.进一步地，二级旋流气浮装置位于一级旋流气浮装置的后端。先除油后除ss，效果更优。
12.进一步地，所述一级旋流气浮装置的前端和/或一级旋流气浮装置与二级旋流气浮装置之间设有高温含油污水气浮气泡切割装置。
13.进一步地，所述二级旋流气浮装置出水口处设有回流管，二级旋流气浮装置进水口下方还设有回流口，回流管一端和二级旋流气浮装置出水口连通、另一端和二级旋流气浮装置回流口连通，回流口沿二级旋流气浮装置内壁的切线方向布置，回流管上设有高温含油污水气浮气泡切割装置。增强旋流效果，促进轻质油类及悬浮物的进一步去除。
14.进一步地，所述一级旋流气浮装置内也设置稳流筒，排油管中下部插入稳流筒内，排油总管穿过稳流筒；所述排泥槽上方设有l形出水管，l形出水管一端伸出出水口，l形出水管另一端位于旋流气浮罐体内，l形出水管位于旋流气浮罐体内的一端弯折向下且该端部连接有出水收集槽，所述出水收集槽上方还设有圆盘状导流板，圆盘状导流板和旋流气浮罐体的四周壁体存在间距。底部的泥不容易被搅浑，泥水分离更为彻底。
15.进一步地，所述旋流气浮装置的进水口均设有三个且沿圆周方向等间距布置，进水口略倾斜向上，旋流气浮装置位于进水口处的内壁设有螺旋状导流板。
16.进一步地，所述高温含油污水气浮气泡切割装置包括上下两段分别为预旋流段和气泡切割混合段，所述预旋流段包括预旋流筒，气泡切割混合段包括微孔管和位于微孔管外侧的气筒，所述气筒内壁和微孔管外壁之间形成密闭的压缩空气腔，所述气筒上设有进气口，预旋流筒和微孔管连通，所述预旋流筒上设有沿预旋流筒切线方向布置的气浮进水口。采用微孔管作为气腔和水腔的隔断，并利用微孔管上的微孔，使压缩空气通过时形成微米气泡，并通过旋流切割气泡，加强气液混合效果，能够有效解决高水温条件下气浮微气泡问题。
17.进一步地，所述预旋流筒外侧设有布水筒，所述布水筒内壁和预旋流筒外壁之间形成密闭的布水腔，所述布水筒上设有总进水口。使得进入预旋流筒内的水的流速更均匀，气泡切割混合段处的气液混合跟为均匀。
18.进一步地，所述所述预旋流段和气泡切割混合段活动连接，预旋流筒底部为渐缩形管口，气泡切割混合段下方还设有和微孔管连通的稳流腔。活动连接方便清洗微孔管，渐缩形管口，可以稍稍增加微孔管处的流速，提高效率；稳流腔可以调整污水出水的水流流态，为后续气浮运行提供良好的工作条件。
19.本实用新型的有益效果是 ：
20.1、本实用新型中沿旋流气浮罐体内壁切线方向进水产生旋流，主要作用以去除油类为主，去除ss为辅；沿稳流筒外壁切线方向进水产生旋流，主要作用以除去少量剩余的ss为主。采用双级旋流离心气浮串联布置，对污染物的去除率更高，出水水质更好。
21.2、本实用新型中采用高温含油污水气浮气泡切割装置，从而产生大量微气泡，克服了在高温状态下，空气在水中的溶解度低，常规溶气装置难以形成微气泡的情况，使污水与微气泡充分混合，达到处理效果。
22.3、本实用新型中采用浮动式排油斗，更好的实现油水分离，防止清水流失。
附图说明
23.图1为实施例1的结构示意图。
24.图2为实施例1中一级旋流气浮装置的结构示意图。
25.图3为实施例1、2中一级旋流气浮装置进水口的布置图。
26.图4为实施例1中二级旋流气浮装置的结构示意图。
27.图5为实施例1、2中一级旋流气浮装置进水口的布置图。
28.图6为实施例2的结构示意图。
29.图7为实施例2中一级、二级旋流气浮装置的结构示意图。
30.图8为实施例2中高温含油污水气浮气泡切割装置的结构示意图。
31.图9为实施例2中预旋流段处的截面图。
32.图10为实施例2中气泡切割混合段出的截面图。
33.图11为实施例3的结构示意图。
34.图12为实施例4的结构示意图。
具体实施方式
35.下面将结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
36.实施例1：如图1、2、3、4、5所示，一种高温密闭双级旋流气浮系统，包括两级依次连通的旋流气浮装置，两级旋流气浮装置分别为一级旋流气浮装置1和二级旋流气浮装置2，二级旋流气浮装置2位于一级旋流气浮装置1的后端。两级旋流气浮装置均包括旋流气浮罐体1.1，旋流气浮罐体1.1底部设有排泥槽1.2，旋流气浮罐体1.1上设有出水口1.3，出水口1.3位于排泥槽1.2上方，旋流气浮罐体1.1轴向方向的中心设有排油管1.4，排油管1.4上设有排油斗1.5，排油管1.4底部设有排油总管1.6，排油总管1.6伸出旋流气浮罐体1.1外，排油管1.4上设有若干进油孔1.7，进油孔1.7位于排油斗1.5处，旋流气浮罐体1.1顶部设有进气阀1.8，旋流气浮罐体1.1上还设有液位控制组件1.9，液位控制组件1.9可为设置在旋流气浮罐体1.1外部的与旋流气浮罐体1.1气液连通的液位控制，旋流气浮罐体1.1上还可设置出气阀；一级旋流气浮装置1上设有沿旋流气浮罐体1.1内壁切线方向布置的进水口1.10；二级旋流气浮装置2内设有稳流筒1.11，排油管1.4中下部插入稳流筒1.11内，且二级旋流气浮装置2壁体上设有伸至稳流筒1.11处的进水口1.10，二级旋流气浮装置2的进水口1.10沿稳流筒1.11外壁切线方向布置；旋流气浮装置的进水口1.10均设有三个且沿圆周方向等间距布置，进水口1.10略倾斜向上，旋流气浮装置位于进水口处的内壁设有螺旋状导流板1.17。
37.实施例2：如图3、5、6、7、8、9、10所示，参考实施例1，排油斗1.5的密度小于水的密度，排油管1.4上设有上限位件1.12和下限位件1.13，排油斗1.5可在上限位件1.12和下限位件1.13之间移动。一级旋流气浮装置1的前端设有高温含油污水气浮气泡切割装置3。二级旋流气浮装置2出水口1.3处设有回流管4，二级旋流气浮装置2进水口1.10下方还设有回流口5，回流管4一端和二级旋流气浮装置2出水口1.3连通、另一端和二级旋流气浮装置2回流口5连通，回流口5沿二级旋流气浮装置2内壁的切线方向布置，回流管上设有高温含油污水气浮气泡切割装置3。一级旋流气浮装置1内也设置稳流筒1.11，排油管1.4中下部插入稳流筒1.11内，排油总管1.6穿过稳流筒1.11；排泥槽1.2上方设有l形出水管1.14，l形出水管1.14一端伸出出水口1.3，l形出水管1.14另一端位于旋流气浮罐体1.1内，l形出水管1.14位于旋流气浮罐体1.1内的一端弯折向下且该端部连接有出水收集槽1.15，出水收集槽1.15上方还设有圆盘状导流板1.16，圆盘状导流板1.16和旋流气浮罐体1.1的四周壁体存在间距。高温含油污水气浮气泡切割装置3包括上下两段分别为预旋流段3.1和气泡切割混合段3.2，预旋流段3.1包括预旋流筒3.3，气泡切割混合段3.2包括微孔管3.4和位于微孔管
3.4外侧的气筒3.5，气筒3.5内壁和微孔管3.4外壁之间形成密闭的压缩空气腔3.6，气筒3.5上设有进气口3.7，预旋流筒3.3和微孔管3.4连通，预旋流筒3.3上设有沿预旋流筒3.3切线方向布置的气浮进水口3.8。预旋流筒3.3外侧设有布水筒3.9，布水筒3.9内壁和预旋流筒3.3外壁之间形成密闭的布水腔3.10，布水筒3.8上设有总进水口3.11。预旋流段3.1和气泡切割混合段3.2活动连接，预旋流筒3.3底部为渐缩形管口，气泡切割混合段3.2下方还设有和微孔管3.4连通的稳流腔3.12。
38.实施例3：如图11所示，参考实施例2，高温含油污水气浮气泡切割装置3设置在一级旋流气浮装置1与二级旋流气浮装置2之间、回流管5上。
39.实施例4：如图12所示，参考实施例2，一级旋流气浮装置1的前端和一级旋流气浮装置1与二级旋流气浮装置2之间、回流管5上均设有高温含油污水气浮气泡切割装置3。
40.工作时：带有一定压力的含油污水经过提升泵、增压泵进入高温含油污水气浮气泡切割装置3，从而使含油污水和微气泡充分混合，含油污水中的油份及轻质悬浮物附着在气泡上并形成“油滴—气泡粘附体”。含有大量油滴—气泡粘附体的含油污水沿切向入口进入到一级旋流气浮装置1中，通过螺旋状导流板1.17的引导作用下在稳流筒1.11与一级旋流气浮装置1的壁体之间的环形空间形成较为柔和的旋流运动，形成低强度旋流。通过旋流形成离心力场可以加速微气泡与油滴及轻质悬浮物粘附，由于气液密度差较大，较低旋流离心力就可以使“油滴—气泡粘附体”迅速向旋流中心汇聚。在浮力和离心力的双重作用下，“油滴—气泡粘附体”不断上浮，在液面上部形成气浮“浮渣层”，浮渣层悬浮环绕在稳流筒1.11外侧，通过稳流筒1.11上部的排油斗1.5收集油渣，通过排油斗1.5处的排油管1.4及排油总管1.6排出。水相以及密度较大的固相颗粒则向一级旋流气浮装置1的底部移动，较重的固相颗粒从位于一级旋流气浮装置1底部的排泥槽1.2排出；一级旋流气浮装置1内顶部气相空间的气体一部分随同“油滴－气泡粘附体”一起排出罐外，处理后的水通过一级旋流气浮装置1内圆盘状导流板1.16下部出水收集槽1.15的收集排出。
41.一级旋流气浮装置1出水经过高温含油污水气浮气泡切割装置3补气后，补气用于保证二级旋流气浮装置2进水口1.10充分混合微气泡，进入二级气浮，从二级旋流气浮装置2中上部穿过外壁沿稳流筒1.11外壁旋流向上，大颗粒的物质在旋流作用下向二级旋流气浮装置2的壁体处移动，最终下落至排泥槽1.2内；
42.二级旋流气浮装置2出水一部分经循环泵回流至二级旋流气浮装置2的回流口再次进入二级旋流气浮装置2，回流时经过高温含油污水气浮气泡切割装置3，增强旋流效果，促进轻质油类及悬浮物的进一步去除；一部分排至产水箱，作为油田回注水继续回用。
43.一级旋流气浮装置1中由于旋流主要在一级旋流气浮装置1的内壁处，所以更利于中心处油的收集，二级旋流气浮装置2中由于旋流主要在稳流筒1.11外壁处，所以更利于二级旋流气浮装置2壁体处大颗粒物质的收集。
44.所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。