浮选法在油田含油污水处理中的应用与前景展望

浮选法在油田含油污水处理中的应用与前景展望概述油田含油污水的处理意义油田含油污水处理工艺浮选法处理油田含油污水的应用现状浮选法内容与特点优势浮选法分类浮选法处理油田含油污水装置第三章浮选法在油田含油污水处理中的应用与前景展望第一节浮选法在油田含油污水处理中存在的问题油田含油污水处理的前景展望结论第一章概述第一节油田污水的处理意义油田含油污水处理的重要性中国是个贫水的国家，全国每年缺水总量达12亿吨，而工业用水占城市供水量的80%右。随着我国经济的快速发展，人口的增加,水质污染的加重，水资源的短缺问题已严重制约着工农业的发展。有很多地区由于地下水的过量开采，已形成地下水下降漏斗，并以每年下降1米的速度在减少。节约用水，改进技术，提高水价和远地运用都能或多或少地缓解水资源短缺问题，但目前世界各国都将污水处理回用作为解决缺水问题的首选方案。国内污水处理回用还处起步阶段，尚没有大规模的工业实践。目前，中国大部分油田已进入石油开发的中期，采出油中含水量已达70-80%，日产含油污水量非常大。如果含油污水不经合理处理回注和排放，不仅使油田地面设施不能正常运作，而且会因地层堵塞而带来危害，同时也会造成环境污染，影响油田安全生产，同时在采油过程中需要大量的清水回注于地下油层中。所以如果对采出水进行处理，并用于回注，则不仅可以满足石油开采过程中注水量日益增长的需要，同时可以节约大量水资源，为油田带来经济效益。减少排水对环境的污染，产生巨大的环境效益，因此必须合理的处理油田含油污水。随着油田注水开发生产的进行带来了两大问题，一是注入水的水源问题；二是原油含水量不断上升问题。在生产实践中，人们认识到油田含油污水回注是合理开发和利用水资源的正确途径。二．油田含油污水处理的意义1、环境保护油田污水是在石油、天然气勘探开发过程中不可避免的伴生物，是一种含有固体杂质、液体杂质、溶解气体和溶解盐类等较复杂的多项体系。油田含油污水由于含有上述有害物质，如不进行治理排放出去将会对环境产生严重的影响。2、节约水资源在油田生产运行过程中，水消耗量是巨大的。在油田用水中，注水采油用水占绝对数量。原油产量高的大型油田，注水开发需水量数量惊人。可见，油田污水经过处理回注地层既缓解了水资源缺乏的问题，又杜绝了污染环境，提高了水的循环利用率。同时，由于油田污水来源于地层，其与地层的配伍性优于其他水源，提高了注水开发效果。第二节油田含油污水处理工艺含油废水中油的存在状态，一般可分为三类：浮油、分散油、乳化油、溶解油。浮油目前采用简单的隔油池分离回收较多。分散油和乳化油在动力学上具有一定稳定性，所以较难处理。目前国内各大油田为降低采油成本、节约水资源，均采用经深度处理后的含油污水代替清水回注。一．自然除油1、基本原理基本原理：根据油和水的密度不同，利用油和水的密度差使油上浮，达到油水分离的目的。这种理论忽略了进出配水口水流的不均匀性、油珠颗粒上浮中的絮凝等影响因素；认为油珠颗粒是在理想的状态下进行重力分离的，即假定过水断面上各点的水流速度相等；油珠颗粒以等速上浮；油珠颗粒上浮到水面即被去除。2、装置结构自然除油设施一般兼有调储功能，通常工艺结构采用下向流设置。立式容器上部设收油构件，中上部设配水构件，中下部设集水构件，底部设排污构件。常见自然除油设施为自然除油罐（立式除油罐），它是一种重力分离型除油构筑物，结构如图所图：自然除油管结构图工艺流程为：从原油脱水系统排出的含油污水经进水管流入罐内中心反应管，经配水管流入沉降区。水中粒径较大的油粒在油水相对密度差的作用下首先浮至油层，粒径较小的油粒随水向下流动。在此过程中，一部分小油粒由于自身在静水中上浮速度不同及水流速度梯度的推动，不断碰撞聚结成大油滴上浮，无上浮能力的部分小油粒进入集水管，经出水系统流出除油罐。效果：若除油罐进水中含油量不超过5000mg/L,自然除油的去除率可达95％以上。二．斜板(管)除油1、基本原理基本原理：斜板除油是目前最常用的高效除油方法之一，它同样属于物理法除油范畴。斜板除油的基本原理是“浅层沉淀”，又称“浅池理论”重力分离除油设备的除油效率是其分离高度的函数，减少除油设备的分离高度，可以提高除油效率。在其他条件相同时，除油设备的分离高度越小，油珠颗粒上浮到表面所需要的时间越短，这就是所谓的“浅池理论”。因此，在油水分离设备中加设斜板，增加分离设备的工作表面积，缩小分离高度，从而可提高油珠颗粒的去除效率。在理论上，加设斜板不论其角度如何，其去除效率提高的倍数，相当于斜板总水平投影面积比不加斜板的水面面积所增加的倍数。当然，实际效果不可能达到理想的倍数，这是因为存在着斜板的具体布置、进出水流的影响、板间流态的干扰和积油等因素。2、装置结构斜板除油装置基本上可分为立式和平流式两种，如立式斜板除油罐和平流式斜板除（隔）油罐（池）。（1）立式斜板除油罐立式斜板除油罐的结构形式与普通立式除油罐基本相同，其主要区别是在普通除油罐中心反应筒外的分离区一定部位加设了斜板组，：工艺流程为：含油污水从中心反应筒出来之后，先在上部分离区进行初步的重力分离，较大的油珠颗粒先行分离出来，然后午睡经过斜板区，油水进一步分离。分离后的污水在下部集水区流入集水管、汇集后的污水由中心柱管上部流出除油罐。在斜板区分离出的油珠颗粒上浮到水面，进入集油槽由出油管排出到收油装置。效果：油田上的实践证明，在除油效率相同的条件下，立式斜板除油罐与普通立式除油罐相比，同样大小除油罐的除油处理能力可提高到1.0~1.5倍。（2）平流式斜板隔油池平流式斜板隔油池是在普通的平流式隔油池中加设斜板组所构成的，如下图所示：工艺流程：这种隔油池一般是由钢筋混凝土做成的池体，池中波纹斜板大多呈45°安装，进入的含油污水通过配水堰、布水栅后均匀而缓慢地从上而下通过斜板区，油、水泥在斜板中进行分离，油珠颗粒沿斜板组的上层板，向上浮升滑出斜板到水面，通过活动集油管槽收集到污油罐，再送去脱水，泥砂则沿斜板组的下层斜板面滑向集泥区落到池底，定时排除；分离后的水，从下部分分离区进入折向上部的出水槽，然后排出或送去进一步处理，由于告成上布置的原因，污水进入下一步处理工序，往往需要用泵进行提升。三．粗粒化（聚结）除油早在50年代就有人在普通隔油池前段设填料段，填充碎石等粒状物借以提高除油效率。由于采用的碎石填料粒径较大，聚结性能较差，收效不大，所以该法除油在相当大的一段时间内没有引起人们的重视。直到70年代初，由于原油开采业及石油化工工业的发展，一方面待处理的含油污水水量大幅度的增加，迫切要求提高除油构筑物的处理效率，从而缩小其体积；另一方面化学工业也提供了性能较好的粗粒化材料。因而粗粒化除油技术才大力发展起来。1、基本原理基本原理：所谓粗粒化，就是使含油污水通过一个装有填充物（粗粒化材料）的装置，在污水流经填充物时，使油珠由大变小的过程。经过粗粒化后的污水，其含油量及污水性质并不变化，只是更易于用重力分离法将油除去。粗粒化处理的对象主要是水中的分散油。粗粒化除油是粗粒化及相应的浮升分离过程的总称。关于粗粒化的机理，目前尚处在探讨阶段还未形成统一的理论，总的来说大体上有两种观点，即“润湿聚结”和“碰撞聚结”。“润湿聚结”理论建立在亲油性粗粒化材料的基础上。当含油污水流经由亲油性材料组成的粗粒化床时，分散油便在材料表面润湿附着，这样材料表面几乎被油包住，在流来的油珠液容易润湿附着在上面，因而附着的油珠不断聚结扩大并形成油膜。由于浮力和反向水流冲击作用，油膜开始脱落，于是材料表面得到一定更新。脱落的油膜到水相中仍形成油珠，该油珠粒径比聚结前的油珠粒径要大。从而达到粗粒化的目的。“聚结碰撞”理论建立在疏油性粗粒化材料基础上。无论由粒状的或是纤维状的粗粒化材料组成的粗粒化床，其空隙均构成互相连通的通道，由于无数根直径很小交错的微管。当含油污水流经该床时，由于粗粒化材料是疏油的，两个或多个油珠有可能同时与管壁碰撞或互相碰撞，其冲量足可以将它们合并成一个较大的油珠，从而达到粗粒化的目的。当然，无论是亲油的或是疏油的材料，两种聚结都是同时存在的，只是前者以“润湿聚结”为主，也有“碰撞聚结”，原因是污水流经粗粒化床时，油珠之间也有碰撞；后者以“碰撞聚结”为主，也有“润湿聚结”，原因是当疏油材料表面沉积油泥时，该材料便有亲油性，自然有“润湿聚结”现象。由此无论是亲油性材料或是疏油性材料只要粒径合适，都有比较好的粗粒化效果。2、装置结构单一的粗粒化除油装置一般为立式结构，下部配水，中部装填粗粒化材料，上部出水。组合式粗粒化除油装置一般为卧式，装置首端为配水部分，中部为粗粒化部分，中后部为斜板（管）分离部分，后部为集水部分。粗粒化除油装置工艺结构如下图所示：工艺流程:聚结分离器采用卧式压力聚结方式与斜板（管）除油装置结合除油。原水进入装置首端，通过多喇叭口均匀布水，水流方式横向流经三组斜交错聚结板，使油珠聚结，悬浮物颗粒增大，然后在横向上移，自斜板组上部均布，经斜板分离，油珠上浮集聚，固体悬浮物下沉集聚排除，净化水由斜板下方横向流入集水腔，如下图所示：四．旋流除油1、基本原理水力旋流器是利用油水密度差，在液流旋转时受到不等离心力的作用而实现油水分离。含油污水切向或螺旋向进入圆筒涡旋段，并沿旋流管轴向螺旋态流动。在同心缩径段，由于圆锥截面的收缩，使流体增速，并促使已形成的螺旋流态向前流动，由于油、水的密度差，使水沿着管壁旋流，而油珠移向中心。流体进入细锥段,截面不断缩小，流速继续增大，小油珠继续移到中心汇成油芯。流体进入平行尾段，由于流体恒速流动，对上段产生一定的回压，使低压油芯向溢流口排出。高速旋转的物体能产生离心力。含悬浮物(或分散油)的水在高速旋转时，由于颗粒和水的质量不同，因此受到的离心力大小也不同，质量大的被甩到外围，质量小的则留在内部，通过不同的出口分别导引出来，从而回收了水中的悬浮颗粒(或分散油)，并净化了水质。第二章浮选法处理油田含油污水的应用现状第一节浮选法内容与特点优势一．浮选法内容浮选法又称气浮法，是含油污水中行之有效的处理工艺。它是利用高度分散的微气泡作为载体去粘附废水中的污染物，使其密度小于水而上浮到水面实现固液或液液分离的过程。为提高处理效果，常在废水中首先加入气浮剂或凝聚剂，使亲水物质变为疏水物质，使细小的油珠及其它微细颗粒聚凝成较大的絮凝体颗粒，然后形成气泡—絮凝体颗粒结合体而加速上浮。基本原理：气浮就是在含油污水中通入空气（或天然气），设法使水中产生微小气泡，有时还需加入气浮剂或凝聚剂，使水中颗粒为0.25~25um的乳化油和分散油或水中悬浮颗粒粘附在气泡上，随气体一起上浮到水面并加以回收，从而达到含油污水除油、除悬浮物的目的。气浮过程包括气泡产生、气泡与颗粒（固体或液滴）附着以及结合体上浮分离等连续步骤。实现气浮法分离有两个必要条件：必须向水中提供足够数量的微细气泡；（气泡理想尺寸为15~30um）必须使目的物呈悬浮状态或具有疏水性质，从而附着气泡而上浮。（1）气泡的产生水中通入空气或减压释放水中溶解的空气，都会产生气泡。所形成的气泡的大小和强度取决于释放空气时的各种条件和水的表面张力大小（2）气泡与水中杂质、絮粒的粘附①气泡与憎水性颗粒杂质的粘附颗粒杂质表面的憎水性越强，碰撞时就越有可能粘附于气泡上。②气泡与絮粒的粘附气泡与絮粒粘附的碰撞粘附作用由于絮粒和微气泡都带有一定的憎水性能，它们的比表面又都大很大，并且都有过剩的自由界面能，因此，他们都有相互吸附而降低各自表面能的倾向。b.絮粒的网捕、包卷和架桥作用c.表面活性剂参与作用二．浮选法的应用浮选法，主要用来处理废水中靠自然沉降或上浮难以去除的乳化油或相对密度接近于1的微小悬浮颗粒。气浮法广泛应用于含油废水处理。含油废水经隔油池处理，只能除去颗粒大于30~50um的油珠。小于这个粒径的油珠具有很大的稳定性，不易合并变大而上浮，称为乳化油。但由于油类物质大都是疏水的，因此乳化油易粘附于气泡上，随气泡一起上浮，增加其上浮速度，例如粒径为1.5μm的油珠，上浮速度不大于0.001mm/s，粘附在气泡上后，上浮速度可达0.9mm/s。即上浮速度增加900倍。因此，在含油废水处理中常把气浮处理置于隔油池之后，作为进一步去除乳化油的措施。气浮法也广泛用于处理悬浮物以有机物为主的废水。因为有机物为主的悬浮物颗粒密度小，沉降速度低，用沉降法处理效率低。在废水处理中，气浮法主要应用于：（a）分离地面水中的细小悬浮物、藻类及微絮体；（b）回收工业废水中的有用物质，如造纸厂废水中的纸浆纤维及填料等；（c）代替二次沉淀池，分离和浓缩剩余活性污泥，特别适用于那些易于产生污泥膨胀的生化处理工艺中；（d）分离回收含油废水中的悬浮油和乳化油；（e）分离回收以分子或离子状态存在的目的物，如表面活性物质和金属离子。三．浮选法特点优势气浮法具有以下特点:（a）由于气浮池的表面负荷有可能高达12m3/(m2•h)，水在池中停留时间只需10~20min，而且池深只需2m左右，故占地较少，节省基建投资；（b）气浮池具有预曝气作用，出水和浮渣都含有一定量的氧，有利于后续处理或再用，泥渣也不易腐化；（c）对那些很难用沉降法去除的低浊度含藻水，气浮法处理效率高，甚至还可去除原水中的浮游生物，出水水质好；（d）浮渣含水率低，一般在96％以下，比沉淀池污泥体积少2~10倍，这对污泥的后续处理有利，而且表面刮渣也比池底排泥方便；（e）可以回收利用有用物质；（f）气浮法所需药剂量比沉降法节省；（g）设备组装化、自动化程度高，现场预制工作量小。但是气浮法也有缺点，主要是电耗较大，处理每吨废水比沉降法多耗电约0.02~0.04kWh；另外目前使用的溶气水减压释放器易堵塞；浮渣怕较大的风雨袭击。因此，广泛应用于海上采油平台，在陆上油田，尤其是稠油污水处理中也被较多应用。第二节浮选法分类气浮除油，按照气体被引入水中的方式分为：溶解气浮选法、分散气浮选法、电解凝聚浮选法、化学浮选法。一．溶解气浮选法溶解气浮选法是使空气在一定压力下溶解于废水中，并达到过饱和状态，然后再突然使废水减到常压，使溶解于水中的空气以微小气泡的形式从水中逸出以进行气浮过程的方法。溶气气浮形成的气泡直径很小，其初期粒度可能在80μm左右。另外，在溶气气浮操作过程中，气泡与废水的接触时间，还可以人为地加以控制。因此，溶气气浮的净化效果较高，在废水处理中，特别是对含油废水的处理，得到了广泛的应用。根据气泡在水中析出时的所处压力的不同，溶气气浮又可分为加压溶气气浮和溶气真空气浮两种类型。前者是空气在加压条件下溶于水中，而在常压下析出；后者是空气在常压或加压条件下溶于水中，而在负压条件下析出。（1）加压溶气气浮法加压溶气气浮法在国内外应用最为广泛。炼油厂几乎都采用这种方法来处理废水中的乳化油，并获得较好的处理效果。出水含油量可在10~25mg/L以下。加压气浮法是在加压情况下，将空气溶解在废水中达饱和状态，然后突然减至常压，这时溶解在水中的空气就成了过饱和状态，以极微小的气泡释放出来，乳化油和悬浮颗粒就粘附于气泡周围而随其上浮，在水面上形成泡沫层，然后由刮泡器清除，使废水得到净化。根据废水中所含悬浮物的种类、性质、处理水净化程度和加压方式的不同，基本流程有以下三种：1）全部废水溶气气浮法全部废水溶气气浮法是将全部废水用水泵加压，在泵前或泵后注入空气。在溶气罐内空气溶解于废水中，然后通过减压阀将废水送入气浮池，废水中形成许多小气泡粘附废水中的乳化油或悬浮物而浮出水面，在水面上形成浮渣。用刮板将浮渣连续排入浮渣槽，经浮渣管排出池外，处理后的废水通过溢流堰和出水管排出。全流程溶气气浮法的优点是：（a）溶气量大，增加了油粒或悬浮颗粒与气泡的接触机会；（b）在处理水量相同的条件下，它较部分回流溶气气浮法所需的气浮池小，从而减少了基建投资。但由于全部废水经过压力泵，所以增加了含油废水的乳化程度，而且所需的压力泵和溶罐均较其它两种流程大，因此投资和运转动力消耗较大。2）部分溶气气浮法部分溶气气浮法是取部分废水加压和溶气，其余废水直接进入气浮池并在池中与溶废水混合，其特点为：（a）较全流程溶气气浮法所需的压力泵小，故动力消耗低；（b）压力泵所造成的乳化油量较全部溶气法低；（c）气浮池的大小与全部溶气法相同，但较部分回流溶气法小。3）部分回流溶气气浮法部分回流溶气气浮法是取一部分除油后的出水回流进行加压和溶气，减压后直接进入气浮池，与来自絮凝池的含油废水混合后气浮，回流量一般为含油废水的25％~50％。其特点为：（a）加压的水量少，动力消耗省；（b）气浮过程中不促进乳化；（c）矾花形成好，后絮凝也少；（d）缺点是气浮池的容积较前两种流程大。为了提高气浮的处理效果，往往向废水中加入混凝剂或浮选剂，投加量因水质不同而异，一般由试验确定。（2）溶气真空气浮法溶气真空气浮法的主要特点是气浮池在负压（真空）状态下运行。至于空气的溶解，可在常压下进行，也可在加压下进行。由于是负压（真空）条件下运行，因此，溶解在水中的空气易于呈现过饱和状态，从而以大量气泡的形式从水中析出，进行气浮。析出的空气量，取决于水中溶解的空气量和真空度。溶气真空气浮池平面多为圆形，池面压力为30~40kPa，废水在池内停留时间为5~20min。溶气真空气浮的主要优点是空气溶解所需压力比压力溶气为低，动力设备和电能消耗较少。但这种气浮方法的最大缺点是一切设备部件，如除泡沫的设备，都要密封在气浮池内，因此，气浮池的构造复杂，给运行与维护都带来很大困难。此外，这种方法只适用于处理污染物质量浓度不高的废水（不高于300mg/L），因此实际应用不多。二．分散气浮选法分散气气浮是利用机械剪切力，将混合于水中的空气粉碎成细小的气泡，以进行气浮的方法。按粉碎气泡方法的不同，布气气浮又分为水泵水管吸气气浮、射流气浮、扩散曝气气浮以及叶轮气浮等四种。（1）水泵吸水管吸入空气气浮这是最原始也是最简单的一种气浮方法。这种方法的优点是设备简单，其缺点主要是由于水泵工作特性的限制，吸入的空气量不能过多，一般不大于吸水体积的10％，否则将破坏水泵吸水管的负压工作。此外，气泡在水泵内破碎的不够完全，粒径大，因此，气浮效果不好。这种方法用于处理通过除油池后的石油废水，除油效率一般在50％~65％。（2）射流气浮射流气浮采用通过射流器向废水中混入空气进行气浮的方法。由喷嘴射出的高速废水使吸入室形成负压，并从吸气管吸入空气，在水气混合体进入喉管段后进行激烈的能量交换，然后进入扩压段（扩散段），动能转化为势能，进一步压缩气泡，增大了空气在水中的溶解度，然后进入气浮池中完成气浮过程。（3）扩散板曝气气浮这是早期气浮池采用最为广泛的一种布气方法。压缩空气通过具有微孔的扩散板或微孔管，使空气以细小气泡的形式进入水中，进行气浮过程。这种方法的优点是简单易行，但缺点较多，其中主要的是空气扩散装置的微孔易于堵塞，气泡较大，气浮效率不高。因此这种方法近年已很少使用。（4）叶轮气浮在气浮池底部设有旋转叶轮，在叶轮的上部装着带有导向叶片的固定盖板，盖板上有孔洞。分散气浮选的优点是设备简单，易于实现，其缺点是空气被粉碎的不够充分，形成的气泡粒径较大，一般不小于1000μm，这样，在供气量一定的情况下，气泡的表面积小，而且由于气泡直径大，运动速度快，气泡与被去除污染物质的接触时间短促，这些因素都使分散气气浮法去除效率较低。三．电解絮凝浮选法本法是将正负相间的多组电极安插于废水中，当通以直流电时产生电解、颗粒的极化、电泳、氧化还原、电解产物间及废水间的相互作用。当采用可用电极（一般为铝、铁）作为阳极进行电解时，阳极的金属将溶解出铝或铁的阳离子，并与水中的羟基结合，形成吸附性能很强的铝、铁氢氧化物，以吸附、凝聚水中的杂质颗粒，而形成絮粒。这种絮粒与阴极上产生的微气泡（氢气）粘附，而得以气浮分离。电解絮凝浮选法的优点是能产生大量小气泡；在利用可溶性阳极时，气浮过程和混凝过程结合进行；装置构造简单，是一种新的废水净化方法。四．化学浮选法化学浮选法是在水中投加某种化学药剂，借助于化学反应生成的氧、氯、二氧化碳等气体而促使絮粒上浮的。第三节浮选法处理油田含油废水装置一．溶解气浮选装置该装置首先使气体在压力状态下溶于水中，再将溶气水引入浮选器首端或底端均匀配出，待压力降低后，溶入水中的气体便释放出来，使被处理水中的油珠和悬浮物吸附到气泡上，上浮聚集被去除。A．平流式气浮池平流式气浮池是目前气浮净水工艺中用得最多的一种，一般采用反应池与气浮池合建的形式。工艺流程：废水进入反应池（可用机械搅拌、折板、孔室旋流等形式）完成反应后，将水流导向底部，以便从下部进入气浮接触室，延长絮体与气泡的接触时间，池面浮渣刮入集渣槽，清水由底部集水管集取。平流式气浮池如下图所示：为了进一步提高接触效果，延长接触时间，克服分离室容积利用率不高的缺点，采用了局部落深接触室的办法。平流式气浮池：优点：池身浅、造价低、构造简单、管理方便；缺点：与后续处理构筑物在高程上配合较困难，分离部分的容积利用率不高。B．竖流式气浮池如下图所示：竖流式气浮池是另一种常用的气浮净水形式。优点：接触室在池中央，水流向四周扩散、水力条件比平流式单侧出流要好，便于与后续构筑物配合。缺点：与反应池较难衔接，容积利用率低。C．综合式气浮池综合式气浮池可分为三种：气浮—反应一体式；气浮—沉淀一体式；气浮—过滤一体式。二．分散气浮选装置A．旋转型浮选装置该装置机械转子旋转在气液界面上产生了一个液体漩涡，漩涡气液界面随着转速升高可扩展到分离室底部以上。在漩涡中心的气腔中，压力低于大气压，这就引起分离室上部气相空间的蒸汽下移，通过转子与水相结合形成水混合体。而后在转子的旋转推动下向周边扩散，形成与油、悬浮物混合、碰撞、吸附、聚集、上浮被去除的循环过程，旋转型分散气浮选装置如下图所示：B．喷射型浮选装置该装置每个浮选单元均设置一个喷射器，利用泵将净化水打入浮选单元的喷射器，在喷射器内的喷嘴局部产生低气压，这就引起气浮单元上部气相空间的气体流向喷嘴器喷嘴，从而使气、水在喷嘴出口后的扩散段充分混合，然后射流入浮选单元中下部与被处理的污水混合，形成油、悬浮物与气泡吸附、聚集、上浮被去除，喷射型分散气浮选装置横截面如下图所示C．平流式微孔板布气浮选装置空气从池底进入后，被微孔扩散板中的微孔切割成小气泡。小气泡上升到气浮分离室与由进水槽流入气浮分离室的废水相遇，小气泡即与废水中的絮粒杂质相粘附，带气絮粒杂质上浮至池面，浮渣则用刮渣机排入排渣槽后排出，净化水经液位调节器后，溢入出水槽出流，平流式微孔板布气浮选装置如下图所示：三．电解凝聚浮选装置工艺流程：废水经过整流栅，流入电极组，在此，废水中的杂质颗粒被可溶性电极产生的氢氧化物所吸附，而凝聚成絮粒。与此同时，阴极上产生的气泡粘附在絮粒上，而与水一起流出孔口，在分离室进行固、液分离。带气絮粒上浮至水面后，被刮渣机定时的刮除。净化水则相继经集水孔和出水管出流，竖流式电解气浮池如下图所示：四．化学浮选装置工艺流程废水进入混合反应室的同时与加药管投加的化学药剂相遇，在搅拌机的叶片作用下，废水与药剂得到混合。为了避免废水在反应室的停留时间内过早的释放出气泡，因此，反应时间尽可能缩短（约在3~5min内），平流式化学气浮池如下图所示：第三章浮选法在油田含油污水处理中的应用与前景展望第一节浮选法在油田含油污水处理中存在的问题现有气浮工艺存在的问题现有气浮工艺装置自投用以来，气浮效果一直不十分理想，气浮池经常出现偏流、鼓大泡或翻浪现象，气浮效果不稳定，各项指标的去除率均很低。经过观察、分析后认为存在的主要问题是：①溶气罐很难控制气水界面。原溶气罐气水界面的控制方法采用的是放气法，即当溶气罐中气水界面较高时，关闭放气阀门，气水界面较低时，打开放气阀门。此种方法较简单，但人为控制气水界面较难，调节频繁，劳动强度较大。②释放器易脱落、易堵塞。原有释放器为rI's型，以丝扣形式直接连接在溶气水接口直径为DN25的管子上，检修时发现60％以上的释放器已掉落池中，且大部分已堵塞，气浮池经常发生偏流或局部鼓大泡现象。由于以上两个问题的存在，使得气浮效果很差，气浮池出口油的质量浓度一般都在150mg／L以上，对后续生化处理造成很大冲击。而在实际生产运行中，只有气浮池出口油的质量浓度控制在100mg／L以下，经过两级生物处才能保证外排水中油的质量浓度小于10mg／L。因此，必须对原有溶气罐和释放器进行改造。二．改造措施根据上述存在的问题，采取了如下改造措施：1、溶气罐内液面控制方法的改进溶气罐作为气浮工艺的重要设备之一，最重要的是如何提高溶气效率，保持气水界面稳定。本溶气罐采用在顶部进入空气和水流，底部出溶气水的方式，但由于溶气水界面很难控制，当气水界面较高时，分散在水中的气泡密度反而会减小，且可能导致压力水倒流入空压机；界面过低，导致从排出的溶气水中夹带较大气泡被带至气浮池，此时，不但不能使油水有效地分离，反而对气浮池形成大的搅动，影响气浮池的分离效果。为此，我们选用了一种自控式液面控制器(专有技术)来控制气水界面，其成本低于仪表控制，且不需管理。此控制器是一个经过计算加工成型的控制管头，计算的依据是溶气罐的运行压力和处理量，其控制原理是动平衡。因为在同等压力条件下，气和水在管道中的流速差很大，所以，当控制器淹没在水中时，由于速度差的原因相当于堵塞，当暴露在气体空间时相当于泄压，从而达到控制气水界面的目的。由于是在原有基础上进行改造，因此要使安装的方法尽可能简单，针对现有溶气罐的情况，决定从溶气罐顶部放气管法兰处进行安装，控制的液面高度距罐900Inln。安装前，此控制器已根据放气管直径(DN20)及控制液面高度预制好，具体安装位置如下图所示：液面控制器安装位置2、释放器的改造原有释放器为TS型，丝扣连接，由于受水力冲击的影响，丝扣连接的释放器容易脱落，且一级气浮污染物浓度高，悬浮颗粒类杂质使得释放器堵塞频率加大，平均每个月都得把释放器拆下来清理堵塞物，劳动强度很大。而二级