申請日2013.08.20
公開(公告)日2015.03.18
IPC分類號C02F1/24; C02F1/52
摘要
本發(fā)明公開了高含溶解氣污水處理裝置，包括污水輸送泵、污水導流管、氣壓平衡罐、呼吸閥、管狀排氣咀、錐狀污泥集聚罐、收泥槽或收泥碗、出泥管、圓錐狀旋流反應罐、呈圓柱管狀的環(huán)形圍堰壁和出水管。本發(fā)明結構簡單、合理，能很好地將從高含溶解氣污水的溶解氣、水和污泥分離出來，并將溶解氣完全及時排出至大氣中，使水和污泥分別排流出來，大幅降低污水的處理成本，填補高含溶解氣處理工藝技術的空白。
權利要求書
1.一種高含溶解氣污水處理裝置，其特征在于：包括污水輸送泵(9)、污水導流管(10)、氣壓平衡罐(7)、呼吸閥(1)、管狀排氣咀(2)、錐狀污泥集聚罐(4)、收泥槽(3)或收泥碗、出泥管(5)、圓錐狀旋流反應罐(8)、呈圓柱管狀的環(huán)形圍堰壁(6)和出水管(11);在氣壓平衡罐(7)罐腔內，錐狀污泥集聚罐(4)固裝在圓錐狀旋流反應罐(8)的上方，錐狀污泥集聚罐(4)具有的尖端豎直朝上且設置有僅連通錐狀污泥集聚罐(4)罐腔的管狀排氣咀(2)，氣壓平衡罐(7)頂部罐壁設置有穿透壁體的通孔，管狀排氣咀(2)經該通孔穿過氣壓平衡罐(7)頂部罐壁而伸出至氣壓平衡罐(7)頂面罐壁之外，管狀排氣咀(2)外周壁與通孔周邊相固接密封，在管狀排氣咀(2)伸出至氣壓平衡罐(7)頂面罐壁之外的管口上安裝著呼吸閥(1)，圓錐狀旋流反應罐(8)具有的被封閉尖端豎直朝下，圓錐狀旋流反應罐(8)相應僅有的圓形罐口位于其具有的尖端的上方且豎直朝上，在圓錐狀旋流反應罐(8)周壁與氣壓平衡罐(7)周壁之間設置著環(huán)形圍堰壁(6)，環(huán)形圍堰壁(6)與錐狀污泥集聚罐(4)僅有的圓形罐口邊沿相固接而環(huán)繞圓錐狀旋流反應罐(8)僅有的圓形罐口，環(huán)形圍堰壁(6)與圓錐狀旋流反應罐(8)環(huán)繞圓形罐口的周壁之間相應留置有環(huán)繞圓錐狀旋流反應罐(8)圓形罐口的圓環(huán)形間隙，環(huán)形圍堰壁(6)與氣壓平衡罐(7)周壁互不接觸以至環(huán)形圍堰壁(6)與氣壓平衡罐(7)周壁留置有圍繞環(huán)形圍堰壁(6)的環(huán)形間隙，在錐狀污泥集聚罐(4)罐腔內固裝著收泥槽(3)或收泥碗，收泥槽(3)和收泥碗兩者之一與錐狀污泥集聚罐(4)周壁互不接觸以至在收泥槽(3)與錐狀污泥集聚罐(4)周壁之間或收泥碗與錐狀污泥集聚罐(4)周壁之間留置有間隙，在收泥槽(3)底部或收泥碗底部設置著穿透其底部壁體的漏泥孔，漏泥孔與出泥管(5)的一端管口相連接，出泥管(5)的另一端管口穿過氣壓平衡罐(7)罐壁而伸出至氣壓平衡罐(7)之外，氣壓平衡罐(7)其位于環(huán)形圍堰壁(6)下方的罐壁設置著穿透其壁體的出水孔，出水孔連通外置于氣壓平衡罐(7)之外的出水管(11);圓錐狀旋流反應罐(8)靠近其尖端的罐壁設置有穿透其壁體的污水進孔，污水輸送泵(9)的出口通過穿過氣壓平衡罐(7)罐壁的污水導流管(10)連通污水進孔;當污水輸送泵(9)將污水依次經污水導流管(10)和污水進孔泵入圓錐狀旋流反應罐(8)罐腔內時，經污水進孔被泵入圓錐狀旋流反應罐(8)罐腔內的污水受污水導流管(10)和污水進孔約束而斜向上噴流，其噴流方向為圓錐狀旋流反應罐(8)軸向正投影所呈現(xiàn)的圓形切線方向;當呼吸閥(1)開啟時，呼吸閥(1)敞開管狀排氣咀(2)以至錐狀污泥集聚罐(4)罐腔依次通過管狀排氣咀(2)和呼吸閥(1)連通氣壓平衡罐(7)外部大氣，當呼吸閥(1)閉合時，呼吸閥(1)封堵管狀排氣咀(2)以至將氣壓平衡罐(7)罐腔與氣壓平衡罐(7)外部大氣封隔開來。
2.根據(jù)權利要求1所述的高含溶解氣污水處理裝置，其特征是：圓環(huán)形間隙的徑向寬度W為0.05m—0.35m。
3.根據(jù)權利要求1所述的高含溶解氣污水處理裝置，其特征是：經污水進孔被泵入圓錐狀旋流反應罐(8)罐腔內的污水其噴流方向與水平面的夾角角度為10°—20°。
4.根據(jù)權利要求1所述的高含溶解氣污水處理裝置，其特征是：圓錐狀旋流反應罐(8)其與自身軸向垂直方向的正投影所呈現(xiàn)的等腰三角形所對應于圓錐狀旋流反應罐(8)尖端的頂角角度為15°—30°。
說明書
高含溶解氣污水處理裝置
技術領域
本發(fā)明屬于污水處理裝置，特別是高含溶解氣污水處理裝置。
背景技術
在油田集輸和集中處理現(xiàn)場，所采用的污水處理工藝為污水密閉處理工藝，其采出液中的溶解氣不能完全釋放，所以造成油田采出水中含有大量的溶解氣，當然，在污水處理過程中也必不可少的存在加壓、減壓操作過程，溶解氣成分中多數(shù)為輕烴類氣體，很容易從含油污水中釋放出來，造成油田污水凈化過程中分離出來的污泥上浮，由于目前油田污水中的多數(shù)污水處理裝置均為重力沉降裝置，污泥上浮導致污水處理效果變差，影響油田正常注水作業(yè)。當前，為了抵消逸出的溶解氣對污泥上浮的影響，國內外多采用投加助沉劑的方法或氣浮選工藝，但此兩種工藝不同程度地都存在處理成本和運行成本增加的問題，因此，常規(guī)的污水處理裝置無法滿足高含溶解氣污水的處理工藝要求。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種高含溶解氣污水處理裝置，其結構簡單、合理，能很好地將從高含溶解氣污水的溶解氣、水和污泥分離出來，并將溶解氣完全及時排出至大氣中，使水和污泥分別排流出來，大幅降低污水的處理成本，填補高含溶解氣處理工藝技術的空白。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種高含溶解氣污水處理裝置，包括污水輸送泵、污水導流管、氣壓平衡罐、呼吸閥、管狀排氣咀、錐狀污泥集聚罐、收泥槽或收泥碗、出泥管、圓錐狀旋流反應罐、呈圓柱管狀的環(huán)形圍堰壁和出水管;在氣壓平衡罐罐腔內，錐狀污泥集聚罐固裝在圓錐狀旋流反應罐的上方，錐狀污泥集聚罐具有的尖端豎直朝上且設置有僅連通錐狀污泥集聚罐罐腔的管狀排氣咀，氣壓平衡罐頂部罐壁設置有穿透壁體的通孔，管狀排氣咀經該通孔穿過氣壓平衡罐頂部罐壁而伸出至氣壓平衡罐頂面罐壁之外，管狀排氣咀外周壁與通孔周邊相固接密封，在管狀排氣咀伸出至氣壓平衡罐頂面罐壁之外的管口上安裝著呼吸閥，圓錐狀旋流反應罐具有的被封閉尖端豎直朝下，圓錐狀旋流反應罐相應僅有的圓形罐口位于其具有的尖端的上方且豎直朝上，在圓錐狀旋流反應罐周壁與氣壓平衡罐周壁之間設置著環(huán)形圍堰壁，環(huán)形圍堰壁與錐狀污泥集聚罐僅有的圓形罐口邊沿相固接而環(huán)繞圓錐狀旋流反應罐僅有的圓形罐口，環(huán)形圍堰壁與圓錐狀旋流反應罐環(huán)繞圓形罐口的周壁之間相應留置有環(huán)繞圓錐狀旋流反應罐圓形罐口的圓環(huán)形間隙，環(huán)形圍堰壁與氣壓平衡罐周壁互不接觸以至環(huán)形圍堰壁與氣壓平衡罐周壁留置有圍繞環(huán)形圍堰壁的環(huán)形間隙，在錐狀污泥集聚罐罐腔內固裝著收泥槽或收泥碗，收泥槽和收泥碗兩者之一與錐狀污泥集聚罐周壁互不接觸以至在收泥槽與錐狀污泥集聚罐周壁之間或收泥碗與錐狀污泥集聚罐周壁之間留置有間隙，在收泥槽底部或收泥碗底部設置著穿透其底部壁體的漏泥孔，漏泥孔與出泥管的一端管口相連接，出泥管的另一端管口穿過氣壓平衡罐罐壁而伸出至氣壓平衡罐之外，氣壓平衡罐其位于環(huán)形圍堰壁下方的罐壁設置著穿透其壁體的出水孔，出水孔連通外置于氣壓平衡罐之外的出水管;圓錐狀旋流反應罐靠近其尖端的罐壁設置有穿透其壁體的污水進孔，污水輸送泵的出口通過穿過氣壓平衡罐罐壁的污水導流管連通污水進孔;當污水輸送泵將污水依次經污水導流管和污水進孔泵入圓錐狀旋流反應罐罐腔內時，經污水進孔被泵入圓錐狀旋流反應罐罐腔內的污水受污水導流管和污水進孔約束而斜向上噴流，其噴流方向為圓錐狀旋流反應罐軸向正投影所呈現(xiàn)的圓形切線方向;當呼吸閥開啟時，呼吸閥敞開管狀排氣咀以至錐狀污泥集聚罐罐腔依次通過管狀排氣咀和呼吸閥連通氣壓平衡罐外部大氣，當呼吸閥閉合時，呼吸閥封堵管狀排氣咀以至將氣壓平衡罐罐腔與氣壓平衡罐外部大氣封隔開來。
本發(fā)明的工作原理為：溶解有凈水藥劑的污水通過污水輸送泵泵入圓錐狀旋流反應罐罐腔，污水和溶解的凈水藥劑在圓錐狀旋流反應罐借助旋流效應充分反應絮凝后，產生污泥絮體，根據(jù)高含溶解氣污水的特性，污泥絮體受因高含溶解氣污水中溶解氣壓力降低而所釋放出的氣泡在污水中的作用力被迫上浮，污泥絮體與水便彼此分離，由于分離出來的一部分水不能從錐狀污泥集聚罐經圓環(huán)形間隙向下及時溢出而積存于錐狀污泥集聚罐內，水位相應不斷上升，被分離出來的另部分水則經圓環(huán)形間隙向下溢流至圓錐狀旋流反應罐周壁與氣壓平衡罐周壁之間的罐腔內而蓄積并通過氣壓平衡罐位于環(huán)形圍堰壁下方的罐壁設置的出水孔流出至氣壓平衡罐之外，污泥基本上只能單向向上穿過圓環(huán)形間隙上浮，而不能向下穿過圓環(huán)形間隙而下沉，上浮的污泥繼而從圓錐狀旋流反應罐罐腔升浮至錐狀污泥集聚罐罐腔內，即污泥相應被溶解氣減壓在水中產生的氣泡托起而繼續(xù)升浮，最終落入固定設置于收泥槽或收泥碗內，當通斷排泥管的排污閥門打開時，堆積在收泥槽或收泥碗內的污泥便通過漏泥孔和排泥管連續(xù)被外作用力驅動而排出至氣壓平衡罐之外(其中一種將污泥經排泥管排出至氣壓平衡罐之外的可行實施例為：(位于收泥槽或收泥碗下方的)排泥管已存有的水柱受重力向下流動，排泥管內部所形成負壓作用就會將堆積在收泥槽或收泥碗內的污泥吸入排泥管當中，污泥則通過排泥管被連續(xù)地排出至氣壓平衡罐之外);在本發(fā)明在處理高含溶解氣污水的過程中，呼吸閥自動打開或關閉以控制氣壓平衡罐內部的壓力，保證位于氣壓平衡罐內的溶解氣能夠及時經自動呼吸閥逸出至氣壓平衡罐外部大氣。本發(fā)明結構簡單、合理，能很好地將從高含溶解氣污水的溶解氣、水和污泥分離出來，并將溶解氣完全及時排出至大氣中，使水和污泥分別排流出來，大幅降低污水的處理成本，填補高含溶解氣處理工藝技術的空白。
