一种处理含油污水的管道加气旋流聚结分离装置及方法与流程

技术特征：
1.一种处理含油污水的管道加气旋流聚结分离装置，其特征在于，包括输送管道，以及沿输送管道自前向后依次设置为旋流初始段、旋流分离段、旋流稳定段，沿着来流方向自前向后排布设置有导流片和气引入口，气引入口距导流片小于2倍管直径的距离范围内设置为旋流初始段；通过导流片在旋流初始段形成旋流紊流发散区域，将气引入口引入的气流打碎成细小气泡，并与来流中的分散油滴接触吸附。2.根据权利要求1所述一种处理含油污水的管道加气旋流聚结分离装置，其特征在于，输送管道中心沿着中轴线自旋流分离段向旋流稳定段过渡形成气油混合腔，气泡和分散油滴沿着气油混合腔聚合为含油浓度较高的油气水混合液；输送管道内壁沿着气油混合腔的外侧形成环形水腔，水沿着环形水腔内聚合。3.根据权利要求1所述一种处理含油污水的管道加气旋流聚结分离装置，其特征在于，所述输送管道的旋流初始段设置为缩径结构，所述缩径结构的最小直径设置为输送管道的管直径的30
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70％，通过缩径结构控制气泡均匀分布。4.根据权利要求3所述一种处理含油污水的管道加气旋流聚结分离装置，其特征在于，所述旋流初始段的缩径结构后设置有扩径结构，扩径结构沿着缩径结构的后端依次外扩还原为原输送管道的管直径。5.根据权利要求1所述一种处理含油污水的管道加气旋流聚结分离装置，其特征在于，所述气引入口沿输送管道内壁的切向方向引入。6.根据权利要求1所述一种处理含油污水的管道加气旋流聚结分离装置，其特征在于，所述输送管道的进液端、出液端分别设置为含油污水入口和出水口；所述输送管道的旋流初始段沿着来流方向的起点和终点分别设置为导流片、气引入口，沿着输送管道的进液端设置有导流片，通过导流片控制来流形成沿轴向旋转的流动；所述输送管道在旋流初始段的管壁上安装有一个或多个气引入口，通过气引入口通入气体或气水混合液。7.根据权利要求1或6所述一种处理含油污水的管道加气旋流聚结分离装置，其特征在于，所述输送管道的旋流稳定段的轴心位置设置有排油管，排油管设置为轴对称结构，通过排油管的左侧右侧同时排油将汇聚在管道中心的含油浓度较高的油气水混合液排出。8.根据权利要求7所述一种处理含油污水的管道加气旋流聚结分离装置，其特征在于，所述排油管内套设一根同轴的排气管，通过排气管和排油管的协同配合结构实现油气水同时分离，分离出的气通过加压后再引入气引入口。9.根据权利要求1或6所述一种处理含油污水的管道加气旋流聚结分离装置，其特征在于，所述导流片设置为螺旋片或其它起旋结构，导流片设置为2
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6片半圆形螺旋片，其与输送管道的轴向呈20
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60度夹角进行安装。10.一种处理含油污水的管道加气旋流聚结分离方法，采用权利要求1
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9任意一项所述一种处理含油污水的管道加气旋流聚结分离装置，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)含油污水通过含油污水入口进入输送管道，通过输送管道进液端的导流片控制来流形成沿轴向旋转的流动；(2)通过气引入口通入气体或气水混合液，在旋流剪切作用力下与含油污水混合形成油、气、水混合物；
(3)在旋流分离段，气泡与分散在水体中的细小油滴粘附，在离心力作用下向输送管道中心汇聚，聚并成大气泡和大的油滴；(4)在旋流分离段，密度较大的水在离心力作用下甩向输送管道内壁，含油率降低；(5)在旋流稳定段，通过安装在轴心位置的排油管将汇聚在输送管道中心的含油浓度较高的油气水混合液排出；(6)通过输送管道轴向出水口流出含油率降低的污水。

技术总结
本发明涉及原油生产、炼化、生活污水等领域的油水两相混合液的分离处理，特别针对低浓度含油污水的快速分离处理技术，具体涉及一种处理含油污水的管道加气旋流聚结分离装置及方法，包括输送管道、导流片和气引入口，输送管道的进液端、出液端分别设置为含油污水入口和出水口；输送管道的进液端设置有导流片；输送管道在旋流初始段的管壁上安装有一个或多个气引入口；在靠近出水口的输送管道的轴心位置设置有排油管。本发明的装置结构简单，体积小巧，处理效率高。相比单纯的低强度管道旋流，除油效率可以提高30％，比单纯气浮，除油效率可提高15％，同时可以大大降低成本，提高安全性。提高安全性。提高安全性。


技术研发人员：武云龙 马荣 黄宪春 尹立平 钟兴福 林黎明 张军
受保护的技术使用者：中国科学院力学研究所
技术研发日：2021.07.09
技术公布日：2021/10/23