斜板溶气气浮装置现场试验研究

斜板溶气气浮装置现场试验研究

【摘要】以陈庄污水站改造工程为基础，结合其它污水站气浮装置的应用情况，介绍了斜板溶气气浮处理工艺特点，通过现场试验测试，分析了影响其处理效果的因素，根据现场情况提出斜板气浮工艺处理效果和运行成本控制的建议。

【关键词】陈庄污水站斜板溶气气浮管式混合反应器溶气罐

1 概述

陈庄联是胜利油田陈庄区域唯一的一座联合站。建站初期由于陈庄油田属开发前期，污水量较少，注水水质相对较好。随着陈庄油田的进一步开发，产液量逐渐增加，污水量已由建站初期的2000 m3/d增加到目前的8000 m3/d左右，无污水处理设施导致注水水质长期超标的问题逐渐显现出来。故提出了陈庄污水系统改造项目。

2 斜板溶气气浮装置介绍2.1 气浮的概念

气浮是水处理中常用的一种方法。气泡的密度比水小的多，所以气泡能在水中上浮，水中的杂质颗粒，若颗粒粒径很小或密度与水相近，不论下沉或上浮的速度都很慢，如果能将这些杂质颗粒粘附于气泡上，就能加快分离速度，在较短时间里实现固、液分离，这

称为气浮法。2.2 斜板溶气气浮原理

斜板溶气气浮就是斜板除油和溶气气浮除油两种工艺结合起来，通过使污水的乳化油和分散油或水中悬浮颗粒粘附在气泡上，增加其在斜板组中的上浮速度，从而减少了悬浮物、聚合物对斜板组的堵塞；斜板组的存在增加了设备的工作面积，从而增加了气浮装置的处理量。两种工艺的结合提升了除油效率，增加了对稠油和聚合物驱污水的处理效果。

图1 斜板气浮工作原理图

2.3 斜板溶气气浮装置的特点

（1）装置采用氮气作为循环气，避免了处理水与空气的接触，减少了设备的氧化腐蚀机会；装置采用的溶气系统和气水平衡控制系统先进，溶气罐的溶气效率、含油、悬浮物处理率高，气浮后水质好、滤罐负荷低，过滤周期、滤料寿命长

（2）浮选机腔内设置的斜板，可以使絮体在斜板内部浮上的过程中发生二次的絮凝反应，增大颗粒的尺寸，提高分离效率；

（3）针对不同水质设计的防堵释放器，能保证生成非常均匀细

小、适合处理对象的浮选气泡；

（4）管式混合反应器使混合、反应均通过管道快速完成。同时部分溶气水直接加入到反应器中，微气泡参与反应凝聚从而产生共聚作用，使气浮体快速长大，同时也变的更稳定。不但可以节约药剂，同时使混合反应效果更理想；

（5）具有完善的排、排渣、排砂系统且采用自动控制，管理方便。

图2 adnf流程图

3 溶气气浮装置现场试验3.1 装置参数

（1）处理量：300m3/h；

（2）进水水质：含油≤350m g/l；

ss≤100mg/l；

（3）出水水质：含油≤40m g/l；

ss≤20mg/l；

（4）回流水量：不小于20%。

3.2 胜利油田东三联试验情况

处理工艺流程：

油站来水→一次除油罐→dnf气浮装置→缓冲罐→外输泵→多介质过滤器→已建注水罐

通过对设备进口、出口水质进行跟踪测试，dnf气浮装置除油效果显著，出口含油平均为10.3mg/l；出口悬浮物平均为9.6mg/ l；同时出口聚合物含量平均为20.75mg/l。现场试验取得了较好的效果，除油除悬浮物的效率较高并配合投加有效的化学药剂可以达到水质要求，并大幅降低药剂成本。

4 气浮处理效果影响因素分析 4.1 混凝对气浮的影响

混凝效果的好坏与水的ph值、水温度、颗粒物的浓度等有关，其主要取决于两个因素：一是混凝剂水解后产生的压缩双电层机理、吸附电中和机理和高分子络合物形成吸附架桥后的连接能力。

另一个因素是如何控制微小颗粒进行有效的碰撞，这是由水力条件决定的。

4.2 溶气系统对气浮的影响

压力的控制决定了气泡的大小，一般压力越大产生的气泡越小。压力超过0.44mpa时，气泡的直径和产气量并无大的变化，而且压力控制在0.44mpa以内完全可以达到气浮所需要的气泡尺寸。因此，气浮工艺一般选择压力范围在0.3mpa -0.44mpa认为合理。

气浮工艺中并不是气泡越小、越多越好，一般控制在10μm-100μm比较合适。4.3 水质对气浮的影响

如果水中表面活性物质很少，极易使气泡破灭，以致在水面上得不到稳定的气浮泡沫层。这样由于形成的泡沫不稳定，是已浮起的水中污物重又脱落回到水中。

为防止这种现象发生，当水中缺少表面活性物质时，需向水中投加起泡剂，以保证气浮操作过程中泡沫的稳定性。

5 结束语

在污水处理流程中应用气浮技术.可以提高污水的处理效果.使

处理后的水质达到低渗透油层注水水质的标准。随着石油工业的发展，中低渗透油层的开发已势在必行.而对油田注水水质的要求也更加严格。含油污水处理采用自然除油混凝除油过滤的三段处理工艺很难达到新的注水水质标准。因此，推广气浮技术，以代替混凝除油段，可以改善处理后的水质，满足低渗透油田的注水水质要求。

参考文献

[1] gb50428-2007，油田采出水处理设计规范

[2] 李圭白，张杰，等.水质工程学.中国建筑工业出版社，2006

[3] 张自杰.排水工程.北京：中国建筑工业出版社，2000：

457-463

[4] 韩洪军，杜茂安，等.水处理工程设计计算.中国建筑工业出版社，2006

[5] 冯永训，彭忠勋，等.油田采出水处理设计手册.北京：中国石化出版社，2005，9