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浅议旋液油水分离设备在炼油污水中的应用

时间:2016-06-23  作者:王锦荣 王浩英 曹建平

论文摘要】本文比较系统地分析介绍了罐中罐旋液除油组合装置这一新型除油设施的结构、工作原理、特点以及在含油污水处理生产中的应用,得出了在原油劣质化程度不断加剧和节能减排要求日益严格的现实状况下,这一新技术设施在含油废水处理中应用的必要性。

【关键词】  炼油废水;   旋液分离 ;  节能减排

1概述  

近年来,随着原油劣质化程度的不断加剧,导致炼油废水中含油的悬浮物质含量急剧增加,对含油废水的一级处理带来巨大压力。在传统的炼油废水一级处理工艺装置中,油水分离的主要设施为隔油池(一级平流池、二级斜板池),利用油水的密度差异,采用重力沉降的方法对油、水、泥进行分离。在隔油池内设链板式刮油刮泥机及集油槽,用于收油和排泥。但这种地下式隔油池为了保证足够的沉降时间,使得池体长度增加,占地面积大。更为重要的是隔油池的收油操作只能在白天进行,导致每天约12小时无法进行收油操作。这样大波动的水质变化对污水处理后续工序的运行造成很大影响,从而制约着污水达标和回用水装置的正常运行。现在用一种由水质调节罐、旋液分离器、检测自控和泵送及管路系统组成的能自动将油、水、泥三相自动连续分离的罐中罐油水分离新工艺装置,很好地克服了隔油池除油的缺点,正在炼油废水处理行业迅速推广。

2 罐中罐旋液除油装置的结构、原理及工作流程

2.1结构    

罐中罐旋液分离工艺装置主要由调节罐(外罐)、沉淀腔室(内罐)、水力旋液分离器,自动撇油器和放射式出水布水器,倾斜排泥管路及自控系统组成。它的核心是旋液分离器。旋液分离器有一个分离腔,一个入口和两个出口。分离腔主要有圆柱形、圆锥形和柱-锥形三种基本形式,柱锥形有分单锥形和双锥形两种。按入口与分离腔的连接形式可分为切向入口和渐开线入口;出口一般分为上下两种且多为轴向出口,分布在分离器的两端,靠近进料端的为溢流口,远离进料端的为底流口,分离器工作时,溢流口排油,底流口排水(泥)。

可以在静置除油调节罐内设置液位自动监测、穿孔排水管系、油位溢流、蒸汽加热系统、温度显示等, 可实现远距离遥控操作, 全自动运行。

2.2工作原理及流程

旋液分离器是一种利用离心沉降原理,将非均相混合物中具有不同密度的相分离的机械设备。油水混合液用泵从切向口送入旋液分离器,在水力旋液分离器内高速旋转,产生几千倍于重力场的离心力场。在离心力的作用下,由于油水密度的差异,密度大的相—水(泥)被甩向分离器四周,然后顺着分离器壁面向下流动。在内罐的中下部设有虹吸管,虹吸管的吸入口设在内罐的中底部,用于将脱油后的水从内罐吸出到外罐然后排出。

沉降到旋液器最底部的污泥利用液体的层流态和折流布水使固相物得到更好的沉降效率而分离,论文代写最后从设在旋液器最底部的集泥斗中通过排泥斜管排出罐外。

密度最小的相——污油在旋转过程中被带到旋液器的中部,并被旋转产生的二次上升液流带到分离腔顶部,最后经过撇油器作为溢流排出。这样旋液分离器就实现了将污水中油、水、泥三相分离的目的。

旋液分离器的工作原理见图2-3

旋液除油组合装置的技术参数见表2-1

表1旋液除油组合工艺装置性能参数

项   目

性能参数    

进口压力

>0.08MPa

进水油含量

500-800 mg/l

污水处理

10—1200m3/h

出水含油量

<150mg/l

进水流速

1—1.6 m/s

工作温度

5—90℃

颗粒沉降速度

0.4—1.2  mm/s

加热蒸气压力

>0.4MPa

3 旋液分离器的特点

表2 旋流分离与沉降分离效能比较

除油器类型 旋液分离器

平流式隔油池

(API)

波纹斜板式隔油池

(CPI)

停留时间(s) 2-3 1800 5400
可去除最小油滴粒径(um) 5 150 30-60
进口含油量(ppm) 100-300 1000 1000
出口含油量(ppm) 10 30 10
占地面积(以API+ CPI为准) 1/4 较大 较大
排油方式 自动连续 人工间歇 人工间歇
防火安全型

全密封,较安全

散发油气,比较危险

散发油气,比较危险

3.1罐中罐旋液分收油装置的优点

3.1.1除油效率高,“罐中罐”出水油含量设计要求小于 300mg/L, 实际使用可以达到小于 100mg/L的水平。 

3.1.2 回收的污油纯度高, 含水低, 提高了污水处理系统的污油回收利用率。

3.1.3除油、排泥可以连续自动进行,工作效率高。而且出水水质稳定,不受水中悬浮物因素的影响,无阻塞,可自动清除重质污油的粘附。同时无机械运动部件,无零件更换,维修周期长,可以满足中石油“三年一大修”的要求。

3.1.4运行成本低,操作简单。科学地结合污水一级处理的均质调节罐建设,制造和安装施工周期短,在除油脱泥的同时还可以对整个水质水量起到均质和调节的作用。

3.1.5密闭运行,油气不泄漏,不会造成二次污染,生产安全可靠。

3.1.6流程短,结构紧凑体积小,占地面积小。旋液除油装置占地面积只有平流和斜板隔油池占地面积的1/4。旋流分离与沉降分离效能比较见表2-2。

3.1.7对进水中石油类的适应性好,生产及调解范围比较宽泛。

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