新型密闭循环式气浮装置试验研究

Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ａ Ｎｅｗ Ｃｌｏｓｅｄ Ｃｙｃｌｅ Ｆｌｏｔａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ
Ｓｕ Ｋａｉｒａｎ Ｗａｎｇ Ｚｈｅｎｂｏ Ｓｕｎ Ｚｈｉｑｉａｎ Ｊｉｎ Ｙｏｕｈａｉ Ｌｉ Ｑｉａｎｇ Ｃｈｅｎ Ａｑｉａｎｇ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｔａｎｋｓ ｍａｙ ｃａｕｓｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｄｕｅ ｔｏ ｏｐｅｎ⁃ａｉｒ ｌａｙｏｕｔ ａｎｄ ｈａｖｅ ｎｏ ｇｏｏｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ｄｕｅ ｔｏ ｅｎｖｉ⁃ ｇａｓ ａｎｄ ａ ｓｍａｌｌ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ａｄｈｅｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｐａｃｅ ａｂｏｖｅ ｔｈｅ ｆｌｏｔａｔｏｒ ａｒｅ ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ａ ｇａｓ⁃ｌｉｑｕｉｄ ｃｙ⁃ ｉｎｊｅｃｔｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｆｌｏｔａｔｏｒ������ Ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｅｖｉｃｅ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｓｔａｂｌｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔ⁃ｉｎｌｅｔ ｏｉｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｒｅ⁃ ｍａｉｎｓ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ４００ ｍｇ ／ Ｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｉｌ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ ｉｓ ｍａｉｎｔａｉｎｅｄ ａｂｏｖｅ ８５％������ Ｔｈｅ ｄｅｖｉｃｅ ｃａｎ ｅｎｓｕｒｅ ｅｆｆｉ⁃ ｃｌｉｍａｔｅ， ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ ｔｏ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ������ ｔｉｏｎ； ｇａｓ⁃ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ������ Ｍｏｓｔ ｏｆ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ
０ 引 言
法， 气浮技术用于去除水中污油和有机悬浮物 ［１］ 。 它是利用水中形成的微小气泡， 使小气泡黏附颗粒 并且形成气颗粒上浮至液面， 从而达到污水净化效 国内目前应用最广泛的污水处理工艺是气浮
中产生的恶臭及有毒气体会对周围环境造成二次污 染， 并且处理效果受环境和气候的影响较大， 而采
∗ 基金项目： 高校自主创新科研计划研究生创新基金项目 （１４ＣＸ０６１００Ａ） 。
摘要： 气浮技术在污水处理方面有着广泛的工业应用， 国内大部分传统气浮池由于露天设置会 造成二次污染， 并且受环境影响处理效果不好。 鉴于此， 设计了新型密闭循环式气浮装置。 该装置 的特点在于浮选机密闭， 并且通过气液旋流器分离浮选机上方空间内气体及黏附的少量污水， 由旋 流分离器分离出的气体通过压缩机增压后循环使用， 分离后的污染液体回注浮选机内。 试验结果表 明， 装置处理效果稳定， 入口含油质量浓度在 ４００ ｍｇ ／ Ｌ 范围内， 除油率稳定保持在 ８５％ 以上。 该 装置既保证了污水杂质的高效分离， 又实现了整个工艺流程的循环密闭式操作运行， 具有结构紧 凑、 无二次污染、 气体接近零损耗、 对环境和气候适应性强等优点， 也可适用于高温高压场合。 关键词： 气浮； 密闭循环； 气液旋流分离器； 处理量； 入口含油浓度； 气液比 中图分类号： ＴＥ９２２������ ２ 文献标识码： Ａ ｄｏｉ： １０������ １６０８２ ／ ｊ������ ｃｎｋｉ������ ｉｓｓｎ������ １００１－４５７８������ ２０１５������ ０８������ ０２４
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ＣＨＩＮＡ ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ
石 油 机 械Hale Waihona Puke Baidu
２０１５ 年 第 ４３ 卷 第 ８ 期
◀油气田开发工程▶ ∗
新型密闭循环式气浮装置试验研究
（ 中国石油大学 （ 华东） 化学工程学院）
苏楷然 王振波 孙治谦 金有海 李 强 陈阿强
（ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ （ Ｈｕａｄｏｎｇ） ）
ｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ������ Ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎ， ａ ｎｅｗ ｃｌｏｓｅｄ ｃｙｃｌｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ������ Ｔｈｅ ｆｌｏｔａｔｏｒ ｉｓ ｃｌｏｓｅｄ， ａｎｄ ｃｌｏｎｅ������ Ｔｈｅ ｇａｓ ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｉｓ ｒｅｕｔｉｌｉｚｅｄ ａｆｔｅｒ ｂｅｉｎｇ ｂｏｏｓｔｅｄ ｗｉｔｈ ａ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ， ａｎｄ ｔｈｅ ｐｏｌｌｕｔｅｄ ｌｉｑｕｉｄ ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｉｓ ｒｅ⁃ ｃｉｅｎｔ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ ａｎｄ ａｃｈｉｅｖｅ ｃｙｃｌｅ ｃｌｏｓｅｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｐｒｏｃｅｓｓ������ Ｉｔ ｈａｓ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｃｏｍｐａｃｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｎｏ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ， ｎｅａｒ⁃ｚｅｒｏ ｌｏｓｓ ｏｆ ｇａｓ ａｎｄ ｈｉｇｈ ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｆｌｏｔａｔｉｏｎ； ｃｌｏｓｅｄ ｃｙｃｌｅ； ｇａｓ⁃ｌｉｑｕｉｄ ｃｙｃｌｏｎｅ ｓｅｐａｒａｔｏｒ； ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｃａｐａｃｉｔｙ； ｉｎｌｅｔ ｏｉｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａ⁃ 果的一种方法。 气浮法的成功条件是颗粒与气泡吸 附形成气颗粒， 通过增大污水和气颗粒之间密度 面达到分离的目的 ［２－５］ 。 传统气浮装置大部分是露天式设置， 处理过程 差， 使得气颗粒密度小于原颗粒密度从而上升到液
２０１５ 年 第 ４３ 卷 第 ８ 期
苏楷然等： 新型密闭循环式气浮装置试验研究