技术领域
[0001] 本
发明涉及
污水处理领域的污水处理装置，具体的是一种
加载絮凝装置，同时涉及一种含油污水处理方法。
背景技术
[0002] 为提高絮凝效率，在污水处理过程中将微砂或磁种加入
絮凝体系中作为絮凝体晶核，可以取得较好的效果。其中，最为典型的是法国Veolia公司的Actiflo®和美国Evoqua公司的CoMag®加载絮凝工艺。
[0003] 上述加载絮凝工艺只是针对城市污水，因此仅通过旋流分离或磁分离技术回收微砂或磁种即可满足要求，并不用考虑回收后微砂或磁种的清洗问题。
[0004] 若采用上述加载絮凝工艺对油田的三元复合驱污水进行处理，需要加入与微砂或磁种具有同种功能的聚结颗粒，若仍采用上述分离技术对聚结颗粒进行处理，因为聚结颗粒没有得到有效清洗，继续使用就会出现聚结颗粒作为晶核的效果变差，从而降低絮凝效率。
发明内容
[0005] 有鉴于此，本发明提供一种可以对聚结颗粒进行清洗的加载絮凝装置，解决现有加载絮凝设备对聚结颗粒不具有清洗功能，从而降低絮凝效率的问题。
[0006] 另外，本发明还提供一种含油污水处理方法。
[0007] 第一方面，一种加载聚结絮凝装置，包括壳体，所述壳体内加载有含油污水及聚结颗粒，所述壳体内包括水
力洗脱机构及絮凝机构，所述絮凝机构，用于所述油与所述聚结颗粒在其中形成以聚结颗粒为核的
复合体，所述水力洗脱机构，利用气提方式形成由所述含油污水、所述聚结颗粒及所述复合体组成的上升液流，及用于所述复合体的解离；其特征在于：所述水力洗脱机构，包括：至少一个水力脱附器；
所述水力脱附器，包括：腔体及
哑铃形管；
所述哑铃形管连接于所述腔体中，其外侧同轴连接内筒及外筒；
所述哑铃形管两端的端口口径大于所述内筒口径，小于所述外筒口径；
所述哑铃形管，用于分流所述上升液流进入所述内筒及所述外筒之间的环形空间；
所述环形空间，用于所述上升液流分别以内筒壁及外筒壁为中心建立双循环流动；
所述双循环流动，用于增加所述复合体间的碰撞和/或摩擦时间和/或机会，及所述液流对所述复合体的剪切作用力；
所述时间、所述机会及所述剪切作用力的增加，用于提高所述聚结颗粒从所述复合体中解离的速度和/或程度。
[0008] 优选地，至少一个所述水力脱附器以
串联方式连接。
[0009] 优选地，所述腔体为橄榄形腔体。
[0010] 优选地，所述哑铃形管两端的端口口径大于所述橄榄形腔体两端的端口口径。
[0011] 优选地，所述内筒及所述外筒的高度相同。
[0012] 优选地，所述絮凝机构，包括：内锥筒；所述内锥筒套在所述水力脱附器外侧；
所述内锥筒与所述腔体间形成从上到下逐渐开阔的腔室；
所述腔室，用于所述油与所述聚结颗粒在其中形成以聚结颗粒为核的复合体。
[0013] 优选地，所述絮凝机构下端连接斜板分离机构；所述斜板分离机构，包括若干平行斜板；
所述斜板，用于所述复合体、所述聚结颗粒与所述污水的分离。
[0014] 优选地，所述水力脱附器下端连接气提机构；所述气提机构，用于向所述水力脱附器输送气流；
所述气流，作为所述含油污水、所述聚结颗粒及所述复合体组成的
混合液在所述水力洗脱机构、所述絮凝机构及所述斜板分离机构中进行循环流动的动力源。
[0015] 优选地，所述壳体，其下部采用橄榄形结构；所述橄榄形结构的上部锥筒，其锥度与所述斜板的斜度相应；
所述橄榄形结构的下部锥筒，用于聚集所述聚结颗粒及所述复合体随所述气流进入所述水力洗脱机构中。
[0016] 第二方面，一种含油污水处理方法，其特征在于：使用上述任一项所述加载聚结絮凝装置进行所述含油污水处理。
[0017] 本发明具有如下有益效果：本发明加载聚结絮凝装置，其中的水力脱附器采用橄榄形腔体及哑铃形管的方案设计，利用
流体力学原理，建立了分别绕内筒壁及外筒壁的双循环流动，增加作用力的施用时间，有效强化颗粒间的碰撞、摩擦，增大了水流对聚结颗粒的剪切作用，最终实现聚结颗粒的有效清洗，从而提高絮凝效率。
附图说明
[0018] 通过以下参考附图对本发明
实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：图1是本发明实施例的加载聚结絮凝装置结构示意图；
图2是本发明实施例的水力脱附器的结构示意图；
图3是本发明实施例的水力脱附器的立体结构示意。
具体实施方式
[0019] 以下基于实施例对本发明进行描述，但是值得说明的是，本发明并不限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本发明。
[0020] 此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本发明的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。
[0021] 同时，除非上下文明确要求，否则整个
说明书和
权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。
[0022] 图1是本发明实施例的加载聚结絮凝装置结构示意图；如图1所示，加载聚结絮凝装置，包括壳体，该壳体的主体为筒体8，筒体8的下端连接上部锥筒7，上部锥筒7的下端连接下筒体3，下筒体3的下端连接下部锥筒2，下部锥筒2的底部具有锥底1。
[0023] 在筒体8的内壁上方设置出水堰11，在该出水堰11的
位置设置出水管9。筒体8上方连接加料斗12。
[0024] 筒体8的中心同轴连接水力脱附机构。该水力脱附机构，包括若干个水力脱附器16，优选为5-7个。若干水力脱附器16采用上下串联的连接方式。
[0025] 图2是本发明实施例的水力脱附器的结构示意图；图3是本发明实施例的水力脱附器的立体结构示意。由图2结合图3所示：水力脱附器16，包括喉管16-6，喉管16-6的两端分别连接上锥筒16-1及下锥筒16-8，连接后组成哑铃形管；喉管16-6的外侧同轴连接内筒16-3及外筒16-5，优选内筒16-3及外筒
16-5的高度相同；外筒16-5的外侧连接内筒体16-4，内筒体16-4的两端分别为上锥口16-2及下锥口16-7，具有上下锥口的内筒体16-4内部形成橄榄形腔体。
[0026] 其中，上锥筒16-1及下锥筒16-8的筒口口径一致，大于内筒16-3的口径，小于外筒16-5的口径；且大于上锥口16-2及下锥口16-7的口径。上锥口16-2及下锥口16-7的口径相同。
[0027] 串联连接后的水力脱附器16，若干橄榄形腔体围成的腔室形成水力脱附区I；最上端橄榄形腔体的上锥口16-2连接导流筒13。
[0028] 在图1中，水力脱附器16的下端连接气提机构。
[0029] 该气提机构，包括气提管20，气提管20的上端连接内筒体16-4的下锥口16-7，下端采用喇叭筒结构21；进气管24从锥底1进入气提管20的喇叭筒结构21内，进气管24的出口连接气体分布管23，气体分布管23上连接膜扩散器22。气体从进气管24进入后经膜扩散器22分散为气泡，气泡经下锥口16-7进入到气体管20内，进而输送到水力脱附器16内。
[0030] 在图1中，筒体8内，水力脱附区I的外面连接上口小下口大的内锥筒10，内锥筒10的上端口连接倒锥筒14。
[0031] 加料斗12的出料口位于倒锥筒14内，通过加料斗12向倒锥筒14内加入聚结颗粒6。
[0032] 倒锥筒14还连接进液机构；进液机构包括：进液管15、静态混合器17、加药管18、进水管19。含油污水通过进水管19进入，同时污水处理的药剂通过加药管18进入，含油污水及药剂在静态混合器17内均匀混合后通过进液管15加入到倒锥筒14内，也就是加入到内锥筒10内。
[0033] 内锥筒10与水力脱附器16之间的空间形成加载聚结絮凝区Ⅱ。由于内锥筒10为上口小下口大结构，所以该加载聚结絮凝区Ⅱ是一种从上到下逐渐开阔的区域。
[0034] 在图1中，筒体8内，内锥筒10的下方连接斜板分离机构。
[0035] 斜板分离机构，包括若干平行斜板5及锥体4，斜板5与上部锥筒7及锥体4的斜度相适应。
[0036] 斜板5其倾斜
角度为45°-60°，每两
块斜板5构成一个沉淀分离单元。
[0037] 筒体8的斜板分离机构所在区域为斜板分离区Ⅲ。
[0038] 具体地，结合附图1-3，对使用本发明的加载聚结絮凝装置进行含油污水处理的方法及原理进行说明：从图1可以看出，该装置的内部空间串联构造了水力脱附区Ⅰ、加载絮凝区Ⅱ和斜板分离区Ⅲ。
[0039] 含油污水及药剂通过进液机构进入内锥筒10内，并继续充满到壳体的溢流堰11处。聚结颗粒6通过加料斗12加入到内锥筒10内。
[0040] 处理时，空气通过气提机构的膜扩散器22分散成微气泡，然后输至至水力脱附器16内，即进入水力脱附区Ⅰ内，空气与污水混合形成气液混合液。与此同时，壳体内的加载絮凝区Ⅱ和斜板分离区Ⅲ内的污水的含气量较低，于是在水力脱附区Ⅰ与加载絮凝区Ⅱ和斜板分离区Ⅲ之间形成了
密度差，从而在水力脱附区Ⅰ与加载絮凝区Ⅱ和斜板分离区Ⅲ之间建立了内循环流动。
[0041] 也就是说，水力脱附区Ⅰ是集中加载聚结紧密絮凝装置的动力源，具体通过气提原理实现三个功能分区间的物质交换和水力联系。
[0042] 上述内循环流动的夹带作用使聚结颗粒6一并参与内循环流动，在水力脱附区Ⅰ形成气液固三相混合液。
[0043] 在内循环流动的作用下，三相混合液递进至水力脱附器16的上一层级，三相混合液在不同层间进行物质交换，最终循环输送至最高层级，从倒锥筒14顶端排出进入到加载絮凝区Ⅱ。
[0044] 聚结颗粒6在聚结絮凝区Ⅱ内与水中分散油粒直接
接触，在表面
吸附和聚结作用下，油粒不断地粘附于聚结颗粒6表面并逐渐聚并，使聚结颗粒6表面被覆的油层逐渐增厚，于是形成了以聚结颗粒为
内核的“油-聚结颗粒”复合体。
[0045] 同时，由于加载絮凝区Ⅱ是一种从上到下逐渐开阔的区域，使速度梯度G值逐渐减小，聚结颗粒6在加载絮凝区Ⅱ进行自混合，可以有效防止复合体的
破碎，并实现与斜板分离区的紧密连接。
[0046] 在
现有技术中，为了增加聚结颗粒与油粒的粘附机会，采用搅拌的方式，而搅拌势必会造成絮体的破碎。而本
申请的加载絮凝区Ⅱ的特殊结构设计，可以有效避免絮体的破碎。
[0047] 在斜板分离区Ⅲ，“油-聚结颗粒”复合体和液流同向流动，而“油-聚结颗粒”复合体在重力作用下，沿沉淀分离单元的下斜板上表面向下滑移，由于斜板间液相和固相间运动存在速度差，实现了固和液分离作用，并在内
循环水流夹带作用下重新进入水力脱附区Ⅰ。
[0048] 在水力脱附区Ⅰ，水力脱附器16采用哑铃形管及橄榄形腔体的独特结构，使速度梯度G值交替剧烈变化，有效强化了颗粒间的碰撞和摩擦作用，使“油-聚结颗粒”复合体解离，即粘附于聚结颗粒表面的油粒发生脱附作用，使聚结颗粒重新被释放出来，为在加载絮凝区Ⅱ的重新粘附创造了必要条件。
[0049] 如此往复，因上述三个功能区串联，聚结颗粒6与分散油粒在
时空上进行连续“粘附-脱附”循环，达到聚结颗粒6的重复利用之目的，有效提高了含油污水的絮凝效率。
[0050] 另外，在水力脱附区Ⅰ，三相混合液在进入水力脱附器16之前，由于哑铃形管的下锥筒16-8的筒口口径大于内筒16-3的口径，且喉管16-6的直径远小于下锥筒16-8的筒口口径，所以喉管16-6对三相混合液具有限流作用，部分三相混合液依压力自分流至内筒16-3与外筒16-5之间的环形空间。
[0051] 在自分流过程中，相对于环形空间的外部区域，由于空气先进入环形空间，在环形空间和外部区域形成密度差，从而在环形空间和外部区域之间构成液流内循环的驱动力，在该驱动力的作用下，形成了分别绕内筒壁及外筒壁的双循环流动。双循环流动可以增加复合体间的碰撞、摩擦时间和机会，同时增大循环液流对复合体的剪切作用力，提高聚结颗粒从复合体中解离的速度和/或程度，达到对聚结颗粒进行有效清洗的目的。
[0052] 可以看出，在本申请的加载聚结絮凝装置中，获得良好清洗的聚结颗粒集中卸载至经预絮凝的含油污水中，经过聚结加载、“油-聚结颗粒”复合体的形成，“油-聚结颗粒”复合体的解离，在时空上完成“粘附-脱附”的循环，达到充分利用聚结颗粒的加载絮凝功能之目的，从而建立了一种加载聚结絮凝油水分离方法。
[0053] 还有的是，法国Veolia公司的Actiflo®和美国Evoqua公司的CoMag®加载絮凝工艺。由于工艺采用“混合-反应-沉淀-分离”平面式串联布局，导致流程长、结构布局松散。
[0054] 而本申请的加载聚结絮凝装置中，加载絮凝区Ⅱ和斜板分离区Ⅲ空间上叠层布置，结构更加紧凑，克服上述加载絮凝工艺平面串联，结构布局松散的问题。
[0055] 以上所述实施例仅为表达本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明
专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干
变形、同等替换、改进等，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
