[摘要]新型分離器利用了固液旋流分離以及同向絮凝的原理,其分離效果優(yōu)于傳統(tǒng)的分離器。在尕斯庫勒聯(lián)合站進(jìn)行的現(xiàn)場中試表明,在沒有過濾介質(zhì)的條件下,分離器能將水中的固體懸浮物含量降至 10mg/L以下,分離器的排泥周期為8h,每次排放的污泥量為分離器內(nèi)聚集的最大污泥量的70%。

[關(guān)鍵詞]旋流;固液分離器;水處理;青海油田;尕斯聯(lián)合站

青海油田尕斯聯(lián)合站的來水具有高溫、高礦化度以及較低pH值的性質(zhì)。對這類來水的處理,目前許多污水處理站采用的工藝是加藥和過濾,主要是通過過濾罐的過濾作用去除污水中的固體懸浮物,對過濾設(shè)備有很大的依賴性。由于需要過濾大量的懸浮物,因此對濾料的過濾性能要求高,反沖洗時(shí)耗水量大,而且一段時(shí)間后須更換濾料。對尕斯聯(lián)合站的來水進(jìn)行全面分析以及充分試驗(yàn)后,研制了一種新型的高效旋流分離器。該分離器能將濾前水中的固體懸浮物含量降至10mg/L以下。它具有結(jié)構(gòu)簡單、分離效果好、排泥方便、維護(hù)成本低等特點(diǎn)。

1　分離器的現(xiàn)場中試

1·1　分離器的分離原理

該分離器底部設(shè)計(jì)了2個(gè)切向進(jìn)水口和1個(gè)環(huán)形導(dǎo)流裝置。污水和藥劑充分反應(yīng)后形成泥水混合物, 這種泥水混合物通過切向方式進(jìn)入分離器,在環(huán)形裝置內(nèi)產(chǎn)生旋流。旋流中由于污泥顆粒的比重大于水, 因此顆粒所受的向心力大于相同質(zhì)量的水。當(dāng)顆粒所受的向心力大于顆粒運(yùn)動(dòng)過程中所受的液體阻力時(shí), 顆粒會(huì)慢慢移向分離器的內(nèi)壁[1],并在重力的作用下下沉到分離器的倒錐形底部。另外,在旋流過程中顆粒相互之間發(fā)生碰撞,產(chǎn)生同向絮凝[2],這樣顆粒更容易變大,也就更容易從水中分離出來。

1·2　現(xiàn)場中試

現(xiàn)場中試流程為:來水先進(jìn)入一個(gè)簡易的調(diào)儲(chǔ)罐,再經(jīng)一個(gè)小的提升泵進(jìn)入預(yù)處理器;在預(yù)處理器中,來水依次和3種藥劑進(jìn)行反應(yīng),充分反應(yīng)后的來水再進(jìn)入分離器;在分離器中,水和污泥實(shí)現(xiàn)分離,分離后的水經(jīng)一次石英砂過濾后排放掉?，F(xiàn)場中試流程示意圖如圖1所示。試驗(yàn)中,在不同時(shí)刻從分離器的出口處取水樣進(jìn)行分析,主要分析其中固體懸浮物的含量。

圖1　現(xiàn)場中試流程示意圖

2　結(jié)果和討論

2·1　來水物性

試驗(yàn)污水為青海油田采油一廠尕斯聯(lián)合站水區(qū)一次分脫來水。污水的主要物性數(shù)據(jù)見表1。從表1的數(shù)據(jù)可看出,尕斯聯(lián)合站污水是一類典型的高溫、高礦化度、低pH值的油田污水。

表1　試驗(yàn)污水的主要物性數(shù)據(jù)

2·2　分離器的分離效果

設(shè)計(jì)的現(xiàn)場中試流程的處理量為0·5m3/h,在這一處理量條件下,調(diào)節(jié)預(yù)處理器中3種藥劑的加量,使污水與藥劑進(jìn)行充分、有效地反應(yīng),反應(yīng)后的污水進(jìn)入排空后的分離器。當(dāng)分離器的出口有水流出時(shí)開始計(jì)時(shí)。運(yùn)行過程中,每隔一段時(shí)間從分離器的出口處取樣進(jìn)行固體懸浮物含量的分析。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖2所示。

圖2　固體懸浮物含量與取樣時(shí)刻的關(guān)系

從圖2中可以看出,運(yùn)行時(shí)間少于3h時(shí),分離器出口處的水樣水質(zhì)較差。約3h后,水樣中固體懸浮物的含量可降至10mg/L以下,已達(dá)到濾前水質(zhì)要求。連續(xù)運(yùn)行至12h時(shí),水質(zhì)又開始變差。進(jìn)分離器前,泥水混合物中污泥的含量約為900mg/L,從分離器出來后,水中污泥含量可降至80mg/L以下,并且隨著運(yùn)行時(shí)間的增加,污泥含量進(jìn)一步降低。這些數(shù)據(jù)說明,通過分離器內(nèi)部的旋流作用,可以分離水中絕大部分污泥。當(dāng)運(yùn)行時(shí)間增加時(shí),分離器底部的污泥濃度也增加,污泥顆粒之間的同向絮凝作用也增強(qiáng),泥水分離效果也就越好。對于該分離器,泥水分離效果最好時(shí)固體懸浮物的含量可降至10mg/L以下。當(dāng)運(yùn)行時(shí)間過長時(shí),聚集在分離器內(nèi)的污泥會(huì)因?yàn)槠潴w積太大而從出水口溢出,水質(zhì)也就變差,這時(shí)就須排掉一部分泥。

2·3　分離器的排泥

3  結(jié)論

參考文獻(xiàn)：

詳細(xì)內(nèi)容請查看附件：

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