气浮技术在气田污水处理中的应用.pdfVIP

浅谈气浮技术在气田污水处理中的应用

【摘要】分析天然气处理厂生产污水系统的气浮工艺，对气浮设

备进行解析，并提出了气浮设备运行时常见故障和排除方法。

【关键词】油田污水处理气浮技术气循环

1气浮技术的概述

随着我国油田开发的不断深入，油田污水处理问题也随之而生，

其中气浮作为一种净水技术，越来越受到石油化工行业的重视。目

前，国内外除一些陆上油田尚未使用气浮技术外，海上平台、炼油

及石油化工等含油污水的处理都采用了气浮作为中间处理单元，天

然气处理厂也增加了气浮装置。气浮技术基本原理是向水中通入空

气，使水中产生大量的微细气泡，并促使其粘附于杂质颗粒上，形

成比重小于水的浮体，上浮水面，从而获得分离杂质的一种净水方

法。按气泡产生的方式，气浮可分为溶气气浮、充气气浮、电解气

浮等。气浮过程包括气泡产生、气泡与颗粒（固体或液体）附着以

及上浮分离等连续步骤。实现气浮法分离的必要条件有两个：第一，

必须向水中提供足够数量的微细气泡，气泡理想尺寸为15～30μ

m；第二，必须使目的物呈悬浮或疏水性质，从而附着于气泡上浮。

影响气浮的效果有以下四个因素：

（1）微细气泡的尺寸，决定于溶气方式和释放器的构造；

（2）气固比，决定于向水中释放的空气量；

（3）进水浓度、工作压力、上浮停留时间；

（4）药剂的作用。气浮设备的结构特点都很好地保证了气浮工

艺的必要条件。

2气浮工艺原理

采用高效溶气装置，将空气（或其它净化过的气体）溶入部分净

化过的水（回流水）中，然后通过高效率的释放器，将溶于水中的

气体释放成粒径小于10μm的微气泡。使这些微气泡迅速吸附到污

水中的悬浮物或油粒的表面上，减轻絮体的整体比重，从而达到迅

速上浮，与水分离，便可达到净化水质的目的。

污水经加药（聚合氯化铝pac、聚丙烯酸钠paas）流入设备前级

混合反应器，在反应器内混合后流入浮选区，在浮选区经过溶气释

放、吸附、上浮、浮渣分离回收。溶气水是由处理后的部分出水经

过回流泵和压缩气体，同时进入溶气罐充分溶解所得。

水循环：经上一级处理单元处理的污水带压进入溶气气浮处理装

置管道系统，并在进入气浮罐罐体前与由加药口先后加入的聚合氯

化铝和聚丙烯酸钠药剂；溶有药剂的污水流经管式混合器得到了充

分的混合后，进入溶气气浮装置；回流水经回流泵增压，并在溶气

罐内溶入氮气后，通过释放器在气浮罐释放，在释放区，氮气从溶

气水分离出来，可以形成微气泡；由于污水中的油粒和悬浮物为疏

水性，且油粒比重小于1，便会立即吸附到微气泡表面，并以0.5～

0.9m/s的高速上浮分离，在液面形成浮渣层，浮渣在浮渣槽聚集自

动流到浮渣罐内，在罐内实现渣气分离；而气浮处理后的污水进入

中间水箱，以便提升进入下一处理单元。

气循环：污水安全可靠流经系统处理的一个重要条件是保证系统

气压的平衡。溶气气浮装置接通氮气，通过自力式调节阀调节气浮

罐内气压，保证气浮系统中有足够的氮气供系统运作。为保证氮气

循环使用，节约资源，系统中设有空压机对利用过的氮气进行增压，

使其进入溶气罐和进水管线再利用。

通过水循环、气循环双作用保证了系统的平衡、稳定。

3气浮工艺关键设备

3.1加药设备

此套系统配置两套加药装置（聚合氯化铝和聚丙烯酸钠加药装

置），两套装置置于气浮系统的进水端，先对污水加药处理后进入

气浮装置处理。污水由进水口流入处理系统，在进水端的管道混合

器中使其与先后加入进水管的聚合氯化铝和聚丙烯酸钠充分混合

反应，污水中的油和固体悬浮物ss在聚合氯化铝和聚丙烯酸钠作

用下形成絮凝体（矾花）；当加药处理的污水进入气浮罐后，被释

放器产生的微气泡拦截吸附，并随气泡快速上浮；在气浮罐内液面

上形成浮渣层，浮渣由排渣系统进入浮渣罐，处理后的污水由污水

管排放到中间水箱；中间水箱中的污水再由提升泵提升进入下一步

处理单元。

聚合氯化铝和聚丙烯酸钠固体药剂分别加到其对应的配药箱，混

合溶解，形成药剂溶液；溶解后的混合液分别流入对应的贮药箱，

加水稀释到合适浓度，再分别由对应计量泵投加到管道混合器中，

在混合器的作用下与污水充分混合，为后面的气浮做好准备。

3.2气浮设备

溶气罐导入污水和压缩氮气，使氮气溶解于污水变成溶气污水，

并达到饱和状态。然后将溶气污水引至浮选器，溶解气体从水中逸

出，形成水-气-粒三相混合提下，细小气泡的直径为10～100μm。

微小气泡成为载