含油污水處理用立式多級氣旋浮裝置的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、高含水油田、深水油田開發(fā)以及日趨嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)迫切需要研制緊湊高效的含油污水處理技術(shù)設(shè)備。論文在探究國內(nèi)外不同廠家的氣浮旋流一體化設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理基礎(chǔ)上，結(jié)合本課題組已有理論體系，首次在國內(nèi)推出了內(nèi)部兩級串聯(lián)協(xié)同運(yùn)行的立式氣旋浮裝置實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。前期提出五種可行結(jié)構(gòu)方案并進(jìn)行一一對比論證，挑選出理論上最優(yōu)的設(shè)計方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。在現(xiàn)有理論體系下，依靠處理量、停留時間、旋流強(qiáng)度等主要設(shè)計參數(shù)控制設(shè)備初始結(jié)構(gòu)尺寸。后期利用GAMBIT軟件進(jìn)行

2、建模，并利用ANSYS FLUENT軟件對內(nèi)部核心構(gòu)件的尺寸進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化。
　　實(shí)驗(yàn)階段由兩部分構(gòu)成:微細(xì)氣泡性能評估實(shí)驗(yàn)及氣浮旋流設(shè)備除油實(shí)驗(yàn)。微細(xì)氣泡性能評估實(shí)驗(yàn)利用寧波公司所提供的氣泡發(fā)生器進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究，摸索流量、注氣比、注氣壓差三個參數(shù)對微細(xì)氣泡粒徑影響的規(guī)律，為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)提供一定的參考。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:較小的微孔孔徑、較大的流量、適當(dāng)?shù)淖獗扰c注氣壓差有利于形成較好的微細(xì)氣泡。氣浮旋流設(shè)備除油實(shí)驗(yàn)分單級與內(nèi)部兩級串聯(lián)

3、實(shí)驗(yàn)兩部分進(jìn)行，借助設(shè)備單級運(yùn)行的正交實(shí)驗(yàn)、變流量實(shí)驗(yàn)摸索出大致的最優(yōu)參數(shù);基于設(shè)備單級運(yùn)行的最優(yōu)參數(shù)進(jìn)行內(nèi)部兩級串聯(lián)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在不添加破乳劑的情況下，設(shè)備單級穩(wěn)定運(yùn)行時除油效率約為30％左右，兩級穩(wěn)定運(yùn)行時除油效率約為35％左右;加入破乳劑后，設(shè)備兩級串聯(lián)穩(wěn)定運(yùn)行時除油效率約為45％左右。
　　本文通過理論研究與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方式，驗(yàn)證了內(nèi)部兩級串聯(lián)氣浮旋流一體化設(shè)備的可行性，為下一階段即將進(jìn)行的改進(jìn)優(yōu)化及