涡凹气浮机在炼油厂污水处理中的应用

袁永俊 程群中（中石化河南油田南阳能源化工有限公司，河南 南阳 473132）

涡凹气浮是现代污水处理专用设备，简称CAF。涡凹气浮主要分为五个部分，充气段、气浮段、刮泥系统、固体废物排放系统和部分水回流系统。涡凹气浮技术针对现代城市污水和工业废水中的油脂、胶状物及固体悬浮物进行处理，从而有效缓解生产生活污水对整体环境造成破坏，是保护环境的一种有效手段。

炼油是重污染生产工业，因此做好炼油厂废弃物处理工作对环境保护有着重要意义。炼油厂每天都会制造大量的污染废弃物，尤其是工业废水。炼油企业排放的含油废水处理达标问题一直以来困扰着企业发展，成为制约企业发展的瓶颈。炼油生产装置产生的废水含油量大，有机物成分含量高，如COD浓度高，可生化性差，而且像氨、氮等生化成分浓度高，还含有一定浓度的挥发酚和硫化物。炼油厂的污水水量排放量波动范围大，污水水质变化也不稳定。所以，一些简单的传统污水处理技术很难使污水排放水质达到国家规定的排放标准。

炼油过程需要大量的工业用水，一般情况下，排除掉可循环使用的水资源外，因炼油产生的工业污水约占原油加工的60%-70%，而且受炼油本身生产性质影响，炼油厂产生的污水成分复杂，含有多种重金属及一些特殊化合物质，ph含量也十分高。同时由于是油类污染物，如果直接排放，会导致水体氧含量下降，因此炼油厂污水是极度有害的污染源，直接排放会导致严重的生态污染，威胁人类社会及自然环境的安全，造成无法挽救的危害，必须经过处理后才能排放。

1 涡凹气浮与炼油厂污水处理

所谓气浮是指利用微细气泡在水中的作用，在水中注入或者产生微细气泡，并污水中借助张力、浮力、压力等多重物理作用，吸附污水中的杂质絮粒，同时杂质与微细气泡的粘合体的比重小于水体，自然而然浮到水面上，形成与液体分离，净化水体。

炼油污水主要是因为原油直接蒸馏或者重质油的裂化和蒸馏产生的。炼油厂污水一般会先按照废水水质分类分流，污水根据其特点分为游离态含油废水、乳化油废水、冷却水、锅炉排水、含硫废水、含碱废水、含酸废水等。而涡凹气浮机能在初级污水处理中发挥巨大作用，其能有效分解排除炼油污水中的浮油、乳化油以及悬浮物。

经过分类分流后的污水进入充气段中，小型充气段中的涡凹曝气机，利用在液体底部的散气叶轮在水底高速转动，制造出一定的真空区域，再利用空气输送管将水面上的空气转移到水下填补真空区域，空气中的氧气也一起输入水中产生微细气泡，微细气泡进入水体后开始粘附水体中的杂质，微细气泡与水体糅合的混合物和水体之间密度并不平衡，由此产生了一定的浮力，随着散气叶轮在水底的搅动进入气浮槽，通过气浮槽螺旋上升至水面，上浮过程中，微细气泡不断吸附杂质和水体中的颗粒物及乳化油等。涡凹曝气机从曝气段得到气浮槽，形成了一个开放式的完整的回流管道，从而有利于在水底形成一个负压区，保证了在产生微细气泡的同时确保气浮段的工作顺利进行。

此时水中污染物从气浮槽的进口端推到出口端，进入刮泥系统。刮泥系统中链条刮泥机随着整个液面展开作业，将依靠微细气泡浮在水面上的水中污染物进行清除处理并将污泥排放至管道中。污泥排放管道是固体废物排放系统的组成部分，管道中的螺旋推进器，将污泥推送进集泥池，形成完整固体排放步骤。而净化后的污水随着部分水回流系统流入溢流槽进行生化处理，形成水资源的循环利用。

2 涡凹气浮机的特点

涡凹气浮机结构简单，主要由气浮箱、电动机、空心主轴、叶轮、机械密封等组成，不论多大的污水池，一台涡凹气浮机就能完成初步处理污水的整个气浮过程。而且没有压力容器、空压机、循环泵等设备，因而涡凹气浮机的设备投资少。涡凹气浮机可直接安装在污水池内。

设备占地面积小，减少土建投资，可以降低炼油厂的生产成本。同时，由于设备简单，设备的操作也相对简单、运行成本也低。大大减少了操作设备的劳动强度，设备的维修费也会降低。

炼油厂生产需水量大，每日的污水排放量也随之攀升且污水成分复杂，涡凹气浮机的充气量稳定而且巨大，气浮效果好，能充分应对的炼油厂污水来量及复杂的污水水质。涡凹气浮机处理污水的效果十分显著，污水中石油类和固体悬浮物去除率能超过80%，涡凹气浮机在炼油厂污水处理中能发挥巨大效应，有效去除炼油生产过程中产生的油脂、胶状物及固体悬浮物等水体污染物质。

3 结语

现阶段，涡凹气浮机现广泛应用于大部分炼油企业，由于涡凹气浮能有效提升炼油污水的含油去除率，能够满足出水水质指标，而且具有节省投资和占地、节能降耗、减轻操作强度的优势的特点，因此受到大多数炼油企业的广泛认可，因此，该设备的推广对炼油业的发展起到重要作用。

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