1、技术原理
高效旋风气浮综合处理技术主要基于弱离心力旋流和微气泡气浮两个单元。高效旋流气浮一体化装置采用垂直压力容器结构，采出水经气液混合泵加压溶解后，切向进入装置外壁形成的环形间隙。中央内圆柱在螺旋导向件的作用下。产生一定强度的漩涡；同时，溶解在采出水中的气体以微气泡的形式释放，完成了初始的气浮旋流过程。底部水出口部分被回流，并且在另一个气液混合泵对溶解的气体加压之后，大量细小气泡从位于容器下部的均匀水分配器释放出来，最初净化的污水从从上到下完成二次空气漂浮过程。机油从顶部排放口排出，气体通过循环管线再循环或由排气阀排出。
2、实验室测试
2.1正交测试计划设计
确定以下六个因素来确定高效旋风气浮集成设备的分离性能：注水率，回水率，回流比，分流比，油含量和处理量，这些因素根据以上变量。因子水平表，并根据设计的正交测试表进行25组测试（以脱脂效率作为输出）。
从测试中可以看出，影响因素按主次顺序排列：通过量，回流气体注入比，油含量，注水比，分流比和回流比。
2.2测试单个变量对设备分离性能的影响
（1）处理量对设备分离性能的影响。在上述最佳运行参数下，将含油污水制备到设备中，改变处理量，并测量并记录吸光度值。从测试结果中，最佳操作参数下的处理量选择为4 m3 / h。
（2）回流气体注入对设备分离性能的影响。从回流气体注入率与除油效率之间的关系可以看出，当回流气体注入率从0.05增加到0.1时，除油效率相对稳定，而当回流气体注入率继续保持在从0.1增加到0.15，脱脂效率急剧下降。确定回流气体注入比为0.1。
（3）含油量对设备分离性能的影响。从含油量与除油效率之间的关系可以看出，在一定范围内，除油效率随含油量的增加先增加，然后保持相对稳定。最佳操作参数中的油含量选择为500 mg / L。
（4）注水率对设备分离性能的影响。从注水率与除油效率之间的关系可以看出，可以在不增加一个方向上的注水的情况下提高除油效率。相反，在一定范围内，处理效率首先随着注水率而增加。它减少了，然后保持相对稳定。
（5）分流比对分离性能的影响。从分流比与除油效率之间的关系可以看出，分流比发生了变化，脱脂效率没有明显的波动。确定最佳工作参数的分配比率为0.08。
（6）回流比对CFU分离性能的影响。从回流比对脱油效率的影响可以看出，在一定范围内，随着回流比的增加，脱脂效率首先逐渐增加，然后逐渐降低。在该试验的条件下，当回流比为0.2时，脱脂效率达到最大值（约27％）。
3、现场应用
3.1现场测试概述
该样机的现场应用现场位于中原油田五厂采油厂胡二污水站。
水源和回注都是类似胡的油田。储集层岩性为砂岩，孔隙度为15％-24％，储集层的油渗透率为24×10-3〜950×10-3μm2，平均孔喉半径为3.83。微米，原油的地下粘度为1.55〜4.0mPa·s，原油的相对密度为约0.82〜0.95g / cm 3。
3.2现场测试过程
在供水管线上安装了高效旋风气浮污水处理设备，绕过了水阀组的安装测试。进水的水质为原水水质，不添加任何处理剂。测试气体源是氮气，并且氮气由氮气瓶供应。测试过程流程如图1所示。
3.3现场测试计划和主要结果
3.3.1测试计划
（1）正交测试。通过正交试验方法在现场试验中选择了一系列合理的变量，并通过分析正交试验结果选择了最佳参数。表1和表2显示了现场测试的正交因素。
表1现场正交试验系数
表2现场正交试验数据
（2）单个变量对除油性能测试的影响。表3列出了单个变量的具体变化。
表3单一变量更改级别
3.3.2主要结果
（1）正交试验筛选最佳参数。在不添加任何水处理剂的情况下处理采出水，将每组数据取三遍并取平均值。结果如图2所示。正交试验结果表明，在分流比为0.05，回流比为0.2，气泡发生器注入压差为0.05 MPa，回流气体注入比为0.05的条件下，脱脂效率最高。 0.05。
图2正交试验脱脂效果
（2）剂量对脱脂效率的影响。在最佳参数下，通过添加不同浓度的聚氯化铝（PAC）可以显着提高脱脂效率。除油效率高达93.8％。从脱脂效果和经济消耗的角度来看，添加约20 mg / L的浓度更为合适。
3.4测试结论
（1）设备的脱脂效率和精度。脱脂效率≥90％，废水含油量≤15mg / L。通过对进水和出水水质的分析，该设备可有效去除分散油和部分乳化油。
（2）设备占地面积比较。该设备小于常规设备的1/2，有效停留时间小于常规气浮设备的1/10。离心力小于传统旋风分离器的1/10，占地面积减少了50％以上。（3）运营成本比较。使用二次气浮法，并循环利用可产生气泡，可添加或减少化学试剂，将污泥产量减少50％以上，节省运营成本30％以上。
4、结论
高效旋风综合污水处理技术是我国气浮弱离心力回旋装置的新型组合，具有很高的处理效率和精度。通过实验室测试和现场测试，该技术可以有效去除分散的油和部分乳化油，从而可以有效地限制细滤器入口的油含量。该设备具有高度的集成度和较小的占地面积。这是一种新型的高效采出水处理技术，对提高水质具有重要价值。
