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油水分离技术 | 正确分离水中的油
来源:www.sykrxhb.com 发布时间:2019年02月11日

一含油废水的来源

1.含油废水的来源

在工业生产中含油废水的来源极为广泛,如油气田开发过程中,来自地层的采出水、金属表面的清洗废液、金属零件切削研磨所用的润滑剂废水、冶金工业中轧制过程所排放的乳化废水、沈阳油水分离设备厂家介绍石油化工生产的废水,又如在油品贮运、轮船事故、车辆清洗、食品加工等过程中均会产生含油污水。为防止含油废水造成污染和危害,国家对排放水中含油量做出规定,一般不得超过5mg/L(国家一级排放标准)

 

2.油在水中的分布情况

(1) 浮油

进入水体的油通常大部分以飘浮油形式存在,这种油的粒径较大,一般大于100微米,占含油量的70%~80%,静置后能较快上浮,铺展在污水表面形成油膜或油层连续相,用一般重力分离设备即能去除。

(2) 分散油

分散油以小油滴形状悬浮分散在污水中,油滴粒径在25~100微米之间。分散油主要是由于在湍(tuan)流条件下流动,经过阀门、孔板等节流装置,通过离心泵等输送装置,油滴受到剪切力的作用,分散开来。所以油水分离系统需避免截止阀的出现。分散油一般在静置一段时间后就会聚并成较大的油珠上浮到水面,这一状态的油也较易除去。

(3) 固体附着油

吸附于废水中固体颗粒表面的油。这种油会随着固体颗粒被过滤掉而被处理。


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(4) 乳化油

受到表面活性剂的左右,使油珠外面包有弹性的、有一定厚的双电层,与彼此所带的同性电荷相互排斥,阻止了油滴间相互碰撞并大,使油滴能长期稳定地存在于水中,油滴粒径在0.1~25微米之间,在水中呈乳浊状或乳化状。

上次说过乳化后会很难被处理,所以在工业中要避免乳化的出现。但是在原油泄漏处理中,却希望油被乳化。经过分散的原油不会沉到海底,而是在海水表层下方形成一个由油滴组成的羽状或云状结构,让原油获得迅速稀释。通过风和海浪的作用,油滴在水层中扩散,因而可能地减少对鱼类、乌类、船只和海岸的附着。细小的油滴随后可被水层中的自然界微生物吃掉,从而消失在生态系统当中。而工业处理中是没有这么得天独厚的条件,所以工业中要避免乳化油的出现。

(5) 溶解油

粒径在几个纳米以下的超细油滴,以分子状态或化学状态分散于水相中,油和水形成均相体系,非常稳定,用一般的物理方法无法去除。但由于油在水中的溶解度很小(5~15 mg/L),所以在水中的比例仅约为0.5%。

 

处理方法的介绍

现在主流的油水分离方法有物理法、物理化学法、化学法、生物化学法等。下面给大家简单的讲解一下各种除油方法。

 

1.物理法

(1) 重力分离法

重力分离法是典型的初级处理方法,是利用油和水的密度差及油和水的不相溶性,在静止或流动状态下实现油珠、悬浮物与水分离,主要利用的是斯托克公式。

在油滴浮升阶段,加速浮升非常短暂,油滴以恒速浮升方式上浮,并将该恒速浮升速度成为油滴浮升终端速度。

 

(2) 机械分离法

隔油池方法虽较为简单,但占地面积较大。为克服这一缺点,可采用机械分离设备,使含油废水在分离设备中形成局部涡流、曲折碰撞或用狭窄通道来捕捉、聚并细小油滴,增加油珠粒径,降低停留时间,以达到更好的分离效果。

在这里需要说明一下刮油机。

 

(3) 离心分离法

离心分离法利用快速旋转产生的离心力,使密度大的水沿环状路径流向外侧,密度小的油抛向内圈,并聚并成大的油珠而上浮分离。分离效率随转速而提高,若采用超高速离心机,可分离水中的乳化油。

 

(4) 粗粒化法

粗粒化法是利用油水两相对聚结材料亲和力相差悬殊的特性,当含油污水通过亲油的聚结材料时,水中细小油粒被截留而附着到材料表面或孔隙内,被截留的油滴在材料表面润湿、展开,进一步与周围的油粒碰撞聚结,油滴逐渐粗粒化,当油滴的浮力大于油——固间的附着能时,油粒就从固体表面剥落,上浮分离。

 

(5) 波纹板法

波纹板的特殊形状可以增大油滴的浮升面积。经过精心计算、设计、选型的波纹板法,过滤效率达到95%以上。

 

2.物理化学法

(1) 凝聚+溶气浮选法

首先在水中投入水中的凝聚剂,一方面发生水解,另一方面发生聚合作用,形成大分子聚合物。由于静电力、范德华力、氢键、配位体的作用下,对油滴产生吸附、絮凝、架桥,形成粗大矾花,使大尺度油滴从水中脱出。同时,一些低分子的凝聚剂同样存在着静电中和作用,使油滴胶体的电性消失,进一步促使油珠相互靠近而发生凝聚。然后向水中释放出大量的微气泡(10~120微米),依靠表面张力作用将分散于水中的微小油滴粘附于微气泡上,使气泡的浮力增大上浮,达到分离的目的。

 

(2)  吸附法

吸附法是利用多孔吸附剂对废水中的溶解油进行或是物理吸附(范德华力)、或是化学吸附(化学键力)、或是交换吸附(静电力)来实现油水分离。常用的吸附剂有活性炭、活性白土、磁铁砂、矿渣、纤维、高分子聚合物及吸附树脂等。

 

3.生物化学法

利用微生物使油的一部分作为营养物质被吸收、转化合成为微生物体内的有机成分或繁殖成新的微生物,其余部分被生物氧化分解成简单的无机或有机物质如CO2、N2、CH4等,从而使废水获得净化。

 

4.电化学法

废水净化的电化学方法,其实质就是直接或间接地利用电解作用,把水中污染物去除,或把有毒物质转化为无毒、低毒物质。