油水分離器.演示教學(xué)

含油污水處理(wūshuǐchǔlǐ)技術(shù)報(bào)告(bàogào)人：XXX學(xué)號(hào)：xxxxxxxxxx第一頁(yè)，共25頁(yè)。含油廢水處理工藝應(yīng)用現(xiàn)狀幾種油水分離技術(shù)的介紹含油污水處理的未來方向油水(yóushui)分離技術(shù)第二頁(yè)，共25頁(yè)。含油廢水處理工藝應(yīng)用現(xiàn)狀幾種油水分離技術(shù)的比較含油污水處理的未來方向油水分離(fēnlí)技術(shù)第三頁(yè)，共25頁(yè)。一、含油廢水處理工藝(gōngyì)應(yīng)用現(xiàn)狀1.1含油污水處理(wūshuǐchǔlǐ)的必要性海上采油平臺(tái)所產(chǎn)生的含油污水，主要是原有從地層帶出的地層水，即生產(chǎn)水（或產(chǎn)出水）。含油廢水如果不加以回收處理，會(huì)造成浪費(fèi)；如果排入大海,則會(huì)污染水體,影響(yǐngxiǎng)水生生物生存。處理原則：含油廢水的處理應(yīng)首先考慮回收油類物質(zhì)，并充分利用經(jīng)過處理的水資源。目前海上采油平臺(tái)的含油污水兩條去路：一達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后，排海廢棄；二處理達(dá)標(biāo)后注入需要水開發(fā)的油藏。

第四頁(yè)，共25頁(yè)。一、含油廢水處理工藝(gōngyì)應(yīng)用現(xiàn)狀油滴粒徑大于100μm，易于從廢水中分離出來。油品在廢水中分散的顆粒較大，粒徑大于100微米,易于從廢水中分離出來。在石油污水中，這種油占水中總含油量60～80％a、浮上油油滴粒徑介于10一100μm之間，懇浮于水中b、分散油油滴粒徑小于10μm，油品在廢水中分散的粒徑很小，呈乳化狀態(tài)，不易從廢水中分離出來c、乳化油1.2油類物質(zhì)(wùzhì)三種存在狀態(tài)第五頁(yè)，共25頁(yè)。一、含油廢水處理工藝(gōngyì)應(yīng)用現(xiàn)狀1.3含油污水主要(zhǔyào)處理方法根據(jù)油比水輕，直徑越大的油滴越易從水中分離出來，而廢水中的細(xì)小油珠和乳化油則很難去。在此我們根據(jù)分離原理，分為以下(yǐxià)幾種基本的方法：重力分離法、上浮法、離心分離法、過濾法、吸附法重力分離法是典型的初級(jí)處理方法,是利用油和水的密度差及油和水的不相溶性,在靜止或流動(dòng)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)油珠、懸浮物與水分離。分散在水中的油珠在浮力作用下緩慢上浮、分層,油珠上浮速度取決于油珠顆粒的大小,油與水的密度差,流動(dòng)狀態(tài)及流體的粘度。1、重力分離法第六頁(yè)，共25頁(yè)。一、含油廢水處理工藝應(yīng)用(yìngyòng)現(xiàn)狀將適量的空氣通入含油廢水中，形成許多微小氣泡，在氣泡作用下構(gòu)成水、氣、油珠三相非均一體系。在界面張力、氣泡上浮力和靜水壓力差的作用下形成氣-油珠結(jié)合體上浮而實(shí)現(xiàn)油水分離。上浮法按氣泡產(chǎn)生的方法，可分為布?xì)馍细》?、溶氣上浮法和電解上浮法三種2、上浮法（即浮選）使裝有含油廢水的容器高速旋轉(zhuǎn),形成離心力場(chǎng),因固體顆粒、油珠與廢水的密度不同,受到的離心力也不同,達(dá)到從廢水中去除固體顆粒、油珠的方法。常用的設(shè)備是水力旋流分離器3、離心分離法第七頁(yè)，共25頁(yè)。一、含油廢水處理工藝應(yīng)用(yìngyòng)現(xiàn)狀將廢水通過設(shè)有孔眼的裝置或通過由某種顆粒介質(zhì)組成的濾層,利用其截留、篩分、慣性碰撞等作用使廢水中的懸浮油分等有害物質(zhì)得以去除。常用的過濾方法有3種:分層過濾、隔膜過濾和纖維介質(zhì)過濾。4、過濾法利用親油性材料,吸附廢水中的溶解油及其他溶解性有機(jī)物。最常用的吸油材料是活性炭,可吸附廢水中的分散油、乳化油和溶解油。5、吸附法此外在油分少的情況下還可采用化學(xué)法、生物(shēngwù)氧化法進(jìn)行污水處理第八頁(yè)，共25頁(yè)。含油廢水處理工藝應(yīng)用現(xiàn)狀幾種油水分離技術(shù)的介紹含油污水處理的未來方向油水分離(fēnlí)技術(shù)第九頁(yè)，共25頁(yè)。二、幾種油水分離技術(shù)(jìshù)介紹由于油、氣、水的相對(duì)密度不同，組分一定的油水混合物在一定的壓力和溫度下，當(dāng)系統(tǒng)處于平衡時(shí)就會(huì)形成一定比例的油、氣、水相。當(dāng)相對(duì)較輕的組分處于層流狀態(tài)時(shí)，較重組分液滴根據(jù)斯托克斯公式的運(yùn)動(dòng)規(guī)律沉降，重力式沉降分離(fēnlí)設(shè)備即根據(jù)這一基本原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。由斯托克斯公式2.1重力(zhònglì)式分離式中：W——油滴上升速度，m/sβ——無水中油珠上浮速度降低系數(shù)，取β=0.95——油滴直徑，m，——分別為污水與油滴的密度，g——重力加速度，μ——污水動(dòng)力粘度系數(shù)，——考慮水流不均勻、紊流等因素的修正系數(shù)，一般取1.35~1.50第十頁(yè)，共25頁(yè)。二、幾種油水分離技術(shù)(jìshù)介紹可知，1）沉降速度與油中水分直徑的平方(píngfāng)成正比，與水油的密度差成正比，與油的粘度成反比。通過增大水分密度，擴(kuò)大油水密度差，減小油液粘度可以提高沉降分離速度，從而提高分離效率。根據(jù)此原理而制造的設(shè)備為重力分離式油水分離器，目前有立式隔油罐、臥式隔油罐、傾斜隔油罐以及板式聚結(jié)器隔油罐這類分離裝置必須要為油滴上浮(shànɡfú)提供足夠的上浮(shànɡfú)時(shí)間，生產(chǎn)水在罐中的停留時(shí)間長(zhǎng)達(dá)7~8h，切設(shè)備的體積十分龐大，分離效果不佳。對(duì)于空間重力以及生產(chǎn)效率要求極高的海上采油平臺(tái)一般不采用隔油罐進(jìn)行油水分離作業(yè)。第十一頁(yè)，共25頁(yè)。二、幾種(jǐzhǒnɡ)油水分離技術(shù)介紹板式除油設(shè)備按板的形狀可分為平行板聚結(jié)器、波紋板聚結(jié)器、交叉流聚結(jié)器。使用此類設(shè)備可分離出大于50以上的游離油。其中波紋板聚結(jié)器由于其波紋形狀，與油水的接觸面積大，故其收油率相對(duì)(xiāngduì)平行板聚結(jié)器更高，因此在海上采油平臺(tái)上使用波紋板聚結(jié)器較多。

思考：怎樣能夠既增大板與油水接觸面積，又能有效延長(zhǎng)油水分離時(shí)間？

第十二頁(yè)，共25頁(yè)。二、幾種油水(yóushui)分離技術(shù)介紹上浮法按氣泡產(chǎn)生的方法(fāngfǎ)，可分為布?xì)馍细》?、溶氣上浮法和電解上浮法三種2.2浮選(fúxuǎn)分離1）布?xì)馍细》?/p>

這種方法主要是借助于機(jī)械剪力將混入水中的氣泡破碎分散成細(xì)小氣泡后進(jìn)入廢水，進(jìn)行氣水混合上浮。常用方法有葉輪上浮法、射流上浮法以及多孔材料(如擴(kuò)散板、微孔管、帆布管等)曝氣上浮法。布?xì)馍细》ǖ膬?yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，管理方便，電耗較低。缺點(diǎn)是氣泡破碎不細(xì)，一般不小于1000微米，上浮效果因而受到限制。此外，采用多孔材料曝氣上浮法，多孔材料容易堵塞，影響運(yùn)行。第十三頁(yè)，共25頁(yè)。二、幾種油水分離技術(shù)(jìshù)介紹2）溶氣上浮法該法在青銅氣液混合泵內(nèi)使氣體和液體充分混合一定壓力下使空氣溶解于水并達(dá)到飽和狀態(tài)，而后達(dá)到氣浮作用。根據(jù)氣泡析出于水時(shí)所處的壓力情況，常用的有加壓溶氣上浮法和真空上浮法，前者應(yīng)用較普遍。壓力溶氣氣浮法比(fǎbǐ)溶氣真空氣浮法容易實(shí)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)且操作簡(jiǎn)便。只有特殊情況下，才使用溶氣真空氣浮法。其優(yōu)點(diǎn)是加壓廢水量小，可減少電耗，同時(shí)可以防止未處理的廢水中油品在加壓溶氣時(shí)進(jìn)一步乳化。溶氣上浮法獲得廣泛應(yīng)用3)電解上浮法利用電能在含油廢水中的電解氧化還原效應(yīng)，以及由此在電極上產(chǎn)生的微小氣泡的上浮作用來凈化含油廢水。如采用可溶性陽(yáng)極材料，還可以同時(shí)發(fā)生電解混凝作用以凈化廢水。氣浮法，由于產(chǎn)生氣泡細(xì)小而慢，上升速度較慢需要的浮選機(jī)體積大，故在陸地上應(yīng)用較多而在還是那個(gè)很少使用。第十四頁(yè)，共25頁(yè)。二、幾種(jǐzhǒnɡ)油水分離技術(shù)介紹利用油水密度的不同，使高速旋轉(zhuǎn)的油水混合液從切線方向(fāngxiàng)進(jìn)入水力旋流器，產(chǎn)生不同的離心力，從而使油與水分開。2.3離心分離旋流離心分離器簡(jiǎn)稱旋流分離器或旋流除砂器。是獨(dú)立井場(chǎng)動(dòng)力站上用于清除開式系統(tǒng)動(dòng)力液中機(jī)械雜質(zhì)的設(shè)備。外殼為錐形,未除砂的動(dòng)力液沿切線方向(fāngxiàng)進(jìn)入,在旋流器中產(chǎn)生較大的離心力,將雜質(zhì)驅(qū)向分離器壁后螺旋式的加速向下運(yùn)動(dòng),與部分液體從下口排出后進(jìn)入出油管線。在離心力作用下被驅(qū)向中心的另一部分脫砂后的清潔動(dòng)力液沿旋流定向器螺旋式的向上流動(dòng),從上出口排出后,供給地面動(dòng)力液泵。第十五頁(yè)，共25頁(yè)。二、幾種(jǐzhǒnɡ)油水分離技術(shù)介紹水力旋流器分離效率高；體積小質(zhì)量輕；無傳動(dòng)件，維修工作量小；油水分離依靠離心力，因而浮式生產(chǎn)裝置的晃動(dòng)對(duì)其分離效率無影響。由于離心設(shè)備可以達(dá)到非常高的轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生高達(dá)幾百倍重力加速度的離心力，因此離心設(shè)備可以較為徹底地將油水分離開，并目只需很短的停留時(shí)間和較小的設(shè)備體積。適應(yīng)海上(hǎishànɡ)平臺(tái)需要，故在海上(hǎishànɡ)廣泛采用。第十六頁(yè)，共25頁(yè)。二、幾種油水分離技術(shù)(jìshù)介紹第十七頁(yè)，共25頁(yè)。二、幾種油水分離(fēnlí)技術(shù)介紹油水分離器結(jié)構(gòu)工作原理如圖所示。原型分離筒內(nèi)部分為上下兩部分，上部為粗分離室，下部為細(xì)分離室。污水泵排出的艙底污水由分離器入口以切向方向流入粗分離室，在筒內(nèi)形成緩慢流動(dòng)。使污水流動(dòng)路徑增長(zhǎng)，而且(érqiě)由于旋轉(zhuǎn)離心力作用，不僅增加油粒相互碰撞機(jī)會(huì)，而且(érqiě)使比較輕的油液向分離室中部匯集，促使粗大油粒上浮到頂部集油室。沒有分離的油水繼續(xù)向下流動(dòng)，流入由許多錐形板組成的細(xì)分離室，油水在細(xì)分離室內(nèi)沿錐形板外周經(jīng)各錐形板之間的空間流向中央集水管。由于油水以極慢速度流經(jīng)各錐形的狹窄通道，使微細(xì)油粒相互碰撞并上浮聚集在錐形板下表面上，逐漸凝集大油粒，當(dāng)其浮力大于本身重力和積滯阻力時(shí)，油滴則沿著錐形板下面向外流動(dòng)，最終將脫離錐形板外邊緣并上浮，經(jīng)隔板上的油上升管流入頂部集油室。分離出來的水流入中央集水管，從底部排出口排出。分離出來的油聚集在頂部集油室內(nèi)，當(dāng)油位達(dá)到一定高度時(shí)，排油管上的電磁閥自動(dòng)打開將油排入廢油柜，油排出后電磁閥又自動(dòng)關(guān)閉。電磁閥的動(dòng)作由油位檢測(cè)器控制，即當(dāng)檢測(cè)器兩個(gè)電極頭都浸在油內(nèi)時(shí)電磁閥打開，而當(dāng)兩個(gè)電極都浸在水中時(shí)電磁閥關(guān)閉。分離器頂部裝有自動(dòng)放氣閥，可放掉隨艙底水帶入分離器并集積在頂部的多余空氣，以防液位過分降低，使分離器下部污損影響分離效果。第十八頁(yè)，共25頁(yè)。二、幾種(jǐzhǒnɡ)油水分離技術(shù)介紹常用的過濾方法有3種:分層過濾、隔膜過濾和纖維介質(zhì)過濾。其中膜過濾法又稱為膜分離法,是利用微孔膜將油珠和表面活性劑截留,主要用于除去乳化油和某些溶解油。濾膜包括超濾膜、反滲透膜和混合濾膜等。膜材料包括有機(jī)膜和無機(jī)膜兩種,常見的有機(jī)膜有醋酸纖維膜、聚砜膜、聚丙烯膜等,常用的無機(jī)膜有陶瓷膜、氧化鋁、氧化鈷、氧化鈦等。乳化油處于穩(wěn)定狀態(tài),用物理方法或者化學(xué)方法很難將其分離。隨著膜科學(xué)的飛速發(fā)展,膜過程處理乳化油污水已逐步被人們接受并在工業(yè)中應(yīng)用。利用油水對(duì)固體物質(zhì)(wùzhì)親和狀況的不同，常用親水憎油的固體物質(zhì)(wùzhì)制成各種蒸發(fā)裝置。用于油水分離的固體物質(zhì)(wùzhì)應(yīng)具有良好的潤(rùn)濕性。適合這種要求的材料有:陶瓷、木屑、纖維材料、核桃殼等。例如陶粒蒸發(fā)器，用陶粒作填料，當(dāng)油水混合物流經(jīng)陶粒層時(shí)，被迫不斷改變流速和方向，增加了水滴的碰撞聚結(jié)兒率，使小液滴快速聚結(jié)沉降。但由于這種原理為使用其他材料做為中間介質(zhì)，所以要考慮到使用時(shí)介質(zhì)的更換，一般來說，核桃殼等介質(zhì)比較容易堵塞，反沖洗或更換的頻率較高。目前比較常用的介質(zhì)多為纖維、陶瓷，其中又以纖維材料應(yīng)用最為廣泛。2.3過濾(guòl(fā)ǜ)分離第十九頁(yè)，共25頁(yè)。二、幾種(jǐzhǒnɡ)油水分離技術(shù)介紹含油污水(wūshuǐ)快速過濾器工作原理：

過濾(guòl(fā)ǜ)狀態(tài)：每個(gè)單體為一個(gè)過濾(guòl(fā)ǜ)單元，需過濾(guòl(fā)ǜ)的水流入壓緊的濾料，經(jīng)濾料過濾(guòl(fā)ǜ)后，由水收集器流出，完成過濾(guòl(fā)ǜ)程序。如左圖示

第二十頁(yè)，共25頁(yè)。二、幾種油水分離(fēnlí)技術(shù)介紹含油污水(wūshuǐ)快速過濾器

當(dāng)濾料截留物質(zhì)增多，水頭損失(sǔnshī)加大時(shí)，需要反沖洗。反沖水從水收集器流入松散的濾料，清洗濾料后流出。如左圖示

此類介質(zhì)過濾器，長(zhǎng)期使用時(shí)易造成塞，管理比較困難，需定期更換濾料，或定期空氣反沖，熱水反洗。如管理不善，濾料容易堵塞。但其原理簡(jiǎn)單，成本低，通常將三個(gè)過濾單體聯(lián)合組成，進(jìn)行油水混合物的初步處理。第二十一頁(yè)，共25頁(yè)。二、幾種油水分離(fēnlí)技術(shù)介紹隨著科學(xué)發(fā)展,吸附分離技術(shù)自身的發(fā)展,給許多生產(chǎn)工藝帶來了意想不到的變革,在含油廢水中的新應(yīng)用正處于探索階段。傳統(tǒng)吸附分離技術(shù)很早就應(yīng)用于油廢水的深度(shēndù)處理中,常用活性炭作為吸附劑,但其吸附容量有限(對(duì)油一般為30～80mg/g),且成本高,再生困難。尋求新型高效吸油劑,是目前很多學(xué)者研究的焦點(diǎn),并且已有較多報(bào)道。如清華大學(xué)曹乃珍等對(duì)制造柔性石墨密封件的中間產(chǎn)品———膨脹石墨進(jìn)行了吸附研究,討論了膨脹石墨吸附材料對(duì)各種油類及各種水面漂浮油的吸附實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示膨脹石墨無論對(duì)各種單純油類、水面浮油以及乳化狀液中的油和低含油廢水中的油都有極好的吸附脫除能力。大連鐵道學(xué)院的吳敦虎等運(yùn)用多種方法對(duì)硼砂生產(chǎn)過程中的廢料———硼泥的吸附除油研究,也取得了較好的效果。電廠廢棄資源粉煤灰、爐渣及焦炭等在含油廢水中的利用也都有較多的研究,并取得了一定的效果。筆者所在的實(shí)驗(yàn)室目前正在研究的技術(shù)主要