BAIDU油水分离器知识.doc

其净化分离器主要是为液-液分离设计的,它含两种滤芯,即:聚结滤芯和分离滤芯。比如在油品除水系统中，油品流入聚结分离器后,首先流经聚结滤芯,聚结滤芯滤除固体杂质,并将极小的水滴聚结成较大的水珠。绝大部分聚结后的水珠可以靠自重从油中分离除去,沉降到集水槽中。然后油品又流过分离滤芯，由于分离滤芯具有良好的亲油憎水性,从而进一步分离水分,最终,洁净、无水的油品流出聚结分离器。油水分离水力旋流器是八十年代开发的一种离心式油水分离器。它的基本原理与常规的固液分离水力旋流器相类似，即利用受约束涡流产生离心力，迫使油水分离在离心力场作用下，密度较大的水相靠近器壁不断向下游旋转，由下游的出口排出，而油相则被推向中心低压部位，并逆向朝旋流器上游的排出口移动，过流液体在旋流器内停留时间很短，一般约几秒钟，油水分离水力旋流器有较高的离心力倍数。在旋流器内流体可加速到3000rpm,离心力倍数达2000g，它主要用于油田采出水原油脱水和低含油污水处理。油水分离水力旋流器以结构简单、体积小、重量轻、无运动部件和过滤元件 ，运行费用低、节省能源、分离效率高、处理时间短等优势正受到油田的重视。油水分离水力旋流器的发展液-液分离领域的开发研究工作是从1967年英格兰海南岸的“Torreycanyon”油轮遇难事件后才开始的。当时由于原油的大量泄漏，造成海域的大面积污染及大批生物的死亡。在这种情况下Southampton大学的Martin Thew教授及其同事开始了液-液旋流分离技术的研究。经过几年的努力，第一台液-液旋流除油器于1984年在海洋平台上实验成功。1985年开始商业销售。1989年CSPI公司从BWN VORTOIL PTY LTD公司购买了VORTOIL旋流技术，并致力于旋流器的改进设计，终于在液-液旋流分离的各应用领域中取得领先地位。目前，水力旋流器是国内外最具发展前途的液-液分离设备之一，它的研究开发工作大致集中在三个方面：一、 无剪切输入泵的选择和特殊无剪切泵的研制。二、 系统的配置。三、 对小油滴分离能力更好的新型旋流器的开发。通过研究使除油旋流器应用于海上石油平台，将液-液旋流器应用于医药、食品、化工、石油化工和采矿等行业。将固-液旋流器应用于低浆、医药、食品和化工等行业。在国外，油水分离水力旋流器经过十多年的技术开发和产品研究 ，已成为新一代的离心式油水分离器，被成功的应用于油田采出水处理。这种分离器具有结构简单、体积小性能优良和多用途等优点，在油田生产应用中潜力巨大。在油田开发过程中，几乎都要经历含水开发期，特别是伴随着注水强驱技术大规模应用，原油见水早，含水率增长速度快。稳产开发期，油田原油含水率达到6070%，开发后期，原油含水率高达90%以上。然而，原油含水危害极大。例如，处理液量增加，降低管道、设备的有效利用率；增加输送过程的动力消耗；引起管道与设备的结垢和腐蚀；影响炼油作业的正常进行等。正因如此，世界各国都制定了严格的原油含水控制指标。如我国“油田油气集输设计规范”规定：合格原油的含水率应不大于1%；优质原油的含水率应不大于0.5%；国外规定0.032.0%不等。另一方面，从原油中脱除的含油污水，如何处理和利用，也引起人们的高度重视。污水处理已经是普天下大事，油田污水处理回注或排放已成为必须。在油田地面工程中，油水分离设备已经是不可缺少的装备之一。油水分离设备发展迅速，几十年间，从原始的撇油池、自然沉降分离开始，发展到各式各样的油水分离器。如电脱水器、游离水分离器、填料式游离水分离器、气浮选和过滤等等。80年代开始，以油水分离水力旋流器为代表的离心式油水分离系统开始在油田原油脱水和污水处理中得到应用。 固体附着油：吸附于废水中固体颗粒表面的油。 混入废水中的油类多数以几种状态并存，极少以单一的状态存在。一般需采用多级处理方法，经分别处理后才能达到排放标准。 含油废水处理的难易程度随其来源及油污的状态和组成不同而有差异。其处理方法按原理可分为：物理法 ( 沉降、机械、离心、粗粒化、过滤、膜分离等 ) ；物理化学法 ( 浮选、吸附、离子交换、电解等 ) ；化学法 ( 凝聚、酸化、盐析等 ) ；生物化学法 ( 活性污泥、生物滤池、氧化塘等 ) 。下面介绍几种国内外常见的处理方法 。 1、重力分离法：利用油水两相的密度差及油和水的不互溶性进行分离。沉降分离在隔油池中进行，常见的有平流式 (API) 、平行板式 (PPI) 、波纹板式 (CPI) 等型式。平流式隔油池的设计主要基于斯托克斯公式，由公式可求得一定表面积的隔油池所能除去的最小油珠粒径。隔油池水流状态对除油能力和效果也有很大影响，最好的水流状态是层流状态，它有利于油珠的上升和固相的沉降。根据以上理论，进而设计出了 PPI 式、 CPI式、 IPI 式 ( 斜板式 ) 等更为高效隔油池。这几种型式的隔油池与 API 式相比较，占地面积省，去油能力、排油能力及安全程度等方面明显提高，因此已被广泛应用。该类方法设备结构简单，易操作，除油效果稳定，但对溶解性油类或乳化油是不适用的。 2、聚结法 ( 粗粒化法 ) ：利用油水两相对聚结材料亲和力的不同来进行分离，主要用于分散油的处理。此法的技术关键是粗粒化材料的选择，许多研究者认为材质表面的亲油疏水性是主要的，而且亲油性材料与油的接触角小于 70 为好。常用的亲油性材料有蜡状球、聚烯系或聚苯乙烯系球体或发泡体、聚氨酯发泡体等。粗粒化法可以把 5 10 m粒径以上的油珠完全分离，无需外加化学试剂，无二次污染，设备占地面积小，基建费用较低。但对悬浮物浓度高的含油废水，聚结材料易堵塞。 3、凝聚法：也就是用絮凝剂除油的方法。常用的无机絮凝剂是铝盐和铁盐，特别是近年来出现的无机高分子凝聚剂，如聚硫酸铁、聚氯化铝等，具有用量少、效率高的特点，而且使用时最优 pH 也较宽。虽然无机絮凝剂法的处理速度快，但药剂较贵，污泥生成量多。有机高分子凝聚剂的研究发展很快，但目前有机高分子絮凝剂在含油废水处理方面的应用仍然主要是用作其它方法的辅助剂。 4、气浮法：通常采用的主要是加压溶气浮选法去除乳化油。因为空气微泡由非极性分子组成，能与疏水性的油结合在一起，带着油滴一起上升，上浮速度可提高近千倍，所以油水分离效率很高。常在含油废水中加入絮凝剂，还会进一步提高油水的分离效果。目前该法已被广泛应用于油田废水、石油化工废水、食品油生产废水等的处理，但动力消耗较大，构造复杂，维修保养困难。 5、生物法：含油废水经隔油、浮选等处理后，出水油含量一般仍高达 20 30mg/ L ，若废水中存在溶解性有机物，则 COD 和 BOD5 也很高，都达不到国家规定的排放标准，尚需进行二级处理。二级处理主要采用活性污泥法和生物滤池法。生物处理法近年来已有不少改进，新的发展包括曝气塔、深井曝气、纯氧曝气以及循序间歇式生物处理等，这些方法都不同程度地提高了对含油废水的处理效率。 6、电絮凝法：以金属铝或铁作阳极电解处理含油废水的方法，主要适用于机加工工业中冷却润滑液在化学絮凝后的二级处理 。国内外使用较多的是小间隙 ( 1mm ) 高流速旋转电极装置，但此种方法存在着阳极钝化问题。电絮凝法具有处理效果好、占地面积小、操作简单、浮渣量相对较少等优点，但是它存在阳极金属消耗量大、需要大量盐类作辅助药剂、耗电量高、运行费用较高等缺点。 7、膜分离方法：膜分离法是 S.Sourirajan 所开拓并在近 40 多年迅速发展起来的分离技术，用超滤法处理原油废水以及结合盐析用反渗透法处理乳状液废水的研究已有不少报道，若采用反渗透和超滤联合处理，则在除油的同时还可降低 COD 和 BOD 。膜分离技术关键是膜组件的选择。在分离过程中极易由浓差极化等原因造成膜污染，而使通量降低，膜的使用寿命短，膜清洗困难，操作费用高。 8、磁分离法：将磁性颗粒与含油废水混合，油珠被磁性粒子吸附，然后用磁分离装置将含油磁粒分离，污水便可得到净化。针对钢铁企业废水含有氧化铁皮磁性颗粒的特点，已研制出高梯度磁分离器和磁过滤器等装置，不仅可除去废水中悬浮物的油，还有一定的防垢除藻作用。但因设备昂贵，动力消耗大，磁种回收循环使用困难，应用尚不广泛。 9、水力旋流：属于离心沉降，利用不同密度、不互溶的两相在水力旋流器中高速旋转时相对产生的离心力的差异而达到分离的目的。这种分离器比传统的分离器处理效率高、占地少、结构简单，可单级和多级串联使用。其缺点是高流速产生的紊流将部分分散油剪碎，使之成为更细的分散物，从而使分离效率降低。其次运转费用很高 。油气分离元件是决定空压机压缩空气品质的关键部件，高质量的油气分离元件不仅可保证压缩机的高效率工作，且滤芯寿命可达数千小时。 从压缩机头出来的压缩空气夹带大大小小的油滴。大油滴通过油气分离罐时易分离，而小油滴（直径1um以下悬浮油微粒）则必须通过油气分离滤芯的微米及玻纤滤料层过滤。油微粒经过滤材的扩散作用，直接被滤材