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常见的油水分离方法

编辑:管理员    发布时间:2016/7/2 16:59:44

常见的油水分离方法

    (1)含油废水的处理方法

    研究发现油在水中有以下几种存在形式,即溶解油、乳化油、分散油和浮油。水体中的污油大部分以浮油的形式存在,其粒径在100 μm以上,在混合物的表面形成一层油膜。分散油的粒径在10-100 μm之间,在水体中不稳定的悬浮,静置一段时间后迅速上浮变成浮油。乳化油的粒径在10μm以下,一般在0. 1-2微米之间,其在水中形成微小的油滴以较稳定的形式存在。溶解油通常以分子的形态溶解于水中,用物理的方法较难去除。

油在水中存在的形式并不单一,通常是以上的4种形式共同存在。目前含油废水的处理方法有很多,常见的有以下几种处理方法:

①重力分离法:

这种方法是最常用的、最实用的方法之一。重力分离利用油与水之间的密度差和不互溶性,在较长时间放置后,分散油和浮油将漂浮在水面上形成油膜,去除上层污油以达到油水分离,但是处理后的水含油量较大,达不到排放标准。

②离心分离法:

将油水混合物放于可高速旋转的容器中,在离心力场的作用下容器的外层是水,中心是油,水沿环状径流流到外侧,而油被抛向内圈,从而达到油水分离。离心分离法在发达国家处理废油时占着非常重要的地位。但是在剪切力的作用下会使浮油和分散油再次乳化,使乳化油的含量提高,给二次分离带来困难。

③凝聚法:

凝聚法是将絮凝剂投放到污水中,絮凝剂将周围的小油滴吸附在絮凝剂上,当吸附到一定程度后采用沉降或者上浮的方法将含油的絮凝剂除去。这种方法处理的含油废水的含油量较低,处理速度快,但其具有运行费用高,处理的废渣量大,易造成二次污染等缺点。

④气浮法(浮选法):

气浮法是使油水混合物中产生大量的小气泡,这些小气泡会吸附混合物中不稳定的分散油、乳化油以及悬浮颗粒。这种方法与重力分离相比其分离效率高近千倍,对重力分离无法除去的乳化油等有一定的分离效果。

⑤吸附法:

吸附法是利用具有强烈吸附作用的多孔固体来吸附油水混合物中的乳化油和溶解油,常用的吸附剂有活性炭、活性白土、硅藻土、高分子聚合物等等。使用活性炭吸附油水混合物中的油可以使最终的水中油含量在 5mg/L以下,但是由于其具有容量有限、成本高、再生困难等缺点限制了它的使用,运用吸附的方法处理含油废水一般要把初始的水中含油量减少到10mg/L以下,使吸附的效率变高。

⑥生物法:

生物法是将具有生物活性菌团的污泥通过曝气的方法让他们均匀的分散在油水混合物中,污泥具有吸附混合物中的油滴的作用,再通过细菌对其氧化分解,达到净化水质的目的。这种方法成本低、处理效率高,常用于轻度污染的大量水处理。但是使用生物法处理含油废水具有占地面积大和产生污泥多等缺点。

⑦电解法:

    电解法分为电解气浮法和电解凝聚吸附法两种方法。电解气浮法在电解不溶性电极的过程中,在电极上产生的微小气泡,在小气泡的吸附作用下将乳化油带到表面的一种油水分离方法。电解凝聚吸附法是电解可溶性电极的过程中电解水中乳化油的一种方法。电解法有运行成本和耗电量较高的特点。

(2)含水废油的处理方法

①高频脉冲电脱水法

油水混合物中油(连续相)与水(分散相)的电导率不同,在高频电场的脉冲作用下使油包水型液滴极化,极化的液滴在电场的作用下碰撞聚并使水相脱离连续的油相。高频脉冲电脱水法在处理采用注水驱油的方式采出的原油中水含量较高的问题上取得了良好的脱水效果。

②微波脱水法

乳化液在一定的波长的微波作用下形成高频的电磁场,水分子具有较强的极性,因此当将其置于这种磁场中,将会高速的旋转,油水界面处存在着Zeta电位,乳化液稳定的关键因素,高速的旋转破坏了他在界面处的作用,小水滴之间更容易相互碰撞聚并,使得油水分离。乳化液的粒径越小其Zeta电位越高,对于破乳过程越困难,微波脱水在一定程度上解决了这个问题。同时在微波脱水的过程中温度升高,分子间力减小,增加油水间的密度差,减小油的粘度等有利分离因素。

③超声波脱水法

油水混合物乳化液中的小水滴在超声波的作用下束缚变小,使其更容易发生碰撞聚并形成大水滴,然后在密度差的作用下实现油水分离;超声作用会破坏油水界面,是小水滴的束缚变小提高了相互碰撞的几率;超声提高温度,减小粘度,提高密度差,有利于天然乳化剂的溶解,这些都对油水分离起到了积极作用。

④生物脱水法

    利用直径在几个微米的微生物胞体进行破乳作用,微生物的表面活性是衡量破乳剂作用效果的关键性指标。利用微生物的表面活性吸附油中的小水滴达到油水分离的效果。生物法脱水具有无毒无害、微生物投入量小、操作成本低、脱出的水质较好等优点有望在油田大面积使用。

    此外沉降法、离心法、吸附法以及电脱水法等方法也是除去油品中的水的常用方法,在油水分离中得到了广泛的运用。

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