含油污水取樣裝置

1. 油水分離器的工作原理是什麼油水分離後的效果如何

油水分離器這個概念比較廣
油水分離的方法較多，有物理分離法、化學分離法、電浮分離法等。
物理分離法是利用油水的密度差或過濾吸附等物理現象使油水分離的方法，主要特點是不改變油的化學性質而將油水分離，主要包括重力分離法、過濾分離法、聚結分離法、氣浮分離法、吸附分離法、超濾膜分離法及反滲透分離法等。
化學分離法是向含油污水中投放絮凝劑或聚集劑，其中絮凝劑可使油凝聚成凝膠體而沉澱，而聚集劑則使油凝聚成膠體使其上浮，從而達到油水分離的一種方法。
電浮分離法是把含油污水引進裝有電極的艙櫃中，利用電解產生的氣泡在上浮過程中附著油滴而加以分離，從而實現油水分離的方法，實際上是一種物理化學分離方法。此外，乳化油可用活性污泥法(生物化學法)分離。
重力分離法的優點：結構簡單、操作方便；
缺點：只能分離自由狀態的油，而不能分離乳化狀態的油。一般認為油粒直徑小於50m就很難分離。
重力分離法如按其作用方式的不同，還可分為機械分離，靜置分離和離心分離3種：
機械分離法：讓含油污水流過斜板、波紋板細管和濾器等，使之產生渦流、轉折和碰撞，以促使微小油粒聚集成較大的油粒，再經密度差的作用而上浮，從而達到分離的目的。
靜置分離法：將含油污水貯存在艙櫃內，在單純的重力作用下，經過沉澱使油液自然上浮以達到分離的目的。這種方法需要較長的時間和較大的裝置，同時也難以連續使用。
離心分離法：利用高速旋轉運動產生的離心力，使油、水在離心力和密度差的作用下實現分離，它的特點是油污水在分離器中的停留時間很短，所以分離器體積較小。
離心分離法，可採用水旋分離法，即分離器本體固定不動，而使污水沿切線方向流人分離體內，造成旋轉運動。也可採用器旋分離法，即分離器本體高速旋轉，並帶動體內污水一起高速旋轉。

2. 油水分離的方法及工作原理(化學法)

油水分離工藝的方法介紹
1離心分離法
離心分離法是使裝有含油廢水的容器高速旋轉,形成離心力場,因固體顆粒、油珠與廢水的密度不同,受到的離心力也不同,達到從廢水中去除固體顆粒、油珠的方法。常用的設備是水力旋流分離器。

2浮選法
浮選法,又稱氣浮法,是國內外正在深入研究與不斷推廣的一種水處理技術。該法是在水中通入空氣或其他氣體產生微細氣泡,使水中的一些細小懸浮油珠及固體顆粒附著在氣泡上,隨氣泡一起上浮到水面形成浮渣(含油泡沫層) ,然後使用適當的撇油器將油撇去。該法主要用於處理隔油池處理後殘留於水中粒經為10～60μm 的分散油、乳化油及細小的懸浮固體物,出水的含油質量濃度可降至20～30 mg/ L 。根據產生氣泡的方式不同,氣浮法又分為加壓氣浮、鼓氣氣浮、電解氣浮等,其中應用最多的是加壓溶氣氣浮法。

3生物氧化法
生物氧化法是利用微生物的生物化學作用使廢水得到凈化的一種方法。油類是一種烴類有機物,可以利用微生物的新陳代謝等生命活動將其分解為二氧化碳和水。含油廢水中的有機物多以溶解態和乳化態,BOD5 較高,利於生物的氧化作用。對於含油質量濃度在30～50 mg/ L 以下、同時還含有其他可生物降解的有害物質的廢水,常用生化法處理,主要用於去除廢水中的溶解油。含油廢水常見的生化處理法有活性污泥法、生物過濾法、生物轉盤法等。活性污泥法處理效果好,主要用於處理要求高而水質穩定的廢水。生物膜法與活性污泥法相比,生物膜附著於填料載體表面,使繁殖速度慢的微生物也能存在,從而構成了穩定的生態系統。但是,由於附著在載體表面的微生物量較難控制,因而在運轉操作上靈活性差,而且容積負荷有限。

4重力分離法
重力分離法是典型的初級處理方法,是利用油和水的密度差及油和水的不相溶性,在靜止或流動狀態下實現油珠、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,油珠上浮速度取決於油珠顆粒的大小,油與水的密度差,流動狀態及流體的粘度。 2 過濾法
過濾法是將廢水通過設有孔眼的裝置或通過由某種顆粒介質組成的濾層,利用其截留、篩分、慣性碰撞等作用使廢水中的懸浮物和油分等有害物質得以去除。常用的過濾方法有3 種:分層過濾、隔膜過濾和纖維介質過濾。膜過濾法又稱為膜分離法[5 ] ,是利用微孔膜將油珠和表面活性劑截留,主要用於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。膜材料包括有機膜和無機膜兩種,常見的有機膜有醋酸纖維膜、聚碸膜、聚丙烯膜等,常用的無機膜有陶瓷膜、氧化鋁、氧化鈷、氧化鈦等。乳化油處於穩定狀態,用物理方法或者化學方法很難將其分離。隨著膜科學的飛速發展,膜過程處理乳化油污水已逐步被人們接受並在工業中應用。

5 化學法
化學法又稱葯劑法,是投加葯劑由化學作用將廢水中的污染物成分轉化為無害物質,使廢水得到凈化的一種方法。常用的化學方法有中和、沉澱、混凝、氧化還原等。對含油廢水主要用混凝法。混凝法是向含油廢水中加入一定比例的絮凝劑,在水中水解後形成帶正電荷的膠團與帶負電荷的乳化油產生電中和,油粒聚集,粒徑變大,同時生成絮狀物吸附細小油滴,然後通過沉降或氣浮的方法實現油水分離。常見的絮凝劑有聚合氯化鋁(PAC) 、三氯化鐵、硫酸鋁、硫酸亞鐵等無機絮凝劑和丙烯醯胺、聚丙烯醯胺( PAM) 等有機高分子絮凝劑,不同的絮凝劑的投加量和pH 值適用范圍不同。此法適合於靠重力沉降不能分離的乳化狀態的油滴和其他細小懸浮物。

6吸附法
吸附法是利用親油性材料,吸附廢水中的溶解油及其他溶解性有機物。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。由於活性炭的吸附容量有限(對油一般為30～80 mg/ g) ,成本高,再生困,一般只用作含油廢水多級處理的最後一級處理,出水含油質量濃度可降至0. 1～0. 2 mg/ L 。1976 年湖南長嶺煉油廠在廢水處理中就採用了活性碳吸附進行深度處理。國內外對於新型吸附劑的研製也取得了一些有益的成果。研究發現,片狀石墨能吸附由海上油輪漏油事件釋放的重油並易於與水分離。吸附樹脂是近年來發展起來的一種新型有機吸附材料,吸附性能好,再生容易,有逐步取代活性炭的趨勢。

3. 含油廢水怎麼處理，需要哪些技術工藝

可以採用油水分離技術，EPS油水分離器是一種高效、先進的油水分 離裝置回。它融合了當答今先進的板式除油和粗粒化 聚結技術,集污水的預處理、油水分離以及二次沉 淀和油的回收於一體;具有安裝運行費用省、油水 分離效果好,操作維護容易等特點,是立式除油罐、斜板除油裝置(如美國石油協會的除油裝置 (API)、波紋板斜板除油裝置(CPI)、平行斜板除油 裝置(PPI)等的更新替代產品。

4. 石油化工廢水處理方法

石油化工廢水處理方法具體內容是什麼，下面中達咨詢為大家解答。
隨著油田開采期的延長，尤其是油田開發的中後期，原油含水量越來越高，而無水開采期則越來越短，目前我國大部分油田原油綜合含水率己達80%，有的甚至達到90%，每年採油廢水的產生量約為4.1億t，成為主要的含油污水源。含油污水中的石油類主要由浮油、分散油、乳化油、膠體溶解物質和懸浮固體等組成。
石油從地下開采出來，經過脫水穩定處理後進入到集輸管線，然後輸到煉油廠或油庫，在廠內再次進行脫水、脫鹽處理，當原油中含水量小於或等於0．5％，含鹽量小於5000mg/L後，方可進入到常減壓裝置。在加熱爐內將原油加熱到350℃以上，然後進行常壓蒸餾、減壓蒸餾，分割出汽油、煤油、柴油、潤滑油餾分，常壓重油和減壓渣油作為二次加工的原料。為了提高產品質量及原油的綜合利用串，在煉油廠還要進行二次加工，主要裝置有催化裂化、鉑重整、加氫、糠醛精製、聚丙烯、焦化、氧化瀝青等多套裝置，由於這些裝置均採用物理分離和化學反應相結合的方法，生產過程往往是在高溫下進行的，這就需要消耗燃料及冷卻介質(水)。
在工藝汽提及注水、產品精製水洗水和機泵軸封冷卻水等工藝中，水和油品要直接接觸，因而產生含油污水，含酚污水等。
因為石油化工廢水的處理難度大，不僅濃度高，而且難以溶解。因而，在石油化工廢水的處理中，一般要用到化學成分。典型的就是化學法、物理法和生化處理技術。
1、化學法
化學法是指在石油化工廢水的處理中，使用化學成分使廢水中的污染成分分解、溶解或凝集的方法，從而達到處理廢水的目的，避免環境污染。
1.1絮凝
石化污水處理的重要過程之一是絮凝，即通過向水中投加絮凝劑破壞水中膠體顆粒的穩態，膠粒之間的相互碰撞和聚集，形成易於從水中分離的絮狀物質。絮凝可以用來處理煉油廢水中的濁度、色度、有機污染物、浮游生物和藻類等污染物成分。在具體操作中，絮凝通常與氣浮或者沉澱等工藝聯用，作為生化處理的預處理。目前，採用微生物絮凝劑，利用生物技術製成的廢水處理劑，同其它絮凝劑相比具有許多優點，比如，易生物降解、適用范圍廣、熱穩定性強、高效和無二次污染等，因此應用前景廣闊。
1.2氧化法
氧化法主要有光催化氧化法、濕式氧化法和臭氧氧化法。針對不同成分的石油化工廢水，可以選擇不同的方法，這樣可以達到最有效、最經濟、最安全的處理廢水的目的。
1）光催化氧化法。光催化氧化法，可以有效地將光輻射與O2、H2O2等氧化劑結合起來，從而達到處理污水的目的，因此稱為光催化氧化。有人以太陽光為光源，以TiO2、TiO2/Pt、ZnO 等為催化劑，用此法處理含有21 種有機污染物的水，得到的最終產物都是CO2，不產生二次污染。還有人用Fe2+和H2O2作氧化劑， 鐵離子與紫外光之間存在協同效應，使H2O2分解產生氫氧根的速度大大加快，因此氧化效率得到提高，該法在許多國家尚處於研究階段。
2）濕式氧化法。濕式氧化法可以分為兩類，分別是催化濕式氧化（CWO）和濕式空氣氧化（WAO）。CWO是將有機物在高溫、高壓及催化劑存在條件下，氧化分解為CO2、H2O和N2等無毒無害物質的過程，它反應時間更短、轉化效率更高，但pH、催化劑活性對反應影響較大。WAO是利用空氣中的分子氧在高溫高壓條件下進行液相氧化的工藝過程，該技術是有效控制環境污染物的良好途徑，特別適宜於有毒有害污染物或高濃度難降解有機污染物的處理。盧義成等用濕式空氣氧化工藝處理石化廢液，COD、無機硫化物、硫代硫酸鹽和總酚的去除率平均為81.8%、近100%、91.7%、近100%。結果表明該法在處理效果上已經達到國外同類設備的處理效能。
3）臭氧氧化法。臭氧氧化法有其獨到的優點：這種方法氧化時不產生污泥和二次污染。但是，其運行及投資費用高，且處理的廢水流量不宜過大。經臭氧氧化後，廢水中的小部分有機物被徹底氧化為水和二氧化碳，而大部分轉化為氧化中間產物。一般將臭氧氧化和生物活性炭吸附聯用技術用於深度處理， 在氧化有機物的同時臭氧迅速分解為氧，使活性炭床處於富氧狀態，得到再生，提高其使用周期；同時活性炭表面好氧微生物的活性增強，降解吸附有機物的能力提高。能有效去除有機物，改變有機物生色基團的結構，強化活性炭的脫色能力。黎松強等用臭氧-活性炭工藝深度處理煉油廢水，COD、氨氮、揮發酚、石油類的去除率平均為82.6%、93.4%、99.5%、94.3%，出水主要指標達到地面水Ⅳ類水質標准。
2、物理法
1）吸附。吸附，指的就是利用固體物質的多孔性，使廢水中的污染物附著在其表面而得以去除的方法。常用的吸附劑為活性炭，可有效去除COD、廢水色度和臭味等，但其處理成本較高，而且容易造成二次污染。在石化廢水處理中，吸附常與絮凝或臭氧氧化聯用。
2）膜分離。膜分離有微濾、超濾、反滲透和納濾等不同的方法，無論哪種方法，都能有效去除廢水的臭味、色度，去除有機物、多種離子和微生物，出水水質穩定可靠。
3）氣浮法。氣浮，指的是利用高度分散的微小氣泡，作為載體粘附廢水中的懸浮物，使之隨氣泡浮升到水面而加以分離，分離對象為疏水性細微固體懸浮物以及石化油。在石化廢水處理中，氣浮常置於隔油、絮凝之後。比如，將渦凹氣浮（CAF）系統放置於隔油池後處理含油石化廢水， 進水含油約200mg/L，出水含油低於10mg/L，去除率達到95%。試驗證明氣浮處理廢水的效果是可靠的。
3、生化法
1）好氧處理。在石油化工廢水處理中，好氧處理方法比較多，比如序批式間歇活性污泥法、高效好氧生物反應器、生物接觸氧化、膜生物反應器處理法等，但單獨使用好氧生物處理較少，主要是與厭氧處理相結合。
2）厭氧處理。石化廢水COD高、可生化性較差，一般先進行厭氧預處理以提高後續處理的可生化性。①升流式厭氧污泥床。UASB反應器內污泥濃度高，一般平均污泥質量濃度為30～40g/L。有機負荷高，水利停留時間短，中溫消化，COD的容積負荷一般為10～20kg/（m3・d）。反應區內設三相分離器，被沉澱區分離的污泥能夠自動迴流到反應區，無混合攪拌設備。污泥床內不填載體，造價低。一般用於高濃度有機廢水的處理。②厭氧固定膜反應器。厭氧固定膜反應器中裝有固定填料，能夠截留和附著大量厭氧微生物，通過其作用，進水中的有機物轉化為甲烷和二氧化碳等從而得以去除，具有抗沖擊負荷能力強、微生物停留時間長和運行管理方便等優點。
3）組合工藝。石油化工廢水具有污染物種類較多，因此水質情況復雜，如採用單一的好氧或厭氧處理，很難達到排放要求，而將厭氧（或缺氧）和好氧處理有效結合的組合工藝處理效果好，有較廣泛應用。比如，採用A/O 工藝的新型組合A/O1、O2工藝處理石油化工廢水，系統由泥法好氧、膜法缺氧和膜法好氧組成。進水COD為1300mg/L，總HRT為60h（分別為20h），出水BOD、COD、MLSS、含油分別低於（30、100、70、10）mg/L。
石油化工企業含油污水具有水量波動大、水質波動頻繁、污染物成分非常復雜的特點，其中含有大量的油、硫化物、揮發酚等有毒有害物質，直接排放將對環境造成極大的危害。含油污水處理工藝和回用工藝的正確選擇，是關繫到污水場和回用裝置能否正常運行的關鍵，也是控制投資實現經濟運行的關鍵。
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5. 浮選技術在含油污水處理的應用進展進程

1浮選法的分類及浮選凈化含油污水的常用方法
在污水凈化中，根據水中形成氣泡的方式和氣泡大小。可將浮選法分為4種類型，即溶氣氣浮法，誘導氣浮法、電解氣浮法和化學氣浮法。其中常用的方法有如下幾種：加壓溶氣氣浮法、葉輪式氣浮法和噴射式氣浮法。
1.1溶氣浮選法
溶氣浮選法可分為全流加壓式、迴流式、部分原水式和壓氣式4種，全流加壓式溶氣浮選法的溶氣量大，所需浮選池的容積小，在油田污水處理中應用較廣泛；迴流式溶氣浮選法是部分凈化的水迴流到溶氣罐加壓溶氣，然後與來液一起進浮選池，因此，可在原水需要預先混凝和原水含油量比較高的情況下使用；部分原水式溶氣浮選法與全流加壓式溶氣浮選法類似，比較適合處理含油量較低的油田污水；壓氣式溶氣浮選法是通過多孔圓盤、多孔板或一種特殊的噴嘴，把氣體壓人液體中的，比其它幾種溶氣浮選工藝的停留時間短。
1.2葉輪浮選法
葉輪氣浮法是依靠高速旋轉的葉輪來產生微小的氣泡。氣泡是被機械混合到含油污水中形成的，停留時間短，除油率高，造價低，適應來水含油量的變化。WEMCO公司生產的葉輪浮選機已被廣泛應用，運行效果良好。國內的一些大油田，如遼河油田、勝利油田、新疆油田等相繼引進了這種浮選機[2]。但是，葉輪浮選機存在著製造、維修麻煩，能耗較高。為了克服此浮選機的缺點，出現了射流浮選裝置。
1.3射流浮選法
射流浮選法是利用噴射泵的原理，採用污水或凈化水為噴射流體，當水從噴嘴高速噴出時，在噴嘴的吸入室形成負壓，氣體被吸人吸入室，水高速通過混合段時，攜帶的氣體被剪切成微細氣泡；在浮選室，氣泡上浮，並附著在油珠和固體顆粒上，將其帶至水面。液氣射流泵代替了旋轉葉輪，這樣可用一個水泵提供動力，大大節省了能耗，僅相當於葉輪浮選的二分之一產生氣泡直徑小，且製造安裝、維修方便，操作安全，具有很大的研究和應用前景。但到目前為止，國內在射流浮選裝置方面還沒有系統的研究。
2浮選法凈化含油污水中各種因素的影響
影響除油效果的因素有很多，如所用氣體的氣泡尺寸、油滴尺寸、污水的礦化度oH值、表面活性劑和進口含油濃度等，在這些因素中有的是在設計浮選裝置時確定的，有的則為待處理水的特性。其中氣泡直徑、氣體濃度和油珠直徑是影響浮選除油效率的主要因素。在浮選分離室內，水中懸浮顆粒能被氣泡夾帶上浮分離，要滿足以下條件：
①粒與氣泡有機會碰撞接觸，且當接近到一定距離時，各自所具有的能量足以克服因表面電荷而形成的能壘，兩者才有可能進一步靠攏；
②互相靠攏的顆粒與氣泡，必須能擠破兩者之間的水膜，顆粒才有可能進人氣泡；
③進人氣泡的顆粒其大部分體積必須能粘附在氣泡內，顆粒才能隨氣泡一起浮升。
含油污水中由於油滴與氣泡表面均帶負電荷而在其周圍形成雙電層，只有當二者所具有的能量能克服由雙電層所培卜形成的能壘，二者接近時才能實際接觸而形成有效碰撞。其有效碰撞強度由絮體表面的疏水性、氣泡大小及水力條件決定。絮體表面的疏水性越強、氣泡越小，其粘附率越高。陽離子型、具有破乳和起泡作用的復合制劑，可以起到壓縮雙電層，增大細小油滴絮凝聚結能力，與配鎮穗油滴表面具有很大親和力，減少氣泡直徑，增大氣泡密度的作用。
3浮選技術處理含油污水的研究進展及展望
3.1浮選裝置的研究進展
隨著對浮選過程和機理研究的深入，原浮選裝置存在的問題也越來越明顯，因而改善浮選裝置的處理效果就成為研究的中心問題，如浮選池的結構已由方型改為圓形減少了死角、採用溢流堰板排除浮渣而去掉機械刮泥機構。近年來除了改進原有的浮選裝置提高除油率外，還研究了一些新型裝置——浮選柱處理含油污水。
石油大學馮鵬邦等用浮選柱處理含油污水，在實驗裝置上研究了其結構參數和操作參數對浮選性能的影響，研究結果表明：浮選柱是一種具有高效、節能等優點的含油污水處理裝置，除油率在90%左右，處理1m3污水能耗為0.11kw/h，比從國外引旅運進的WEMCO充氣浮選機能耗低50%，成本僅為WEMCO浮選機的1／5，2台浮選柱的處理能力與1台WEMCO浮選機相當。
Rainder用浮選柱回收乳狀液中的油，試驗結果表明：對給定的送液量，隨送液量濃度的增加，油回收率下降，但產品里的油濃度增加；隨氣體流量增加，油回收率增加；隨表面活性劑的增加，油回收率下降。
XuqingGu設計了一種新型的多級環流浮選柱，減輕了浮選中的霧沫夾帶和返混問題，與常規浮選柱相比，分離效率顯著提高。
北京科技大學浮選柱研究組研製的適用於高效處理微細粒礦漿的LHJ型浮選柱用於處理勝利油田采出液廢水，結果表明：其除油、除雜效率達97%左右。新型短柱體LHJ浮選柱的特點是：①粒子和氣泡的碰撞是在下導管中進行的，分離過程在柱體內進行，實現了紊流碰撞礦化，靜態分離的良好條件；②採用水射流技術，使礦漿與氣體混合得更充分，動力學損失減少，下導管內吸氣量增加；③使用了平衡管，使下導管完全充滿，充分地利用了下導管的有效高度；④下導管內液面平穩，吸氣量穩定，生產操作控制簡易可靠，是一種有發展前途的高效除油設備。有含油污水需要處理的單位，也可以到污水寶項目服務平台咨詢具備類似污水處理經驗的企業。
3.2浮選中配套葯劑的研究進展
浮選處理中所採用的葯劑包括混凝劑和浮選劑，它們直接影響著浮選處理的水質。Richard.G、Luthry等人在溶氣浮選法處理煉油廠乳化油的試驗中發現，在所有的陰離子型、陽離子型和非離子型的絮凝劑中，陽離子型絮凝劑WT2640的處理效果最佳。該絮凝劑是一種液態的共聚物，具有較高的正電荷，其中含有75%的PDADMA(聚乙M烯M甲基胺)，在對兩種混凝形式的浮選試驗中發現，浮選前加人有機絮凝劑，可大大地改善浮選效果。楊旭等對葉輪浮選機用浮選劑進行了研究，由陽離子聚合物和表面活性劑(潤濕反轉劑、氣泡劑)復配後，其絮凝能力強、絮粒與氣泡粘附力強、油水分離速度快。去濁率達到90%左右。
用於處理含油污水的絮凝劑和浮選劑配套葯劑的發展趨勢是：由單一的無機混凝劑、有機絮凝劑發展為復合型或復配型的制劑，一次完成破乳、混凝。絮凝及浮選等環節。
3.3浮選機的浮選機理研究進展
在浮選機理的研究中，探討了浮選過程各種因素對處理效果的影響，為合理地改進浮選處理工藝。確定正確的設計方法提供了理論依據。C.W.Burkhardt」『在研究葉輪浮選的反應機理時發現，在其它條件不變時，油的濃度隨時間的變化，可用一級反應動力學方程式來表達。對於單級葉輪浮選，其表達式為：
dc/dt=-kc即lnc0/ct=kt
式中：C—污染物的濃度，mg／L；
C0—t＝0時污染物的濃度，mg／L；
Ct—t＝0時污染物的濃度，mg／L；
k—速度常數，h-1；
t一系統總的有效停留時間，h。
實際上使用的是多級葉輪浮選，一般為四級葉輪浮選，它的表達式為：
/c0=(1 kt/4)-1
式中：—四級葉輪浮選最終出水的污染物含量，mg／L
Niel.J.M.Van.ham等人在研究利用多孔板和單孔板分布器的誘導浮選法處理含油乳化液的試驗中發現，油的去除率也可成功地用一級反應動力學模型來表示，其速度常數為2～60h-1，宮原敏郎等人研究結果也認為可用一級動力學模型來表示。
然而，對於誘導式葉輪浮選機，利用上式擬合所得的油濃度與實測所得油濃度相差很大，許多點超過工程允許誤差范圍，模型不太合適，所以，在建立動力學模型時應考慮無法脫除的那部分油的影響。石油大學鄭遠揚在對誘導式葉輪浮選機理研究的基礎上，提出了一個修正模型，即：
dc/dt=-k(c-cl)
式中：CL一脫油極限濃度，即浮選分離無法脫除的溶解油和微滴分散油濃度，mg／L；
k—浮選速度常數,h-1
對於間歇式誘導式葉輪浮選機
C=(C0-Cl)exp(-kt)＋Cl
3.4浮選技術在油田含油污水處理中的應用展望
由於油田含油污水的含油量不同，外觀上也不相同，油越多，顏色越深。原油以顆粒狀態不穩定地存在於污水中，形成水包油的狀態，總的含油量在2000-5000mg/L。含油污水中的油以五種狀態存在，其中浮油(直徑大於100μm)占總含油量的30%左右，它很容易從污水中分離出來；分散油(直徑在10-100μm)約占含油量的63%，它也可以依靠重力從污水中分離出來，但分離速度較慢；乳化油(直徑在0.1-10μm)約佔4%，它的分散度較高，很難靠重力進行油水分離；溶解油、油濕固體含量甚微。目前，含油污水已經成為油田注水的主要水源，針對這種水質並通過對浮選技術理論的分析，可以肯定浮選技術在油田含油污水處理中有廣泛的應用前景。
①在污水處理流程中應用浮選技術，可以提高污水的處理效果，使處理後的水質達到油層注水水質的標准。
②用浮選技術部分或全部代替自然除油、斜板除油和混凝除油技術，可簡化污水處理流程，減少污水處理費用。浮選技術用於處理分散油滴粒徑較小、原油比重大、乳化嚴重的含油污水時，具有明顯的優勢。
③應該強調的是浮選技術的好壞，取決於所用浮選設備及所用的配套葯劑。因此應加強研製開發成本低、結構簡單、佔地面積小、操作維修方便的高效浮選除油設備及配套葯劑的開發。由於新型浮選柱的特點，它有望在含油污水處理中發揮更大的作用。根據含油污水水質的差異，有針對性的開發適應性強、高效、復配性好、多功能、價廉的葯劑仍將是研究者們的一個主要目標。
④為提高處理水的水質，油田污水浮選處理工藝還要與其它污水處理方法結合採用。

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6. 旋液分離技術的技術應用

旋流分離技術笑首在石油化工行業中的典型應用
⑴ 含油污水旋流分離技術
國內石化企業污水答爛處理一般仍採用「老三套」技術， 即「沉降、隔油—浮選—生化」。該技術的優點是造價較低； 缺點是佔地面積大，油水分離效果差，對污水中溶解油、乳化油和分散油不能有效去除。隨著重質、劣質原油摻煉比例不斷提高、含油污水乳化程度加劇，該設施已不能滿足清潔生產要求。
油水旋流分離技術是20世紀80年代發展起來的一種高效節能分離技術，其關鍵部分是水碰舉數力旋流器，可分離幾個微米以上的油水混合物。與其它除油設備相比，水力旋流器具有結構緊湊、體積小、重量輕、除油效率高、無運動部件、使用壽命長、流程密閉無污染等優點。在處理量和除油性能相同的條件下，其重量僅為其它除油設備的1/10，體積是其它設備的1/15，工程建設投資降低50%左右，與二級氣浮相比較，一次性投資僅為二級氣浮（包括浮渣處理設備）的50%，佔地面積僅為二級氣浮的1/25。可廣泛用於油田、煉油廠、化工、機械等行業的含油污水處理工程。
表7 旋流除油技術與其它幾種除油技術的比較 除油器類型 旋流分離 API PPI CPI TPI 停留時間（min） 2-3秒 30 60 90 90 可去除最小油滴粒徑（μm） 5 150 60 30-60 30-50 進口含油量（ppm） 500 1000 1000 1000 1000 出口最低含油量（ppm） 10 30 10-20 10 10 佔地面積（以API為基準） 1/25 1 1/2 1/3 1/3 油分移去方式 自動排油 撇油管集油 壓力差自動 撇油管自動 撇油管自動 板的清洗 無 不需要 定期清洗 定期清洗 定期清洗 防火安全措施 全密封、安全 有油味散發及火災危險 水封、安全 塑料蓋板、較安全 塑料蓋板
較安全 註：API：平流式隔油池；PPI：平行板式隔油池；CPI：波紋板式隔油池；
TPT：斜板式隔油池等
① 電脫鹽裝置含油污水
電脫鹽含油污水中的油組成較為復雜，主要成分為乳化較為嚴重的劣質、重質原油。由於原油是一組成、極性和相態都非常復雜的有機混合體。根據膠體化學理論，按污水中原油油滴粒徑大小及穩定性通常分為浮油、分散油、乳化油、溶解油四類。
從電脫鹽含油污水含油形態分析來看，重力沉降難以對電脫鹽污水含油進行有效分離，因此必須採用更為有效的旋流分離方法。含油污水的性質對旋流器性能的影響包括油滴粒徑分布、污水粘度和溫度、油水密度差等因素。
圖11是我室為某煉油廠電脫鹽裝置污水旋流分離器設備安裝現場圖片，圖12為分離流程示意圖。
圖12 電脫鹽裝置污水旋流分離流程示意圖
表8 電脫鹽含油污水旋流分離有關操作參數及性能指標 參 數 數 值 操作參數 入口壓力Pi MPa >0.40 入口溫度t ℃ 30~80 污水含油濃度Ci mg/l ~200000（20%v/v） 油水密度差Δρ g/cm3 >50 性能指標 處理能力Q t/h 3~500（根據需要設計） 操作壓力降 MPa 0.25~0.35 凈化水含油濃度Cu mg/l 入口Ci <5000時：Cu <500
入口Ci >5000時：分離效率>90~95 污油回收率 % >90 其 他 結構材料 根據要求選材。 ② 催化裂化裝置污水處理
催化裝置的污水超標時會攜帶大量污油進入原料水罐，雖然經過沉降分離，但是仍有部分污油進入污水汽提裝置，使汽提塔的操作紊亂，汽液相平衡很難恢復，從而引起凈化水及酸性氣、氨氣質量惡化，直接影響到下游裝置的生產。因此，考慮在污水管線上增加油水分離設施，以減少進入原料水罐的污油量。
工藝流程及配套設備
基本工藝流程如圖12、圖13所示。
旋流分離系統工作時，裝置油水分離器來液經離心泵增壓後進入水力旋流器入口，經旋流處理後的凈化水經流量計計量後排向污水氣提裝置；從溢流口出來的富油液流經流量計計量後返回裝置油水分離器上部。旋流油水分離器的處理量由泵的變頻調速根據裝置油水分離器的液位控制。另外，該系統還可以實現不走旋流器的旁通流程。
圖12 有泵污水分離流程 圖13 無泵污水分離流程
技術指標：
處理能力：根據需要設計；
分離器壓力降ΔP<0.4MPa；
凈化水含油濃度<300mg/l或分離效率>95。
③ 延遲焦化冷焦水（循環）旋流除油
以旋流器為中心對焦化冷焦水進行處理，基本原則流程如圖18所示。其溢流部分（污油）返回冷焦水罐進行循環除油，底流（水）經空冷系統冷卻到50℃後進入冷焦水池。
技術指標：處理能力可根據需要進行設計，分離器壓力降ΔP<0.4MPa，凈化水含油濃度<300mg/l或分離效率>90。
④ 常減壓裝置減頂水預處理（圖15）
圖15 減頂油水旋流分離流程示意圖
⑵ 液固旋流分離技術
① 催化裂化油漿去除催化劑（液固分離）
針對油漿催化劑分離這一技術問題，自93年以來，中國石油大學（華東）多相流分離實驗室相繼開展了催化油漿過濾技術、油漿旋流分離技術研究。研究結果表明對於FCC油漿的在線分離，旋液分離是一種可行的技術路線。採用旋液分離技術進行油漿中催化劑的分離，分離效率完全可以達到90%~97%，分離後油漿可以用作燃料油使用；若油漿需要作高附加值產品（譬如針狀焦、碳纖維等），增加過濾分離流程是必要的，過濾技術較為成功的廠家主要有Mott和Pall公司。但對於高固含量油漿來說，過濾器前採取預分離手段是極為必要的，採用旋液分離技術進行油漿預分離，可以大大延長過濾器的反沖洗周期、提高過濾器的分離效果、延長過濾介質使用壽命。
圖16為催化油漿旋液分離流程方案示意圖。
圖16 FCC油漿旋液分離流程方案示意圖
② 渣油除焦
中國石油大學（華東）所開發的重油懸浮床加氫新工藝，達到世界先進水平。但從國內、外試驗過程中發現，運行過程中膠質以微細催化劑顆粒和其它機械雜質為載體逐漸生成焦碳，由於排出不及時，出現焦炭堵塞反應器現象，影響了反應器正常運行，能否將焦炭等固相顆粒及時排出系統成為影響該工藝的工業化實現和長周期安全運轉的關鍵因素。
根據重油懸浮床加氫循環尾油高溫、高壓、大流量、高固含量、高膠質瀝青質含量以及液固兩相之間密度差較小等特點，對比分析石油化工生產中常用的重力沉降、旋流分離、過濾分離以及靜電分離等液固分離方法，旋流分離法具有設備結構簡單、工藝流程簡單、操控容易等優點，尤其是具有工藝適應性好、操作穩定的優點，因而成為最為簡單可行的技術路線。圖17為懸浮床加氫循環尾油除焦用旋流器安裝圖片（1、2級）。
a.一級安裝圖 b. 二級安裝圖
圖17 重油懸浮床加氫循環尾油除焦用旋流安裝圖（1、2級）
③ 乙烯急冷油除焦
HCC工業化試驗所產生的急冷油漿中含有較高含量的催化劑顆粒等固態雜質，如果不能及時排除，急冷油漿系統中固體濃度將持續升高，會導致固體沉積和管路堵塞，從而影響了整套工藝的長周期運轉和經濟性。因而採用適宜分離技術排除油漿中固體、降低固含量，對於保證HCC工藝的長周期運行具有非常重大的實際意義。由於HCC油漿所處環境的特殊性：高溫、高壓、易燃以及油漿本身所具有高粘性，使得分離的難度很大。
圖18為「重油接觸裂解直接制乙烯」工藝（工業試驗）中急冷油液固體系分離用的旋流分離器現場安裝圖
圖18 重油接觸裂解直接制乙烯工業試驗中急冷油除焦用旋流分離器安裝圖
④ 用於泵密封沖洗系統
利用旋液分離器將泵出口中的部分液體進行凈化除雜，凈化液用於泵的密封沖洗系統。如圖19所示。
圖19 泵密封沖洗系統用旋流器
⑤海上油氣井氣固、氣液分離
海上油氣一般採用經壓縮機壓縮後高壓往陸上輸送，但由於采出是油氣中會帶有部分細小砂粒和液滴，這就需要在壓縮機設置氣液或氣固分離器將這些砂粒和液滴去除，其設計指標為：
●基本去除5μm以上顆粒或液滴，大於10μm100%去除；
●總分離效率大於98.5%；
●總壓降不大於50kPa。