含油污水取样装置

1. 油水分离器的工作原理是什么油水分离后的效果如何

油水分离器这个概念比较广
油水分离的方法较多，有物理分离法、化学分离法、电浮分离法等。
物理分离法是利用油水的密度差或过滤吸附等物理现象使油水分离的方法，主要特点是不改变油的化学性质而将油水分离，主要包括重力分离法、过滤分离法、聚结分离法、气浮分离法、吸附分离法、超滤膜分离法及反渗透分离法等。
化学分离法是向含油污水中投放絮凝剂或聚集剂，其中絮凝剂可使油凝聚成凝胶体而沉淀，而聚集剂则使油凝聚成胶体使其上浮，从而达到油水分离的一种方法。
电浮分离法是把含油污水引进装有电极的舱柜中，利用电解产生的气泡在上浮过程中附着油滴而加以分离，从而实现油水分离的方法，实际上是一种物理化学分离方法。此外，乳化油可用活性污泥法(生物化学法)分离。
重力分离法的优点：结构简单、操作方便；
缺点：只能分离自由状态的油，而不能分离乳化状态的油。一般认为油粒直径小于50m就很难分离。
重力分离法如按其作用方式的不同，还可分为机械分离，静置分离和离心分离3种：
机械分离法：让含油污水流过斜板、波纹板细管和滤器等，使之产生涡流、转折和碰撞，以促使微小油粒聚集成较大的油粒，再经密度差的作用而上浮，从而达到分离的目的。
静置分离法：将含油污水贮存在舱柜内，在单纯的重力作用下，经过沉淀使油液自然上浮以达到分离的目的。这种方法需要较长的时间和较大的装置，同时也难以连续使用。
离心分离法：利用高速旋转运动产生的离心力，使油、水在离心力和密度差的作用下实现分离，它的特点是油污水在分离器中的停留时间很短，所以分离器体积较小。
离心分离法，可采用水旋分离法，即分离器本体固定不动，而使污水沿切线方向流人分离体内，造成旋转运动。也可采用器旋分离法，即分离器本体高速旋转，并带动体内污水一起高速旋转。

2. 油水分离的方法及工作原理(化学法)

油水分离工艺的方法介绍
1离心分离法
离心分离法是使装有含油废水的容器高速旋转,形成离心力场,因固体颗粒、油珠与废水的密度不同,受到的离心力也不同,达到从废水中去除固体颗粒、油珠的方法。常用的设备是水力旋流分离器。

2浮选法
浮选法,又称气浮法,是国内外正在深入研究与不断推广的一种水处理技术。该法是在水中通入空气或其他气体产生微细气泡,使水中的一些细小悬浮油珠及固体颗粒附着在气泡上,随气泡一起上浮到水面形成浮渣(含油泡沫层) ,然后使用适当的撇油器将油撇去。该法主要用于处理隔油池处理后残留于水中粒经为10～60μm 的分散油、乳化油及细小的悬浮固体物,出水的含油质量浓度可降至20～30 mg/ L 。根据产生气泡的方式不同,气浮法又分为加压气浮、鼓气气浮、电解气浮等,其中应用最多的是加压溶气气浮法。

3生物氧化法
生物氧化法是利用微生物的生物化学作用使废水得到净化的一种方法。油类是一种烃类有机物,可以利用微生物的新陈代谢等生命活动将其分解为二氧化碳和水。含油废水中的有机物多以溶解态和乳化态,BOD5 较高,利于生物的氧化作用。对于含油质量浓度在30～50 mg/ L 以下、同时还含有其他可生物降解的有害物质的废水,常用生化法处理,主要用于去除废水中的溶解油。含油废水常见的生化处理法有活性污泥法、生物过滤法、生物转盘法等。活性污泥法处理效果好,主要用于处理要求高而水质稳定的废水。生物膜法与活性污泥法相比,生物膜附着于填料载体表面,使繁殖速度慢的微生物也能存在,从而构成了稳定的生态系统。但是,由于附着在载体表面的微生物量较难控制,因而在运转操作上灵活性差,而且容积负荷有限。

4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。分散在水中的油珠在浮力作用下缓慢上浮、分层,油珠上浮速度取决于油珠颗粒的大小,油与水的密度差,流动状态及流体的粘度。 2 过滤法
过滤法是将废水通过设有孔眼的装置或通过由某种颗粒介质组成的滤层,利用其截留、筛分、惯性碰撞等作用使废水中的悬浮物和油分等有害物质得以去除。常用的过滤方法有3 种:分层过滤、隔膜过滤和纤维介质过滤。膜过滤法又称为膜分离法[5 ] ,是利用微孔膜将油珠和表面活性剂截留,主要用于除去乳化油和某些溶解油。滤膜包括超滤膜、反渗透膜和混合滤膜等。膜材料包括有机膜和无机膜两种,常见的有机膜有醋酸纤维膜、聚砜膜、聚丙烯膜等,常用的无机膜有陶瓷膜、氧化铝、氧化钴、氧化钛等。乳化油处于稳定状态,用物理方法或者化学方法很难将其分离。随着膜科学的飞速发展,膜过程处理乳化油污水已逐步被人们接受并在工业中应用。

5 化学法
化学法又称药剂法,是投加药剂由化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质,使废水得到净化的一种方法。常用的化学方法有中和、沉淀、混凝、氧化还原等。对含油废水主要用混凝法。混凝法是向含油废水中加入一定比例的絮凝剂,在水中水解后形成带正电荷的胶团与带负电荷的乳化油产生电中和,油粒聚集,粒径变大,同时生成絮状物吸附细小油滴,然后通过沉降或气浮的方法实现油水分离。常见的絮凝剂有聚合氯化铝(PAC) 、三氯化铁、硫酸铝、硫酸亚铁等无机絮凝剂和丙烯酰胺、聚丙烯酰胺( PAM) 等有机高分子絮凝剂,不同的絮凝剂的投加量和pH 值适用范围不同。此法适合于靠重力沉降不能分离的乳化状态的油滴和其他细小悬浮物。

6吸附法
吸附法是利用亲油性材料,吸附废水中的溶解油及其他溶解性有机物。最常用的吸油材料是活性炭,可吸附废水中的分散油、乳化油和溶解油。由于活性炭的吸附容量有限(对油一般为30～80 mg/ g) ,成本高,再生困,一般只用作含油废水多级处理的最后一级处理,出水含油质量浓度可降至0. 1～0. 2 mg/ L 。1976 年湖南长岭炼油厂在废水处理中就采用了活性碳吸附进行深度处理。国内外对于新型吸附剂的研制也取得了一些有益的成果。研究发现,片状石墨能吸附由海上油轮漏油事件释放的重油并易于与水分离。吸附树脂是近年来发展起来的一种新型有机吸附材料,吸附性能好,再生容易,有逐步取代活性炭的趋势。

3. 含油废水怎么处理，需要哪些技术工艺

可以采用油水分离技术，EPS油水分离器是一种高效、先进的油水分 离装置回。它融合了当答今先进的板式除油和粗粒化 聚结技术,集污水的预处理、油水分离以及二次沉 淀和油的回收于一体;具有安装运行费用省、油水 分离效果好,操作维护容易等特点,是立式除油罐、斜板除油装置(如美国石油协会的除油装置 (API)、波纹板斜板除油装置(CPI)、平行斜板除油 装置(PPI)等的更新替代产品。

4. 石油化工废水处理方法

石油化工废水处理方法具体内容是什么，下面中达咨询为大家解答。
随着油田开采期的延长，尤其是油田开发的中后期，原油含水量越来越高，而无水开采期则越来越短，目前我国大部分油田原油综合含水率己达80%，有的甚至达到90%，每年采油废水的产生量约为4.1亿t，成为主要的含油污水源。含油污水中的石油类主要由浮油、分散油、乳化油、胶体溶解物质和悬浮固体等组成。
石油从地下开采出来，经过脱水稳定处理后进入到集输管线，然后输到炼油厂或油库，在厂内再次进行脱水、脱盐处理，当原油中含水量小于或等于0．5％，含盐量小于5000mg/L后，方可进入到常减压装置。在加热炉内将原油加热到350℃以上，然后进行常压蒸馏、减压蒸馏，分割出汽油、煤油、柴油、润滑油馏分，常压重油和减压渣油作为二次加工的原料。为了提高产品质量及原油的综合利用串，在炼油厂还要进行二次加工，主要装置有催化裂化、铂重整、加氢、糠醛精制、聚丙烯、焦化、氧化沥青等多套装置，由于这些装置均采用物理分离和化学反应相结合的方法，生产过程往往是在高温下进行的，这就需要消耗燃料及冷却介质(水)。
在工艺汽提及注水、产品精制水洗水和机泵轴封冷却水等工艺中，水和油品要直接接触，因而产生含油污水，含酚污水等。
因为石油化工废水的处理难度大，不仅浓度高，而且难以溶解。因而，在石油化工废水的处理中，一般要用到化学成分。典型的就是化学法、物理法和生化处理技术。
1、化学法
化学法是指在石油化工废水的处理中，使用化学成分使废水中的污染成分分解、溶解或凝集的方法，从而达到处理废水的目的，避免环境污染。
1.1絮凝
石化污水处理的重要过程之一是絮凝，即通过向水中投加絮凝剂破坏水中胶体颗粒的稳态，胶粒之间的相互碰撞和聚集，形成易于从水中分离的絮状物质。絮凝可以用来处理炼油废水中的浊度、色度、有机污染物、浮游生物和藻类等污染物成分。在具体操作中，絮凝通常与气浮或者沉淀等工艺联用，作为生化处理的预处理。目前，采用微生物絮凝剂，利用生物技术制成的废水处理剂，同其它絮凝剂相比具有许多优点，比如，易生物降解、适用范围广、热稳定性强、高效和无二次污染等，因此应用前景广阔。
1.2氧化法
氧化法主要有光催化氧化法、湿式氧化法和臭氧氧化法。针对不同成分的石油化工废水，可以选择不同的方法，这样可以达到最有效、最经济、最安全的处理废水的目的。
1）光催化氧化法。光催化氧化法，可以有效地将光辐射与O2、H2O2等氧化剂结合起来，从而达到处理污水的目的，因此称为光催化氧化。有人以太阳光为光源，以TiO2、TiO2/Pt、ZnO 等为催化剂，用此法处理含有21 种有机污染物的水，得到的最终产物都是CO2，不产生二次污染。还有人用Fe2+和H2O2作氧化剂， 铁离子与紫外光之间存在协同效应，使H2O2分解产生氢氧根的速度大大加快，因此氧化效率得到提高，该法在许多国家尚处于研究阶段。
2）湿式氧化法。湿式氧化法可以分为两类，分别是催化湿式氧化（CWO）和湿式空气氧化（WAO）。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下，氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程，它反应时间更短、转化效率更高，但pH、催化剂活性对反应影响较大。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程，该技术是有效控制环境污染物的良好途径，特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。卢义成等用湿式空气氧化工艺处理石化废液，COD、无机硫化物、硫代硫酸盐和总酚的去除率平均为81.8%、近100%、91.7%、近100%。结果表明该法在处理效果上已经达到国外同类设备的处理效能。
3）臭氧氧化法。臭氧氧化法有其独到的优点：这种方法氧化时不产生污泥和二次污染。但是，其运行及投资费用高，且处理的废水流量不宜过大。经臭氧氧化后，废水中的小部分有机物被彻底氧化为水和二氧化碳，而大部分转化为氧化中间产物。一般将臭氧氧化和生物活性炭吸附联用技术用于深度处理， 在氧化有机物的同时臭氧迅速分解为氧，使活性炭床处于富氧状态，得到再生，提高其使用周期；同时活性炭表面好氧微生物的活性增强，降解吸附有机物的能力提高。能有效去除有机物，改变有机物生色基团的结构，强化活性炭的脱色能力。黎松强等用臭氧-活性炭工艺深度处理炼油废水，COD、氨氮、挥发酚、石油类的去除率平均为82.6%、93.4%、99.5%、94.3%，出水主要指标达到地面水Ⅳ类水质标准。
2、物理法
1）吸附。吸附，指的就是利用固体物质的多孔性，使废水中的污染物附着在其表面而得以去除的方法。常用的吸附剂为活性炭，可有效去除COD、废水色度和臭味等，但其处理成本较高，而且容易造成二次污染。在石化废水处理中，吸附常与絮凝或臭氧氧化联用。
2）膜分离。膜分离有微滤、超滤、反渗透和纳滤等不同的方法，无论哪种方法，都能有效去除废水的臭味、色度，去除有机物、多种离子和微生物，出水水质稳定可靠。
3）气浮法。气浮，指的是利用高度分散的微小气泡，作为载体粘附废水中的悬浮物，使之随气泡浮升到水面而加以分离，分离对象为疏水性细微固体悬浮物以及石化油。在石化废水处理中，气浮常置于隔油、絮凝之后。比如，将涡凹气浮（CAF）系统放置于隔油池后处理含油石化废水， 进水含油约200mg/L，出水含油低于10mg/L，去除率达到95%。试验证明气浮处理废水的效果是可靠的。
3、生化法
1）好氧处理。在石油化工废水处理中，好氧处理方法比较多，比如序批式间歇活性污泥法、高效好氧生物反应器、生物接触氧化、膜生物反应器处理法等，但单独使用好氧生物处理较少，主要是与厌氧处理相结合。
2）厌氧处理。石化废水COD高、可生化性较差，一般先进行厌氧预处理以提高后续处理的可生化性。①升流式厌氧污泥床。UASB反应器内污泥浓度高，一般平均污泥质量浓度为30～40g/L。有机负荷高，水利停留时间短，中温消化，COD的容积负荷一般为10～20kg/（m3・d）。反应区内设三相分离器，被沉淀区分离的污泥能够自动回流到反应区，无混合搅拌设备。污泥床内不填载体，造价低。一般用于高浓度有机废水的处理。②厌氧固定膜反应器。厌氧固定膜反应器中装有固定填料，能够截留和附着大量厌氧微生物，通过其作用，进水中的有机物转化为甲烷和二氧化碳等从而得以去除，具有抗冲击负荷能力强、微生物停留时间长和运行管理方便等优点。
3）组合工艺。石油化工废水具有污染物种类较多，因此水质情况复杂，如采用单一的好氧或厌氧处理，很难达到排放要求，而将厌氧（或缺氧）和好氧处理有效结合的组合工艺处理效果好，有较广泛应用。比如，采用A/O 工艺的新型组合A/O1、O2工艺处理石油化工废水，系统由泥法好氧、膜法缺氧和膜法好氧组成。进水COD为1300mg/L，总HRT为60h（分别为20h），出水BOD、COD、MLSS、含油分别低于（30、100、70、10）mg/L。
石油化工企业含油污水具有水量波动大、水质波动频繁、污染物成分非常复杂的特点，其中含有大量的油、硫化物、挥发酚等有毒有害物质，直接排放将对环境造成极大的危害。含油污水处理工艺和回用工艺的正确选择，是关系到污水场和回用装置能否正常运行的关键，也是控制投资实现经济运行的关键。
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5. 浮选技术在含油污水处理的应用进展进程

1浮选法的分类及浮选净化含油污水的常用方法
在污水净化中，根据水中形成气泡的方式和气泡大小。可将浮选法分为4种类型，即溶气气浮法，诱导气浮法、电解气浮法和化学气浮法。其中常用的方法有如下几种：加压溶气气浮法、叶轮式气浮法和喷射式气浮法。
1.1溶气浮选法
溶气浮选法可分为全流加压式、回流式、部分原水式和压气式4种，全流加压式溶气浮选法的溶气量大，所需浮选池的容积小，在油田污水处理中应用较广泛；回流式溶气浮选法是部分净化的水回流到溶气罐加压溶气，然后与来液一起进浮选池，因此，可在原水需要预先混凝和原水含油量比较高的情况下使用；部分原水式溶气浮选法与全流加压式溶气浮选法类似，比较适合处理含油量较低的油田污水；压气式溶气浮选法是通过多孔圆盘、多孔板或一种特殊的喷嘴，把气体压人液体中的，比其它几种溶气浮选工艺的停留时间短。
1.2叶轮浮选法
叶轮气浮法是依靠高速旋转的叶轮来产生微小的气泡。气泡是被机械混合到含油污水中形成的，停留时间短，除油率高，造价低，适应来水含油量的变化。WEMCO公司生产的叶轮浮选机已被广泛应用，运行效果良好。国内的一些大油田，如辽河油田、胜利油田、新疆油田等相继引进了这种浮选机[2]。但是，叶轮浮选机存在着制造、维修麻烦，能耗较高。为了克服此浮选机的缺点，出现了射流浮选装置。
1.3射流浮选法
射流浮选法是利用喷射泵的原理，采用污水或净化水为喷射流体，当水从喷嘴高速喷出时，在喷嘴的吸入室形成负压，气体被吸人吸入室，水高速通过混合段时，携带的气体被剪切成微细气泡；在浮选室，气泡上浮，并附着在油珠和固体颗粒上，将其带至水面。液气射流泵代替了旋转叶轮，这样可用一个水泵提供动力，大大节省了能耗，仅相当于叶轮浮选的二分之一产生气泡直径小，且制造安装、维修方便，操作安全，具有很大的研究和应用前景。但到目前为止，国内在射流浮选装置方面还没有系统的研究。
2浮选法净化含油污水中各种因素的影响
影响除油效果的因素有很多，如所用气体的气泡尺寸、油滴尺寸、污水的矿化度oH值、表面活性剂和进口含油浓度等，在这些因素中有的是在设计浮选装置时确定的，有的则为待处理水的特性。其中气泡直径、气体浓度和油珠直径是影响浮选除油效率的主要因素。在浮选分离室内，水中悬浮颗粒能被气泡夹带上浮分离，要满足以下条件：
①粒与气泡有机会碰撞接触，且当接近到一定距离时，各自所具有的能量足以克服因表面电荷而形成的能垒，两者才有可能进一步靠拢；
②互相靠拢的颗粒与气泡，必须能挤破两者之间的水膜，颗粒才有可能进人气泡；
③进人气泡的颗粒其大部分体积必须能粘附在气泡内，颗粒才能随气泡一起浮升。
含油污水中由于油滴与气泡表面均带负电荷而在其周围形成双电层，只有当二者所具有的能量能克服由双电层所培卜形成的能垒，二者接近时才能实际接触而形成有效碰撞。其有效碰撞强度由絮体表面的疏水性、气泡大小及水力条件决定。絮体表面的疏水性越强、气泡越小，其粘附率越高。阳离子型、具有破乳和起泡作用的复合制剂，可以起到压缩双电层，增大细小油滴絮凝聚结能力，与配镇穗油滴表面具有很大亲和力，减少气泡直径，增大气泡密度的作用。
3浮选技术处理含油污水的研究进展及展望
3.1浮选装置的研究进展
随着对浮选过程和机理研究的深入，原浮选装置存在的问题也越来越明显，因而改善浮选装置的处理效果就成为研究的中心问题，如浮选池的结构已由方型改为圆形减少了死角、采用溢流堰板排除浮渣而去掉机械刮泥机构。近年来除了改进原有的浮选装置提高除油率外，还研究了一些新型装置——浮选柱处理含油污水。
石油大学冯鹏邦等用浮选柱处理含油污水，在实验装置上研究了其结构参数和操作参数对浮选性能的影响，研究结果表明：浮选柱是一种具有高效、节能等优点的含油污水处理装置，除油率在90%左右，处理1m3污水能耗为0.11kw/h，比从国外引旅运进的WEMCO充气浮选机能耗低50%，成本仅为WEMCO浮选机的1／5，2台浮选柱的处理能力与1台WEMCO浮选机相当。
Rainder用浮选柱回收乳状液中的油，试验结果表明：对给定的送液量，随送液量浓度的增加，油回收率下降，但产品里的油浓度增加；随气体流量增加，油回收率增加；随表面活性剂的增加，油回收率下降。
XuqingGu设计了一种新型的多级环流浮选柱，减轻了浮选中的雾沫夹带和返混问题，与常规浮选柱相比，分离效率显著提高。
北京科技大学浮选柱研究组研制的适用于高效处理微细粒矿浆的LHJ型浮选柱用于处理胜利油田采出液废水，结果表明：其除油、除杂效率达97%左右。新型短柱体LHJ浮选柱的特点是：①粒子和气泡的碰撞是在下导管中进行的，分离过程在柱体内进行，实现了紊流碰撞矿化，静态分离的良好条件；②采用水射流技术，使矿浆与气体混合得更充分，动力学损失减少，下导管内吸气量增加；③使用了平衡管，使下导管完全充满，充分地利用了下导管的有效高度；④下导管内液面平稳，吸气量稳定，生产操作控制简易可靠，是一种有发展前途的高效除油设备。有含油污水需要处理的单位，也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。
3.2浮选中配套药剂的研究进展
浮选处理中所采用的药剂包括混凝剂和浮选剂，它们直接影响着浮选处理的水质。Richard.G、Luthry等人在溶气浮选法处理炼油厂乳化油的试验中发现，在所有的阴离子型、阳离子型和非离子型的絮凝剂中，阳离子型絮凝剂WT2640的处理效果最佳。该絮凝剂是一种液态的共聚物，具有较高的正电荷，其中含有75%的PDADMA(聚乙M烯M甲基胺)，在对两种混凝形式的浮选试验中发现，浮选前加人有机絮凝剂，可大大地改善浮选效果。杨旭等对叶轮浮选机用浮选剂进行了研究，由阳离子聚合物和表面活性剂(润湿反转剂、气泡剂)复配后，其絮凝能力强、絮粒与气泡粘附力强、油水分离速度快。去浊率达到90%左右。
用于处理含油污水的絮凝剂和浮选剂配套药剂的发展趋势是：由单一的无机混凝剂、有机絮凝剂发展为复合型或复配型的制剂，一次完成破乳、混凝。絮凝及浮选等环节。
3.3浮选机的浮选机理研究进展
在浮选机理的研究中，探讨了浮选过程各种因素对处理效果的影响，为合理地改进浮选处理工艺。确定正确的设计方法提供了理论依据。C.W.Burkhardt”‘在研究叶轮浮选的反应机理时发现，在其它条件不变时，油的浓度随时间的变化，可用一级反应动力学方程式来表达。对于单级叶轮浮选，其表达式为：
dc/dt=-kc即lnc0/ct=kt
式中：C—污染物的浓度，mg／L；
C0—t＝0时污染物的浓度，mg／L；
Ct—t＝0时污染物的浓度，mg／L；
k—速度常数，h-1；
t一系统总的有效停留时间，h。
实际上使用的是多级叶轮浮选，一般为四级叶轮浮选，它的表达式为：
/c0=(1 kt/4)-1
式中：—四级叶轮浮选最终出水的污染物含量，mg／L
Niel.J.M.Van.ham等人在研究利用多孔板和单孔板分布器的诱导浮选法处理含油乳化液的试验中发现，油的去除率也可成功地用一级反应动力学模型来表示，其速度常数为2～60h-1，宫原敏郎等人研究结果也认为可用一级动力学模型来表示。
然而，对于诱导式叶轮浮选机，利用上式拟合所得的油浓度与实测所得油浓度相差很大，许多点超过工程允许误差范围，模型不太合适，所以，在建立动力学模型时应考虑无法脱除的那部分油的影响。石油大学郑远扬在对诱导式叶轮浮选机理研究的基础上，提出了一个修正模型，即：
dc/dt=-k(c-cl)
式中：CL一脱油极限浓度，即浮选分离无法脱除的溶解油和微滴分散油浓度，mg／L；
k—浮选速度常数,h-1
对于间歇式诱导式叶轮浮选机
C=(C0-Cl)exp(-kt)＋Cl
3.4浮选技术在油田含油污水处理中的应用展望
由于油田含油污水的含油量不同，外观上也不相同，油越多，颜色越深。原油以颗粒状态不稳定地存在于污水中，形成水包油的状态，总的含油量在2000-5000mg/L。含油污水中的油以五种状态存在，其中浮油(直径大于100μm)占总含油量的30%左右，它很容易从污水中分离出来；分散油(直径在10-100μm)约占含油量的63%，它也可以依靠重力从污水中分离出来，但分离速度较慢；乳化油(直径在0.1-10μm)约占4%，它的分散度较高，很难靠重力进行油水分离；溶解油、油湿固体含量甚微。目前，含油污水已经成为油田注水的主要水源，针对这种水质并通过对浮选技术理论的分析，可以肯定浮选技术在油田含油污水处理中有广泛的应用前景。
①在污水处理流程中应用浮选技术，可以提高污水的处理效果，使处理后的水质达到油层注水水质的标准。
②用浮选技术部分或全部代替自然除油、斜板除油和混凝除油技术，可简化污水处理流程，减少污水处理费用。浮选技术用于处理分散油滴粒径较小、原油比重大、乳化严重的含油污水时，具有明显的优势。
③应该强调的是浮选技术的好坏，取决于所用浮选设备及所用的配套药剂。因此应加强研制开发成本低、结构简单、占地面积小、操作维修方便的高效浮选除油设备及配套药剂的开发。由于新型浮选柱的特点，它有望在含油污水处理中发挥更大的作用。根据含油污水水质的差异，有针对性的开发适应性强、高效、复配性好、多功能、价廉的药剂仍将是研究者们的一个主要目标。
④为提高处理水的水质，油田污水浮选处理工艺还要与其它污水处理方法结合采用。

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6. 旋液分离技术的技术应用

旋流分离技术笑首在石油化工行业中的典型应用
⑴ 含油污水旋流分离技术
国内石化企业污水答烂处理一般仍采用“老三套”技术， 即“沉降、隔油—浮选—生化”。该技术的优点是造价较低； 缺点是占地面积大，油水分离效果差，对污水中溶解油、乳化油和分散油不能有效去除。随着重质、劣质原油掺炼比例不断提高、含油污水乳化程度加剧，该设施已不能满足清洁生产要求。
油水旋流分离技术是20世纪80年代发展起来的一种高效节能分离技术，其关键部分是水碰举数力旋流器，可分离几个微米以上的油水混合物。与其它除油设备相比，水力旋流器具有结构紧凑、体积小、重量轻、除油效率高、无运动部件、使用寿命长、流程密闭无污染等优点。在处理量和除油性能相同的条件下，其重量仅为其它除油设备的1/10，体积是其它设备的1/15，工程建设投资降低50%左右，与二级气浮相比较，一次性投资仅为二级气浮（包括浮渣处理设备）的50%，占地面积仅为二级气浮的1/25。可广泛用于油田、炼油厂、化工、机械等行业的含油污水处理工程。
表7 旋流除油技术与其它几种除油技术的比较 除油器类型 旋流分离 API PPI CPI TPI 停留时间（min） 2-3秒 30 60 90 90 可去除最小油滴粒径（μm） 5 150 60 30-60 30-50 进口含油量（ppm） 500 1000 1000 1000 1000 出口最低含油量（ppm） 10 30 10-20 10 10 占地面积（以API为基准） 1/25 1 1/2 1/3 1/3 油分移去方式 自动排油 撇油管集油 压力差自动 撇油管自动 撇油管自动 板的清洗 无 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 有油味散发及火灾危险 水封、安全 塑料盖板、较安全 塑料盖板
较安全 注：API：平流式隔油池；PPI：平行板式隔油池；CPI：波纹板式隔油池；
TPT：斜板式隔油池等
① 电脱盐装置含油污水
电脱盐含油污水中的油组成较为复杂，主要成分为乳化较为严重的劣质、重质原油。由于原油是一组成、极性和相态都非常复杂的有机混合体。根据胶体化学理论，按污水中原油油滴粒径大小及稳定性通常分为浮油、分散油、乳化油、溶解油四类。
从电脱盐含油污水含油形态分析来看，重力沉降难以对电脱盐污水含油进行有效分离，因此必须采用更为有效的旋流分离方法。含油污水的性质对旋流器性能的影响包括油滴粒径分布、污水粘度和温度、油水密度差等因素。
图11是我室为某炼油厂电脱盐装置污水旋流分离器设备安装现场图片，图12为分离流程示意图。
图12 电脱盐装置污水旋流分离流程示意图
表8 电脱盐含油污水旋流分离有关操作参数及性能指标 参 数 数 值 操作参数 入口压力Pi MPa >0.40 入口温度t ℃ 30~80 污水含油浓度Ci mg/l ~200000（20%v/v） 油水密度差Δρ g/cm3 >50 性能指标 处理能力Q t/h 3~500（根据需要设计） 操作压力降 MPa 0.25~0.35 净化水含油浓度Cu mg/l 入口Ci <5000时：Cu <500
入口Ci >5000时：分离效率>90~95 污油回收率 % >90 其 他 结构材料 根据要求选材。 ② 催化裂化装置污水处理
催化装置的污水超标时会携带大量污油进入原料水罐，虽然经过沉降分离，但是仍有部分污油进入污水汽提装置，使汽提塔的操作紊乱，汽液相平衡很难恢复，从而引起净化水及酸性气、氨气质量恶化，直接影响到下游装置的生产。因此，考虑在污水管线上增加油水分离设施，以减少进入原料水罐的污油量。
工艺流程及配套设备
基本工艺流程如图12、图13所示。
旋流分离系统工作时，装置油水分离器来液经离心泵增压后进入水力旋流器入口，经旋流处理后的净化水经流量计计量后排向污水气提装置；从溢流口出来的富油液流经流量计计量后返回装置油水分离器上部。旋流油水分离器的处理量由泵的变频调速根据装置油水分离器的液位控制。另外，该系统还可以实现不走旋流器的旁通流程。
图12 有泵污水分离流程 图13 无泵污水分离流程
技术指标：
处理能力：根据需要设计；
分离器压力降ΔP<0.4MPa；
净化水含油浓度<300mg/l或分离效率>95。
③ 延迟焦化冷焦水（循环）旋流除油
以旋流器为中心对焦化冷焦水进行处理，基本原则流程如图18所示。其溢流部分（污油）返回冷焦水罐进行循环除油，底流（水）经空冷系统冷却到50℃后进入冷焦水池。
技术指标：处理能力可根据需要进行设计，分离器压力降ΔP<0.4MPa，净化水含油浓度<300mg/l或分离效率>90。
④ 常减压装置减顶水预处理（图15）
图15 减顶油水旋流分离流程示意图
⑵ 液固旋流分离技术
① 催化裂化油浆去除催化剂（液固分离）
针对油浆催化剂分离这一技术问题，自93年以来，中国石油大学（华东）多相流分离实验室相继开展了催化油浆过滤技术、油浆旋流分离技术研究。研究结果表明对于FCC油浆的在线分离，旋液分离是一种可行的技术路线。采用旋液分离技术进行油浆中催化剂的分离，分离效率完全可以达到90%~97%，分离后油浆可以用作燃料油使用；若油浆需要作高附加值产品（譬如针状焦、碳纤维等），增加过滤分离流程是必要的，过滤技术较为成功的厂家主要有Mott和Pall公司。但对于高固含量油浆来说，过滤器前采取预分离手段是极为必要的，采用旋液分离技术进行油浆预分离，可以大大延长过滤器的反冲洗周期、提高过滤器的分离效果、延长过滤介质使用寿命。
图16为催化油浆旋液分离流程方案示意图。
图16 FCC油浆旋液分离流程方案示意图
② 渣油除焦
中国石油大学（华东）所开发的重油悬浮床加氢新工艺，达到世界先进水平。但从国内、外试验过程中发现，运行过程中胶质以微细催化剂颗粒和其它机械杂质为载体逐渐生成焦碳，由于排出不及时，出现焦炭堵塞反应器现象，影响了反应器正常运行，能否将焦炭等固相颗粒及时排出系统成为影响该工艺的工业化实现和长周期安全运转的关键因素。
根据重油悬浮床加氢循环尾油高温、高压、大流量、高固含量、高胶质沥青质含量以及液固两相之间密度差较小等特点，对比分析石油化工生产中常用的重力沉降、旋流分离、过滤分离以及静电分离等液固分离方法，旋流分离法具有设备结构简单、工艺流程简单、操控容易等优点，尤其是具有工艺适应性好、操作稳定的优点，因而成为最为简单可行的技术路线。图17为悬浮床加氢循环尾油除焦用旋流器安装图片（1、2级）。
a.一级安装图 b. 二级安装图
图17 重油悬浮床加氢循环尾油除焦用旋流安装图（1、2级）
③ 乙烯急冷油除焦
HCC工业化试验所产生的急冷油浆中含有较高含量的催化剂颗粒等固态杂质，如果不能及时排除，急冷油浆系统中固体浓度将持续升高，会导致固体沉积和管路堵塞，从而影响了整套工艺的长周期运转和经济性。因而采用适宜分离技术排除油浆中固体、降低固含量，对于保证HCC工艺的长周期运行具有非常重大的实际意义。由于HCC油浆所处环境的特殊性：高温、高压、易燃以及油浆本身所具有高粘性，使得分离的难度很大。
图18为“重油接触裂解直接制乙烯”工艺（工业试验）中急冷油液固体系分离用的旋流分离器现场安装图
图18 重油接触裂解直接制乙烯工业试验中急冷油除焦用旋流分离器安装图
④ 用于泵密封冲洗系统
利用旋液分离器将泵出口中的部分液体进行净化除杂，净化液用于泵的密封冲洗系统。如图19所示。
图19 泵密封冲洗系统用旋流器
⑤海上油气井气固、气液分离
海上油气一般采用经压缩机压缩后高压往陆上输送，但由于采出是油气中会带有部分细小砂粒和液滴，这就需要在压缩机设置气液或气固分离器将这些砂粒和液滴去除，其设计指标为：
●基本去除5μm以上颗粒或液滴，大于10μm100%去除；
●总分离效率大于98.5%；
●总压降不大于50kPa。