五種油水分離技術(shù)可以幫你除油！

油水分離機(jī)常用于油水分離處理。油水分離器又稱油水分離器，其主要原理是采用不同比例的油水，采用過濾、沉淀、浮升等方法進(jìn)行油水分離。

1.氣浮分離

氣浮法是一種依靠在水中形成小氣泡，將絮狀物漂浮到液位凈化水的方法。條件是附著在油滴上的氣泡可以形成油氣顆粒。

由于氣泡的出現(xiàn)增加了水與顆粒之間的密度差，顆粒直徑大于原油油滴，因此用顆粒之間的密度代替油密度可以顯著提高上升速度。也就是說，當(dāng)一個(gè)氣泡(或多個(gè)氣泡)附著在一個(gè)油滴上時(shí)，可以增加垂直上升速度，從而去除直徑比50μm小得多的油滴。

2.重力式分離

由于油、氣、水的相對(duì)密度不同，在一定的壓力和溫度下，組分必須是油水混合物。當(dāng)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，會(huì)形成一定比例的油、氣、水相。當(dāng)相對(duì)較輕的成分處于層流狀態(tài)時(shí)，根據(jù)斯托克斯公式的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，重力沉降分離設(shè)備是根據(jù)這一基本原理設(shè)計(jì)的。

根據(jù)斯托克斯公式，沉降速度與油中水分半徑的平方成正比，水油密度差與油粘度成正比。通過增加水密度，擴(kuò)大油水密度差，降低油粘度，可以提高沉降分離速度，從而提高分離效率。

經(jīng)過進(jìn)一步探索，Hazen在1904年根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出了淺池理論，即在重力沉降過程中，分散而不是天鵝絨顆粒的沉降效果以顆粒的沉降速度和池面積為函數(shù)，與池深和沉降時(shí)間無關(guān)，即提高沉降池的處理能力有兩種方式：一種是擴(kuò)大沉降面積，另一種是提高水沉降速度。通過斯托克斯公式可以得出提高水沉降速度的措施，擴(kuò)大沉降面積的措施是在容器內(nèi)設(shè)置多層水平隔斷。

基于這一理論，美國(guó)殼牌公司于1950年成功開發(fā)了第一臺(tái)平行板捕集器，可去除水中最小60μm的油滴。Fram公司在20世紀(jì)70年代開發(fā)了V型板分離器，CE-NATCO公司在20世紀(jì)80年代開發(fā)了板聚結(jié)器，這是一種錯(cuò)流組合波紋板。經(jīng)過不斷改進(jìn)，該設(shè)備已應(yīng)用于油氣分離、油水分離和含油污水凈化。

在深入研究油水分離機(jī)理的基礎(chǔ)上，根據(jù)相應(yīng)的理論開發(fā)了高效蒸發(fā)設(shè)備，大致分為預(yù)分離室、沉降分離室、油室和水室三部分。預(yù)分離室一般配備碟形轉(zhuǎn)向器和均質(zhì)布液板。其原理是通過多次改變油水乳液的運(yùn)行方向和流速，加強(qiáng)機(jī)械破乳，進(jìn)一步加快油水分離。

通過活性水洗滌，乳液界面膜的強(qiáng)度可以大大降低。由于乳液與層之間的剪切和摩擦，界面膜破裂，促進(jìn)液滴聚集，增加粒徑，加速油水分離。沉降分離室主要起到進(jìn)一步分離凈化的作用，油水分離器是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

3.粗?；舭l(fā)乳化水

各種蒸發(fā)裝置常用親水疏油的固體物質(zhì)制成，利用油水對(duì)固體物質(zhì)的親和力不同。用于油水分離的固體物質(zhì)應(yīng)具有良好的潤(rùn)濕性。適合這一要求的材料有：陶瓷、鋸末、纖維材料、核桃殼等。

例如，大港油田的陶粒蒸發(fā)器以陶粒為填料。當(dāng)油水混合物流過陶粒層時(shí)，它被迫不斷改變流速和方向，增加水滴碰撞聚結(jié)的概率，使小液滴快速聚結(jié)沉降。

4.離心分離

利用不同的油水密度，使高速旋轉(zhuǎn)的油水混合物產(chǎn)生不同的離心力，從而水分離。由于離心設(shè)備可以達(dá)到非常高的速度，產(chǎn)生高達(dá)數(shù)百倍重力加速度的離心力，離心設(shè)備可以完全分離油水，只需要很短的停留時(shí)間和較小的設(shè)備體積。由于離心設(shè)備具有運(yùn)動(dòng)部件，日常維護(hù)困難，僅用于實(shí)驗(yàn)室分析設(shè)備和需要減少占地面積的場(chǎng)所。

主要設(shè)備室水力旋流器采用離心分離原理，用于物理分離連續(xù)相得液體和分散相得固粒、液滴或氣泡。分散相和連續(xù)相之間的密度差越大，兩相越容易分離。與重力場(chǎng)中的情況類似，在兩相密度差一定的情況下，分散相得粒徑越大，重力場(chǎng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)兩相反向運(yùn)行的速度差越大，越容易分離。

5.電脫分離

電蒸發(fā)作為油水處理的最終手段，廣泛應(yīng)用于油田和煉油廠。其原理是乳液放置在高壓交流或DC電場(chǎng)中。由于電場(chǎng)對(duì)水滴的作用，乳液界面膜強(qiáng)度減弱，促進(jìn)水滴碰撞合并，最終聚集成粒徑較大的水滴，從原油中分離出來。

由于電蒸發(fā)處理含水量高的原油乳液會(huì)產(chǎn)生電擊穿，無法在極間建立必要的電場(chǎng)強(qiáng)度，因此電脫法不能獨(dú)立使用，只能作為其他處理方法的后續(xù)工藝。