1.含油廢水的來源
在工業生產中含油廢水的來源極為廣泛,如油氣田開發過程中,來自地層的采出水、金屬表面的清洗廢液、金屬零件切削研磨所用的潤滑劑廢水、冶金工業中軋製過程所排放的乳化廢水、石油化工生產的廢水,又如在油品貯運、輪船事故、車輛清洗、食品加工等過程中均會產生含油污水。為防止含油廢水造成污染和危害,國家對排放水中含油量做出規定,一般不得超過5mg/L(國家一級排放標準)
2.油在水中的分佈情況
(1) 浮油
進入水體的油通常大部分以飄浮油形式存在,這種油的粒徑較大,一般大於100微米,占含油量的70%~80%,靜置後能較快上浮,鋪展在污水表面形成油膜或油層連續相,用一般重力分離設備即能去除。
(2) 分散油
分散油以小油滴形狀懸浮分散在污水中,油滴粒徑在25~100微米之間。分散油主要是由於在湍(tuan)流條件下流動,經過閥門、孔板等節流裝置,通過離心泵等輸送裝置,油滴受到剪切力的作用,分散開來。所以油水分離系統需避免截止閥的出現。分散油一般在靜置一段時間後就會聚並成較大的油珠上浮到水面,這一狀態的油也較易除去。
(3) 固體附著油
吸附於廢水中固體顆粒表面的油。這種油會隨著固體顆粒被過濾掉而被處理。
(4) 乳化油
受到表面活性劑的左右,使油珠外麵包有彈性的、有一定厚的雙電層,與彼此所帶的同性電荷相互排斥,阻止了油滴間相互碰撞並大,使油滴能長期穩定地存在于水中,油滴粒徑在0.1~25微米之間,在水中呈乳濁狀或乳化狀。
上次說過乳化後會很難被處理,所以在工業中要避免乳化的出現。但是在原油洩漏處理中,卻希望油被乳化。經過分散的原油不會沉到海底,而是在海水表層下方形成一個由油滴組成的羽狀或雲狀結構,讓原油得到迅速稀釋。通過風和海浪的作用,油滴在水層中擴散,因而最大可能地減少對魚類、烏類、船隻和海岸的附著。細小的油滴隨後可被水層中的自然界微生物吃掉,從而消失在生態系統當中。而工業處理中是沒有這麼得天獨厚的條件,所以工業中要避免乳化油的出現。
(5) 溶解油
粒徑在幾個納米以下的超細油滴,以分子狀態或化學狀態分散于水相中,油和水形成均相體系,非常穩定,用一般的物理方法無法去除。但由於油在水中的溶解度很小(5~15 mg/L),所以在水中的比例僅約為0.5%。
現在主流的油水分離方法有物理法、物理化學法、化學法、生物化學法等。下面給大家簡單的講解一下各種除油方法。
1.物理法
(1) 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,主要利用的是斯托克公式。
在油滴浮升階段,加速浮升非常短暫,油滴以恒速浮升方式上浮,並將該恒速浮升速度成為油滴浮升終端速度。
斯托克公式經推導後得出公式
由上式可以看書,油滴浮生終端速度只與隔油池的長度和寬度有關,與隔油池的深度無關。
利用這個公式我們可以建立一個隔油池用於脫除浮油及部分分散油,也能脫除部分固體懸浮物。
(2) 機械分離法
隔油池方法雖較為簡單,但占地面積較大。為克服這一缺點,可採用機械分離設備,使含油廢水在分離設備中形成局部渦流、曲折碰撞或用狹窄通道來捕捉、聚並細小油滴,增加油珠粒徑,降低停留時間,以達到更好的分離效果。
(3) 離心分離法
離心分離法利用快速旋轉產生的離心力,使密度大的水沿環狀路徑流向外側,密度小的油拋向內圈,並聚並成大的油珠而上浮分離。分離效率隨轉速而提高,若採用超高速離心機,可分離水中的乳化油。
在這裡需要說明一下離心機。
離心機的主要原理就是利用油水密度的不同,使高速旋轉的油水混合液產生不同的離心力,從而使油與水分開。
(4) 粗粒化法
粗粒化法是利用油水兩相對聚結材料親和力相差懸殊的特性,當含油污水通過親油的聚結材料時,水中細小油粒被截留而附著到材料表面或孔隙內,被截留的油滴在材料表面潤濕、展開,進一步與周圍的油粒碰撞聚結,油滴逐漸粗粒化,當油滴的浮力大於油——固間的附著能時,油粒就從固體表面剝落,上浮分離。
(5) 波紋板法
波紋板法主要是利用了斯托克公式的變形公式:
波紋板的特殊形狀可以增大油滴的浮升面積。經過精心計算、設計、選型的波紋板法,過濾效率達到95%以上。
2.物理化學法
(1) 凝聚+溶氣浮選法
首先在水中投入水中的凝聚劑,一方面發生水解,另一方面發生聚合作用,形成大分子聚合物。由於靜電力、范德華力、氫鍵、配位體的作用下,對油滴產生吸附、絮凝、架橋,形成粗大礬花,使大尺度油滴從水中脫出。同時,一些低分子的凝聚劑同樣存在著靜電中和作用,使油滴膠體的電性消失,進一步促使油珠相互靠近而發生凝聚。然後向水中釋放出大量的微氣泡(10~120微米),依靠表面張力作用將分散于水中的微小油滴粘附於微氣泡上,使氣泡的浮力增大上浮,達到分離的目的。
(2) 吸附法
吸附法是利用多孔吸附劑對廢水中的溶解油進行或是物理吸附(范德華力)、或是化學吸附(化學鍵力)、或是交換吸附(靜電力)來實現油水分離。常用的吸附劑有活性炭、活性白土、磁鐵砂、礦渣、纖維、高分子聚合物及吸附樹脂等。
3.生物化學法
利用微生物使油的一部分作為營養物質被吸收、轉化合成為微生物體內的有機成分或繁殖成新的微生物,其餘部分被生物氧化分解成簡單的無機或有機物質如CO2、N2、CH4等,從而使廢水得到淨化。
4.電化學法
廢水淨化的電化學方法,其實質就是直接或間接地利用電解作用,把水中污染物去除,或把有毒物質轉化為無毒、低毒物質。
以上就是我要講的一些分離方法,離心機,臥螺離心機,管式離心機,碟式分離機,都是分離界的精品。