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水油分离机1.pdf

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新乡市中石达过滤器有限公司 水油分离机 1 随着工业的迅猛发展和环保意识的加强，油水 分离技术更受到人们的重视。油水分离是液液分离 范畴，水中除油是更为大家关注的。其分离过程也 是比较复杂的，不能说那种分离方法是最好的，要 根据油在水中的存在状态不同和处理的效果要求不 同，采用不同的方法进行液液分离。含油污水分离 可以达到一进二出的效果，进入的是含油污水。上 出分离的油（如再分离水得到清洁的油）下出洁净 的水，即节能又环保。如果进一步的成果可以实现 ，分离的油价值远远超过设备的价值，设备可以不 要钱的出售。 2 油和水的结合是两者不相溶液体的混合液体。水以 极小的液滴分散于油中，称“油包水”型（符号是 W/O），水是分散相，油是连续相；我们这里探讨的 是油以极小的液滴分散于水中，称“水包油”型， （符号是O／W）此时油是分散相，水是连续相。 油在水中的形式可划分为五种物理形态： 游离态油（浮油）：油的粒度≥100μm，，以连续 相的油膜漂浮在水面上，静置后能较快上浮。约占 污水中油类的60%。 3 分散态油：油的粒度10—100μm的细微油滴，在水 中稳定性不高，静置一段时间后相互结合形成浮油 。 乳化态油：油的粒度小于10μm大部分是1—2μm。 这种水包油的乳化状态是很稳定的。 溶解态油：油的粒度比乳化态油滴还小，油在水中 的溶解度是很低的一般只有5-10mg/L。是真正溶解 于水的油。 固体上的附着油：它是以固体为核而形成的，也就 是说水中包着固体颗粒上的油。 4 油水分离的重力理论基础： 油滴的浮升分离，对一定粒径的油滴来说，根据 Stokes（斯托克斯）定理，其脱除效率由下列公式 （适用于游离态油）表示： ηi=(ρ-ρ。)gdi2A／18μQ ηi一粒径为di的油滴脱除效率 di一油滴粒径，m ρ，ρ。一水及油的密度，kg／m2 g一重力加速度，m／s2 A一浮升面积，m2 5 μ一水的粘度，Pa·s Q一污水处理量，m3／s 从该定律公式中可以看到，要提高液粒的浮升效率 ，只有通过凝聚使颗粒聚合增加粒径来实现，油滴 粒径越大，成平方的影响油滴脱除效率。所以要破 乳聚结使油滴粗粒化。水油的密度差越大，则脱油 效率也越高，也就是说油的密度差越大，油滴脱除 效率越高，例如柴油就比植物油脱除效率高。 6 油水分离不能一概而论，应该按油的存在形式不同 区别对待，其顺序： 第一步是除浮油: 重力分离:利用油水两相的密度差及油和水的不互溶 性进行分离的。油滴从水中分离出来的油滴粒径越 大，越容易从水中分离出来；油滴粒径越小，分离 难度越，分离越难。 离心法:用油和水的密度差，液体在离心力的作用下 进行分离。 当油含量很高时（3000～15300ppm），用油水旋流 器如图1，旋流管的分离 7 污水油芯分离锥尾管 油相水相 图1.旋流器工作原理图 效率可达99%以上（游离状态的油）。液流由直线转 变为高速旋转运动，经分离锥后流道截面的逐渐缩 小，液流速度逐渐增大形成螺旋流态，油受到的离 心力小，聚结在中心区，从油出口排出.水受到的 8 离心力大，聚集在旋流器四壁区，从尾管排除， 实现了油水的分离。 刮油法:用亲油的不锈钢带或不锈钢圆盘把水中浮油 带出来刮走。如上图二所示 9 第二步要进行固液分离，把大于5μm的固体颗粒 从液体中除掉。因为固体颗粒上的水包油是无法破 开的。我们在用较高精度的过滤器进行固体颗粒分 离时发现也有破乳聚结的效果。 第三步要进行破乳聚结:用亲油疏水的3—5μm细纤 维滤层把乳化的水包油切开。破乳后的小油液滴很 快接近纤维或接近已附着在纤维上的油滴，由于过 滤是从内向外，从密到稀的扩散作用，小油滴和聚 结材料碰撞，吸附在聚结材料表面逐渐增大。 10 当吸附力小于水流牵引力时，这些聚结的大油滴从 聚结材料上脱落。液体压力把液滴从纤维表面释放 出来，到下一层间隙大的纤维上粘附增的更大。这 样的深层扩散多次形成了较大的油滴。实现了初步 的聚结，也就是说油滴还不很大。水的混合层。当 油层较厚时，油位控制器发出信号，打开排油阀排 油。含有微量油的水流向下游流出。 11 12 第四步是进一步的聚结（粗粒化），我们采用多根 亲油的细长管，含小油滴的水油混合液从细管的下 端向上流动。液体在管内流动时小油滴的碰撞，形 成大油滴和粘附在亲油的管壁上油滴流动较慢也形 成大油滴，快速上升到上部小孔处流出时，由于比 重差，水往下流，油往上聚集。这里可以明显的看 到油层、水层和油水的混合层。如图中的第二个罐 里的三层状况。第三第四步在结构上也能做在一起 。 13 第五步是更精细的破乳聚结，亲油疏水的纤维层要 厚，组成是内密外疏，达到精细的破乳聚结目的