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时间:2024-04-03 09:17
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油水分离最好的办法
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展开全部分情况考虑,如果是不和水混溶的油类,静置至分层后用分液漏斗分液即可;如果该油和水混溶或形成乳浊液,则可以在其中加入无水硫酸铜,过滤后即可得到纯净的油。
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文|葸浡杰 勘误声明各位工程客们,大家晚上好。首先由于认知上存在不足,导致上次讲课中出现一些问题,我要再次给大家道歉。对不起大家了。 其中的错误就是李剑锋李工问道的原油泄露处理能不能用乳化剂,我原本的回答的是不能,但我查资料以后发现的是可以的。这个我会在今天的讲课中讲到。 一含油废水的来源 1.含油废水的来源 在工业生产中含油废水的来源极为广泛,如油气田开发过程中,来自地层的采出水、金属表面的清洗废液、金属零件切削研磨所用的润滑剂废水、冶金工业中轧制过程所排放的乳化废水、石油化工生产的废水,又如在油品贮运、轮船事故、车辆清洗、食品加工等过程中均会产生含油污水。为防止含油废水造成污染和危害,国家对排放水中含油量做出规定,一般不得超过5mg/L(国家一级排放标准) 2.油在水中的分布情况 (1) 浮油 进入水体的油通常大部分以飘浮油形式存在,这种油的粒径较大,一般大于100微米,占含油量的70%~80%,静置后能较快上浮,铺展在污水表面形成油膜或油层连续相,用一般重力分离设备即能去除。 (2) 分散油 分散油以小油滴形状悬浮分散在污水中,油滴粒径在25~100微米之间。分散油主要是由于在湍(tuan)流条件下流动,经过阀门、孔板等节流装置,通过离心泵等输送装置,油滴受到剪切力的作用,分散开来。所以油水分离系统需避免截止阀的出现。分散油一般在静置一段时间后就会聚并成较大的油珠上浮到水面,这一状态的油也较易除去。 (3) 固体附着油 吸附于废水中固体颗粒表面的油。这种油会随着固体颗粒被过滤掉而被处理。 (4) 乳化油受到表面活性剂的左右,使油珠外面包有弹性的、有一定厚的双电层,与彼此所带的同性电荷相互排斥,阻止了油滴间相互碰撞并大,使油滴能长期稳定地存在于水中,油滴粒径在0.1~25微米之间,在水中呈乳浊状或乳化状。 上次说过乳化后会很难被处理,所以在工业中要避免乳化的出现。但是在原油泄漏处理中,却希望油被乳化。经过分散的原油不会沉到海底,而是在海水表层下方形成一个由油滴组成的羽状或云状结构,让原油得到迅速稀释。通过风和海浪的作用,油滴在水层中扩散,因而最大可能地减少对鱼类、乌类、船只和海岸的附着。细小的油滴随后可被水层中的自然界微生物吃掉,从而消失在生态系统当中。而工业处理中是没有这么得天独厚的条件,所以工业中要避免乳化油的出现。 (5) 溶解油粒径在几个纳米以下的超细油滴,以分子状态或化学状态分散于水相中,油和水形成均相体系,非常稳定,用一般的物理方法无法去除。但由于油在水中的溶解度很小(5~15 mg/L),所以在水中的比例仅约为0.5%。 二处理方法的介绍现在主流的油水分离方法有物理法、物理化学法、化学法、生物化学法等。下面给大家简单的讲解一下各种除油方法。 1.物理法(1) 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,主要利用的是斯托克公式。 在油滴浮升阶段,加速浮升非常短暂,油滴以恒速浮升方式上浮,并将该恒速浮升速度成为油滴浮升终端速度。 斯托克公式经推导后得出公式 由上式可以看书,油滴浮生终端速度只与隔油池的长度和宽度有关,与隔油池的深度无关。利用这个公式我们可以建立一个隔油池用于脱除浮油及部分分散油,也能脱除部分固体悬浮物。 (2) 机械分离法隔油池方法虽较为简单,但占地面积较大。为克服这一缺点,可采用机械分离设备,使含油废水在分离设备中形成局部涡流、曲折碰撞或用狭窄通道来捕捉、聚并细小油滴,增加油珠粒径,降低停留时间,以达到更好的分离效果。在这里需要说明一下刮油机。 这是刮油机的示意图。刮油机的主要原理就是利用特质钢带亲油疏水的特性,可以把油从水中分离出来。如果想了解刮油机的工作过程,可以观看下面的视频。由于油被乳化的原因,可能看起来比较恶心,接受不了的朋友就不要点开了。 http://v.youku.com/v_show/id_XNjI4Mjc2NDEy.html?from=s1.8-1-1.2 (3) 离心分离法 离心分离法利用快速旋转产生的离心力,使密度大的水沿环状路径流向外侧,密度小的油抛向内圈,并聚并成大的油珠而上浮分离。分离效率随转速而提高,若采用超高速离心机,可分离水中的乳化油。 (4) 粗粒化法 粗粒化法是利用油水两相对聚结材料亲和力相差悬殊的特性,当含油污水通过亲油的聚结材料时,水中细小油粒被截留而附着到材料表面或孔隙内,被截留的油滴在材料表面润湿、展开,进一步与周围的油粒碰撞聚结,油滴逐渐粗粒化,当油滴的浮力大于油——固间的附着能时,油粒就从固体表面剥落,上浮分离。 (5) 波纹板法波纹板法主要是利用了斯托克公式的变形公式: 波纹板的特殊形状可以增大油滴的浮升面积。经过精心计算、设计、选型的波纹板法,过滤效率达到95%以上。 2.物理化学法 (1) 凝聚+溶气浮选法 首先在水中投入水中的凝聚剂,一方面发生水解,另一方面发生聚合作用,形成大分子聚合物。由于静电力、范德华力、氢键、配位体的作用下,对油滴产生吸附、絮凝、架桥,形成粗大矾花,使大尺度油滴从水中脱出。同时,一些低分子的凝聚剂同样存在着静电中和作用,使油滴胶体的电性消失,进一步促使油珠相互靠近而发生凝聚。然后向水中释放出大量的微气泡(10~120微米),依靠表面张力作用将分散于水中的微小油滴粘附于微气泡上,使气泡的浮力增大上浮,达到分离的目的。 (2)
吸附法 吸附法是利用多孔吸附剂对废水中的溶解油进行或是物理吸附(范德华力)、或是化学吸附(化学键力)、或是交换吸附(静电力)来实现油水分离。常用的吸附剂有活性炭、活性白土、磁铁砂、矿渣、纤维、高分子聚合物及吸附树脂等。 3.生物化学法 利用微生物使油的一部分作为营养物质被吸收、转化合成为微生物体内的有机成分或繁殖成新的微生物,其余部分被生物氧化分解成简单的无机或有机物质如CO2、N2、CH4等,从而使废水得到净化。 4.电化学法废水净化的电化学方法,其实质就是直接或间接地利用电解作用,把水中污染物去除,或把有毒物质转化为无毒、低毒物质。 含油废水处理方法比较 方法名称 适用范围 去除粒径μm 主要优点 主要缺点 重力分离 浮油、分散油 >60 处理量大,效果稳定, 运行费用低,管理方便 占地面积大 过滤 分散油、乳化油 >10 出水水质好,投资少,无浮油 反冲洗操作要求高 超声波 分散油、乳化油 >10 分离效果好 装置价格高,难大规模处理 溶气浮选 分散油、乳化油 >10 效果好,工艺成熟 占地面积大,产生浮渣,浮油难处理 吸附 溶解油 出水水质好,占地面积小 投资高,吸附剂再生困难 粗粒化 分散油、乳化油 >10 设备小型化,操作简单 滤料易堵 化学凝聚 乳化油 >10 效果较好,操作简单,工艺成熟 占地面积大,药剂用量多,污泥难处理 活性污泥 溶解油 出水水质好,基建费用较低 进水要求高,操作费用高 生物膜 溶解油 适应性强,运行费用低 基建费用较高 氧化塘 溶解油 投资少,效果好,管理方便 占地面积大 电解 乳化油 >10 除油率高,可连续操作 耗电量大,装置复杂,消耗大量铝材,难大型化,电解过程有H2产生,易爆。 电解氧化 乳化油、溶解油 效果好,适应性广,占地面积小。 耗电大,导电材料要求高 内电解 乳化油 除油率高,装置占地面积小。 耗电量大,磁种要求高,造价高,工艺未成熟。 浓缩焚烧 乳化油、溶解油 净化效率高 能耗大,处理成本高。 加热法 分散油、乳化油 >10