熱分散設(shè)備的原理_熱分散機

　　油水分離熱分散設(shè)備的原理的方法很多，那么熱分散設(shè)備的原理我們從油水的來源以及物理化學(xué)方法來講述如何分離油水。

　　1.含油廢水的來源

　　在工業(yè)生產(chǎn)中含油廢水的來源極為廣泛，如油氣田開發(fā)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(yè)中軋制過程所排放的乳化廢水、石油化工生產(chǎn)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(chǎn)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(guī)定，一般不得超過5mg/L（國家一級排放標準）

　　2.油在水中的分布情況

　　(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，一般大于100微米，占含油量的70%~80%，靜置后能較快上浮，鋪展在污水表面形成油膜或油層連續(xù)相，用一般重力分離設(shè)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。分散油主要是由于在湍（tuan）流條件下流動，經(jīng)過閥門、孔板等節(jié)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(tǒng)需避免截止閥的出現(xiàn)。分散油一般在靜置一段時間后就會聚并成較大的油珠上浮到水面，這一狀態(tài)的油也較易除去。

　　(3) 固體附著油

　　吸附于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，使油珠外面包有彈性的、有一定厚的雙電層，與彼此所帶的同性電荷相互排斥，阻止熱分散設(shè)備的原理了油滴間相互碰撞并大，使油滴能長期穩(wěn)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。

　　上次說過乳化后會很難被處理，所以在工業(yè)中要避免乳化的出現(xiàn)。但是在原油泄漏處理中，卻希望油被乳化。經(jīng)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云狀結(jié)構(gòu)，讓原油得到迅速稀釋。通過風(fēng)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、船只和海岸的附著。細小的油滴隨后可被水層中的自然界微生物吃掉，從而消失在生態(tài)系統(tǒng)當中。而工業(yè)處理中是沒有這么得天獨厚的條件，所以工業(yè)中要避免乳化油的出現(xiàn)。

　　(5) 溶解油

　　粒徑在幾個納米以下的超細油滴，以分子狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)分散于水相中，油和水形成均相體系，非常穩(wěn)定，用一般的物理方法無法去除。但由于油在水中的溶解度很小(5~15 mg/L)，所以在水中的比例僅約為0.5%。

　　處理方法的介紹

　　現(xiàn)在主流的油水分離方法有物理法、物理化學(xué)法、化學(xué)法、生物化學(xué)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(tài)下實現(xiàn)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，并將該恒速浮升速度成為油滴浮升終端速度。

　　斯托克公式經(jīng)推導(dǎo)后得出公式

　　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(guān)，與隔油池的深度無關(guān)。

　　利用這個公式我們可以建立一個隔油池用于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，可采用機械分離設(shè)備，使含油廢水在分離設(shè)備中形成局部渦流、曲折碰撞或用狹窄通道來捕捉、聚并細小油滴，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(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，使密度大的水沿環(huán)狀路徑流向外側(cè)，密度小的油拋向內(nèi)圈，并聚并成大的油珠而上浮分離。分離效率隨轉(zhuǎn)速而提高，若采用超高速離心機，可分離水中的乳化油。

　　在這里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(zhuǎn)的油水混合液產(chǎn)生不同的離心力,從而使油與水分開。

　　(4) 粗?；?/p>

　　粗粒化法是利用油水兩相對聚結(jié)材料親和力相差懸殊的特性，當含油污水通過親油的聚結(jié)材料時，水中細小油粒被截留而附著到材料表面或孔隙內(nèi)，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(jié)，油滴逐漸粗?；?，當油滴的浮力大于油——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熱分散設(shè)備的原理：

　　波紋板的特殊形狀可以增大油滴的浮升面積。經(jīng)過精心計算、設(shè)計、選型的波紋板法，過濾效率達到95%以上。

　　2.物理化學(xué)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(fā)生水解，另一方面發(fā)生聚合作用，形成大分子聚合物。由于靜電力、范德華力、氫鍵、配位體的作用下，對油滴產(chǎn)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(fā)生凝聚。然后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于微氣泡上，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(xué)吸附(化學(xué)鍵力)、或是交換吸附(靜電力)來實現(xiàn)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(xué)法

　　利用微生物使油的一部分作為營養(yǎng)物質(zhì)被吸收、轉(zhuǎn)化合成為微生物體內(nèi)的有機成分或繁殖成新的微生物，其余部分被生物氧化分解成簡單的無機或有機物質(zhì)如CO2、N2、CH4等，從而使廢水得到凈化。

　　4.電化學(xué)法

　　廢水凈化的電化學(xué)方法，其實質(zhì)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(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒、低毒物質(zhì)。

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