船舶防污染技术第三章3

一．常用的物理分离方法
1.重力分离法 重力分离法是利用油和水的重度差， 使水中油滴克服水流阻力上浮与水分 离的一种方法。 油粒上浮速度与粒径、油水密度差、 温度有关。 重力分离法如按其作用方式的不同， 还可分为机械分离、静置分离和离心 分离三种。
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2.过滤分离法 过滤分离法是让油污水通过多孔 性介质滤料层，而油污水中的油粒及 其它悬浮物被截留，去除油分的水通 过滤层排出。这种油水分离的过程主 要靠滤料阻截作用，将油粒及其它悬 浮物截留在滤料表面。另外由于具有 很大表面积的滤料对油粒及其它悬浮 物的物理吸附作用和对微粒的接触媒 介作用，增加了油粒碰撞机会，使小 油粒更容易聚合成大油粒而被截留。
化学分离法 是向含油污水中投放絮凝剂
或聚集剂，其中絮凝剂可使油凝聚成凝 胶体而沉淀，而聚集剂则使油凝聚成胶 体使其上浮，从而达到油水分离的一种 方法。电浮分离法是把含油污水引进装 有电极的舱柜中，利用电解产生的气泡 在上浮过程中附着油滴而加以分离、从 而实现油水分离的方法，实际上是一种 物理化学分离方法。此外，浮化油可用 活性污泥法（生物化学法）分离。 就目 前船用油水分离器而言，主要还是采用 物理分离的方法。
6.超声分离法 超声分离是借助于对含油污水发射超声 波的方法，引起油粒振动，从而使微小 油粒互相碰撞，聚集，扩大而分离上浮 的。这种分离技术在使用时必须正确掌 握振动频率，否则，水中的油粒由于振 动频率的错误非但不能聚合，反而还会 乳化，以致难以分离。
二.其它分离方法
1.电解分离法 电解分离法属于物理化学分离法， 是用油污水作电解液，当电极通电 后水被电解，产生氢气和氧气的气 泡，当气泡上浮时将粘附在气泡上 的油粒带到水表面达到油水分离目 的，这种方法也称电解浮选分离法。
a. 滤料分粒状介质和滤布，如焦碳、石 英砂、毛毡、金属丝网等 b.粒状介质滤料层，各层粒径沿水流方 向应逐渐减小。 c. 滤料达到饱和以后必须进行方向冲洗， 以使滤料获得良好的过滤性能。
3.聚结分离法 聚结分离是一种精细的分离方法， 在微小油粒通过多孔材料的同时，让它 们互相碰撞以使油粒聚合增大，从而上 浮和分离。在这种分离过程中，由于微 小油粒逐渐聚合长大，因此这种分离过 程称聚结，也叫做粗粒化过程。粗粒化 的程度与聚结元件的材料选择以及材料 充填的高度和密度等有关。
5.气浮分离法 （1）气浮分离 气浮就是通过产生气泡将污水 中的细微油粒吸附上浮，从而达到 油水分离的目的。气浮有时还同时 加入凝聚剂，藉以提高气浮的效果。 对于含油污水，一般勿需投加凝聚 剂，因为细微油粒本身就有粘到气 泡上的趋势。近年来国内外开始利 用气浮法来处理油污水。

气浮按其产生气泡的方式分为：溶 气法和散气法。溶气法主要采用的是加 压气浮。散气法主要有叶轮气浮，布气 气浮等。气浮分离的效率取决于油粒与 气泡的粘着力，因此，疏水性强的物质 容易与气泡， 所以严重乳化、含有表面活性剂、碱性 物质和砂上的污水不能放入分离器内， 而且还应尽量避免水流的强烈搅拌和紊 流。因此为产生大小适宜、数量足够的 气泡，通常采用加压气浮。
注： 活性污泥法所能处理的油量有 限，适用于油水分离装置最后一级处理 少量的乳化油或溶解油，活性污泥法适 用于陆地污水处理场。
4.超滤膜过滤法 超滤膜过滤属于膜式分离技术， 是根据聚合薄膜的筛滤作用，利用 一种只有水分子才能通过的超滤膜， 截留污水中的细微油粒及其它杂质， 达到分离油水的目的。
聚结分离的机理 油粒在聚结材料表面被截留、成长、 剥离而使微油滴转变成粗大油粒，迅速 上浮而被除去，一般情况下能将油污水 中5～10m油粒全部除去，甚至更小的 油粒也能除去，效果好，设备紧凑。故 占地面积小，一次投资低，便于分散处 理且运行费用低，不产生任何废渣，不 产生二次污染。
影响聚结作用的因素 ①聚结材料的基本特性 ⅰ.亲油疏水性好，材料已为油所润湿， 而不会被水润湿，可以滞留一定的油量， 而转变成大油粒， ⅱ.耐油性好，材料不能为油所溶涨或浮 解。 ⅲ.不产生板结，防止阻力的增加。 ⅳ.比表面积大，以提高有效表面积。 ⅴ.有一定的机械强度。
注： 对于细微分散的亲水性油粒，若 用气浮进行分离，则必须在污水中加浮 选剂，使被气浮的物质颗粒造成表面疏 水性而粘附于气泡上。另外，浮选剂还 有促进起泡的作用，可使污水中的空气 泡形成稳定的小气泡，有利于气浮。
气浮的种类 ①加压气浮 加压气浮就是在加压的情况下，使水中 溶解的空气达到饱和，然后再急剧降压 到常压状态，这时溶解度减小，则溶解 于水中的空气形成细小气泡并以高速上 浮，而吸附在气泡上的微小油粒也随之 一起上浮到水面，达到油水分离的目的 ②叶轮气浮 ③布气气浮
4.吸附分离法
吸附分离并不是借油滴的聚合 增大和利用密度差来进行分离，而 是用多孔性固体吸附材料作滤器， 当污水通过滤器时微小油粒被吸附 在固体表面上，使油水分离。 常用的吸附材料有纤维材料、硅 藻土，焦炭和活性炭等。
注意：吸附材料吸附油料达到饱和时， 失去油水分离效能，因此，吸附材料达 到饱和之前就应更换，而吸附材料的更 换和处理都比较困难，并且需要用大量 吸附材料，所以吸附分离主要用于含油 量很少的细分离。
②聚结床层的特性 ⅰ.聚结材料应有一定的填充密度，一 般能除去5m左右的油粒就可以，没有 必要做到一点油也不放过，填充密度一 般控制在0.05～0.15g／cm3。 ⅱ. 通 过 速 度 的 影 响 ， 一 般 是 在 0.1 ～ 10cm／s，过小则不利于处理，过大则 聚结过程不易完成，使出水质量受到影 响。 ⅲ.油污水中表面活性剂的影响，使油粒 在油污水中稳定性提高。 ⅳ.其它方面的影响
第三节 船舶含油污水处理方 法
油水分离的方法较多，有 物理分离 法、化学分离法、电浮分离法 等。 物理 分离法 是利用油水的密度差或过滤吸附 等物理现象使油水分离的方法，主要特 点是不改变油的化学性质而将油水分离 ，主要包括 重力分离法、过滤分离法、
聚结分离法、气浮分离法、吸附分离法 、超滤膜分离法及反渗透分离法等。
2.凝聚分离法 凝聚分离法属于化学分离法， 是在油污水中投入凝聚剂（如硫酸 亚铁、氯化铁、硫酸铝和其他高分 子化合物），使悬浮或乳化油粒凝 聚成化学状的凝胶体沉淀或上浮而 被分离。
3.活性污泥法（生物化学法）
活性污泥分离法是利用好气性微生 物的氧化作用来处理含油污水的一 种方法 。向污水中不断送入空气， 使污水中的微生物获得良好的生存 条件，则大量的好气性细菌和原生 动物生成对有机污染物具有吸附凝 聚和分解氧化能力的微生物集团， 即所谓的活性污泥。
5.反渗透法 反渗透法也属于膜式分离技术， 是利用油污水被加压到一定的压力以 上，半透性薄膜能使水透过而油液被 截阻的原理，能使油污水的油分浓度 从500ppm降到10ppm，膜式分离装置 必须注意定期清洗，以消除污垢，保 持原有处理效能。
总结： 目前，船上实际应用的油污水分 离装置所采用的分离技术主要是重力分 离法，聚结分离法，吸附分离法，过滤 分离法，而船用油水分离器既有按它们 当中的一种分离方法设计而成的，也有 按它们当中的几种分离方法组合设计而 成的，其中重力分离法一般用于粗分离， 而聚结、吸附等分离方法则用于细分离 和精分离。