除油基本工艺方法设备(PPT84页)

1.3斜板除油罐
• 基本原理
• 斜板除油是目前最常用的高效除油方法之 一，其基本原理是“浅层沉淀”，又称 “浅池理论”。这种理论忽略了紊流、进 出口水流的不均匀性、油滴颗粒上浮中的 絮凝等因素，认为油滴是在理想状态下进 行重力分离的，即假定：
• ①过水断面上各点的水流速度相等，且油 珠颗粒上浮时的水平分速度等于水流速度
• 基本原理
• 自然除油的原理认为油珠颗粒是在理想状态下 进行重力分离的，即假定过水断面上各类的水流 速度相等。且油珠颗粒上浮时的水平分速度等于 水流速度；油珠颗粒是以等速上浮；油珠颗粒上 浮到水面即被去除。
•
• 由斯托克斯公式可知，若污水中的油珠颗 粒直径、污水密度、油的密度和水温一定 时，则油珠颗粒的浮面负荷率成反比。
• 2、分散油 油珠粒径一般为10~100μm，以微小 油珠悬浮于溶液中，不稳定，静止一段时间以后 往往形成浮油
• 3、乳化油 油珠粒径小于10μm，一般为 0.1~0.2μm，当溶液中含有表面活性剂时，油珠 往往形成稳定的乳化液
• 4、溶解油 油珠粒径比乳化油油珠小，可以小到 几纳米，是溶于溶液的油微粒
• 自然除油的设备有自然除油罐(立式除油罐) 和平流隔油池。
• 1.1、立式除油罐
• 含油污水经进水管流入罐内中心筒，经配 水管流入沉降区。水中粒径较大的油粒在 油水相对密度差的作用下首先上浮至油层， 粒径较小的油粒随水向下流动。在此过程 中，一部分小油粒由于自身在静水中上浮 速度不同及水流速度梯度的推动，不断碰 撞聚结成大油粒而上浮，无上浮能力的部 分小油粒随水进入集水管，经出水系统流 出除油罐。
油田含油污水的特点
• 含油污水中含有原油、悬浮物、各种盐类、 有机物、无机物及微生物等。含油污水具 有如下特点 ：
• ①水温较高 • ②矿化度较高 • ③含有大量的细菌 特别是SRB、TGB • ④表面张力大，残存有化学药剂及其他的
杂质
含油污水中的油的形态
• 含油污水中的油一般以4中形态存在：
• 1、悬浮油 粒径一般在100μm以上，易浮于液面 形成油膜或油层
• 关于组粒化的机理，大体上有两种观点， 即“润湿聚结”和“碰撞聚结”。
• 润湿聚结理论建立在亲油性粗粘化材料的 基础上。当含油污水流经由亲油性材料组 成的粗粒化床时，分散油滴便在材料表面 湿润附着，这样材料表面几乎全被油包住， 再流来的油滴也更容易润湿附着在上面， 因而附着的油滴不断聚结扩大并形成油膜。 由于浮力和反向水流冲击作用，油膜开始 脱落，于是材料表面得到一定更新，脱落 的油膜到水相中仍形成油滴，该油滴粒径 比聚结前的油滴粒径要大．从而达到粗粒 化的目的。
• 油污染的危害主要表现在对生态系统、 植 物、 土壤、 水体的严重影响。油田含油废 水浸入土壤孔隙间形成油膜,产生堵塞作用, 致使空气、 水分及肥料均不能渗入土中,破 坏土层结构,不利于农作物的生长,甚至使农 作物枯死。含油污水进入水体会在水面形 成油膜，阻碍水体的复氧，造成水体溶解 氧不足而引起水质恶化，水生动植物死亡 等。
除油基本工艺方法设备
含油污水的来源
• 1、石油开采及加工工业 • 2、固体燃料热加工 • 3、纺织工业中的洗毛废水 • 4、轻工业中的制革废水 • 5、铁路及交通运输业 • 6、屠宰及食品加工 • 7、机械工业中车削工艺中的乳化液 • 其中石油工业及固体燃料热加工工业排出
的含油废水为主要来源
含油污水的危害
除油基本方法
• 1、物理法 主要包括除油罐除油、斜板除 油、粗粒化除油、气浮除油等。
• 2、化学法 投加破乳剂絮凝剂除油，化学 氧化等。
• 3、物理化学法 通过过滤、吸附等工艺除 油。
• 4、生化法
一、物理法除油
• 1、重力沉降法除油
• 重力沉降法也叫自然除油法。它是根据油和水的 密度不同利用油和水的密度差使油上浮，达到油 水分离的目的。
• 斜板材质应是在污水中长期浸泡不软化、 不变形、耐油、耐腐蚀的材料；目前常用 的材料有聚氯乙烯和不饱和聚酯玻璃钢。
2、粗粒化除油
• 2.1、粗粒化除油机理
• 当含油污水通道一个装有填充物的装置时, 污水中的油滴会由小变大，这一过程就称 为粗粒化。所用的填充材料称为粗粒化材 料。经过粗粒化后的污水，其含油量与污 油性质并没有发生变化，只是更容易用重 力分离法将油除去。
• ②油滴颗粒是以等速上浮的
• ③油滴颗粒上浮到水而即被去除
• 假设除油设备的高度为H，油滴颗粒分离时间为t， 则表面负荷率可表示为Q/A＝H/t，将其代入分离 效率公式，可得：
• 在其他条件相同时，除油设备的分离高度越小， 油滴颗粒上浮到表面所得要的时间就越短，因此 在油水分离设备中加设斜板，增加分离设备的工 作表面积，缩小分离高度．从而可提高油滴颗粒 的去除效率。
• 油田含油污水处理统汁资料表明，若除油 罐进水中含油量不超过5000mg/L，自然除 油的去除率可达95％以上。
• 立式除油罐之所以具有很高的含油去除率， 取决于罐内特定的油水运动过程。
• (1)、上向流速推动浮升过程
• (2)、对流碰撞聚结过程
• (3)、油层过滤过程
1.2平流式隔油池
• 平流式隔油池与立式除油罐在油水运动规 律上有相同之处，不同之处最明显莫过于 油水运动方向间的差异。在平流式隔油池 中，水流动方向与油滴在静水中浮升方向 互相垂直。油滴在浮升过程中随水流向前 漂移，其运动轨迹是一条向上倾斜的直线。
• 斜板除油装置可分为立式和平流式两种。 一般常用的是立式斜板除油罐。
• 立式斜板除油罐的结构型式与普通立式除 油罐基本相同。其主要区别是在普通除油 罐中心反应筒外的分离区一定部位加设了 斜板组。如图
• 含油污水从中心反应简出来之后，先在上 部分离区进行初步的重力分离，较大的油 滴颗粒先行分离出来，然后污水通过斜板 区，油水进一步分离，分离后的污水在下 部集水区流入集水管，汇集后的污水由中 心柱管上部流出除油罐，在斜板区分离出 的油滴颗粒上浮到水而，进入集油槽后由 出油管排出到吸油装置。