[發明專利]一種直流電場作用下水包油型乳狀液的破乳方法

在審

• 申請號: 201711365794.1
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN109928468A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 康勇;張景源;任博平
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C02F1/48
• 分類號: C02F1/48;C02F1/40;C02F101/32
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎;田陽

本發明公開了一種直流電場作用下水包油型乳狀液的破乳方法，本發明將陰極極板和陽極極板依次平行交錯排布于油水分離器的箱體中，極板之間形成的通道使得乳狀液的流速加快，從而使乳狀液中的油滴移動速度加快，增加了油滴間的碰撞聚結幾率；由于油滴表面帶電，直流電場的引入會明顯地加快油滴的移動速度，給油滴提供更多的動能，使油滴更易克服斥力和界面膜而聚結；在乳狀液通過陰極極板和陽極極板后，使得流體流動的雷諾數Re增加，同時在極板間施加直流電場，在電場和流場的耦合作用下，油滴間的碰撞和聚結幾率增加，使油滴更易聚結，同時提高了油滴間的聚結率，使油水兩相快速分離。

技術領域

本發明屬于非均相分離領域，油水兩相分離技術，特別是涉及一種直流電場作用下水包油型乳狀液的破乳方法。

背景技術

石油開采及煉制、煤化工、機械加工、化妝品生產和食品加工等行業在生產過程中會產生大量以水包油型乳狀液形式存在的含油廢水。水包油型乳狀液的物化性質較為復雜，因此處理難度較大。但如果不對其進行處理，不僅會引起嚴重的環境污染，還會造成石油資源浪費。

目前，用于油水分離的技術主要有：化學處理、重力沉降、離心分離、膜分離和生物法等。化學處理的優點是藥劑種類多、操作簡單，但容易在破乳的同時引入新的雜質造成二次污染；重力沉降效率低、效果差，無法去除乳化油和溶解油，且占地面積大，只適用于初級油水分離；離心分離處理效果好、效率高，但處理量小，設備結構復雜，分離成本高；膜分離法具有裝置及操作簡單，占地面積小，出水水質穩定，不需要添加化學藥劑等優勢，但膜易于污染堵塞，使用壽命短，特別是在去除粘稠度高的油分時，還沒有很好的膜分離組件；生物法的特點是綠色環保，不足之處是菌種不穩定，對環境要求較高，占地面積大，造價相對較高。

由于水中的油滴會自發的吸附水中的羥基和其他負電荷離子或基團，使油滴表面帶負電，在油水界面形成擴散雙電層，該雙電層使油滴間相互排斥，阻礙油滴的聚結。若水中存在表面活性劑，表面活性劑會降低油滴表面的界面張力，也會對油滴的聚結產生阻礙作用。因此，為了使油滴能夠聚結，必須要給油滴一定的動能，使其克服雙電層形成的斥力和表面活性劑形成的界面膜強度，從而實現聚結。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的在于提供一種直流電場作用下水包油型乳狀液的破乳方法，利用直流電場和電極板(包括陰極極板和陽極極板)產生的流場的耦合場，使水中的微小油滴快速移動聚結，從而在常溫下實現對水包油型乳狀液和含油廢水的破乳和油水分相。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種直流電場作用下水包油型乳狀液的破乳方法，將陰極極板和陽極極板依次平行交替且交錯排布于油水分離器的箱體中，使陰極極板和陽極極板分別與電源的正極和負極相連形成直流電場，箱體中注滿水包油型乳狀液；

連續處理：將乳狀液通過出水口抽出，后通過進水口重新進入油水分離器中實現循環，接通電源后，破乳開始，當乳狀液上層出現油層時，調節出水口流量，使破乳后的油從出油口排出，從而實現油水分離；

間歇處理：通電前關閉進水口、出水口和出油口，接通電源后，破乳開始，乳狀液上層有油層出現，打開上部出油口閥門，排出浮油，接著打開出水口，排出下層清液(水)。

在上述技術方案中，所述的陰極極板材質為純鈦，陽極極板材質為表面鍍金屬銥的鈦板，銥鍍層厚度為0.2-2μm。

在上述技術方案中，所述的陰極極板和陽極極板成對設置。

在上述技術方案中，所述的陰極極板和陽極極板的表面樣式為：光滑平面平板、正弦波紋狀表面板、梯形波紋狀表面板或者三角形波紋狀表面板。

在上述技術方案中，所述的陰極極板和陽極極板在排布時，陽極極板放置于流體流速大的一側。