[發明專利]一種用于水包油乳化液的破乳裝置和方法

有效

• 申請號: 201910328731.1
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN111825174B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 王莉莉;丁鵬元;黨偉;唐志偉;譚文捷;胡長朝
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: C02F1/48
• 分類號: C02F1/48;C02F1/40
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 劉華聯

本發明提供了一種用于水包油乳化液的破乳裝置，包括：殼體；形成于所述殼體內的電場破乳區，其包括電極板組，在所述電極板組的相鄰的電極板之間填充有聚結填料；設置在所述電場破乳區的一端的布水緩沖區，其包括進水管；設置在所述電場破乳區的另一端的排水區和集油區，所述排水區包括出水管，所述集油區包括出油管；其中，若干所述電極板依次連接外接電源的正極和負極，以在相鄰的所述電極板之間形成電場，所述電極板組構造成能夠使水包油乳化液進入所述電場破乳區，并在所述電場的作用下與所述聚結填料碰撞、聚結，進而使油水分離，分離出的水和油分別從所述出水管和所述出油管排出。本發明還提供了一種用于水包油乳化液的破乳方法。

技術領域

本發明屬于工業廢水處理技術領域，具體地，涉及一種用于水包油乳化液的破乳裝置。本發明還涉及一種用于水包油乳化液的破乳方法。

背景技術

在機械加工、食品加工、石油化工、船舶運輸等行業中，會產生大量的水包油型乳化液，即油相作為分散相以微小液滴(直徑為0.1-20μm)的形態均勻分散在水相中。這些微小油滴與水相摩擦使其表面帶有負電荷，從而形成類Stern雙電子層(斯特恩雙電層)結構，由此，使油水乳化液體系能夠保持長期穩定。

針對水包油乳化液，現有的破乳技術有投加破乳劑破乳、膜濾破乳以及生化破乳。然而，在工程應用中，這些破乳方法均存在一些問題。例如，投加破乳劑對控制要求較高，需要根據進水及時調整破乳劑的投加量，容易造成出水質不穩定或帶來藥劑殘留等二次污染問題。而膜濾破乳技術存在膜污染及反洗問題，對維護和控制要求較高，從而導致其運行成本高。生化破乳對進水水質和水量要求較高，且工藝抗沖擊能力弱。此外，近年來新興的電化學污水處理工藝具有適應面廣、可控性強、操作方便、綠色環保等優點。然而，目前針對電化學處理含油污水的研究，多集中在電化學預氧化、電絮凝、電氣浮、電解等方面，而這些技術均存在電極損耗大、電能消耗高、運行成本高等顯著問題，這些都大大限制了其適用范圍。

中國專利CN103241888B公開了一種微電場作用下油水乳狀液物理破乳聚結及油水分離方法，其主要原理是在電場力和波紋型不銹鋼聚結板的協同作用下，對乳化油實現了破乳。該方法存在一些問題，如其所施加的電壓較低，所形成的電場強度較小，對于乳化油滴的聚并速度提高有限。此外，該方法采用的加電的方式為在裝置外壁加負電，在裝置內的電極組上加正電。因此，對于裝置中的每一個小油滴均同時受到附近上、下兩塊電極板形成的具有相反方向的電場力，從而顯著降低了電場力的作用，導致電場力作用也十分有限。這都嚴重影響了該方法的破乳效率。

因此，研發一種效率高、成本低、易操作、無二次污染的用于水包油乳化液的破乳裝置和方法顯得尤為重要。

發明內容

針對至少一些如上所述的技術問題，本發明旨在提出一種用于水包油乳化液的破乳裝置，該裝置利用乳化油滴表面帶有負電荷的特征，其能夠產生勻強電場從而提高乳化油滴的運動速率，以增加微小油滴的碰撞頻率和聚并概率，從而實現水包油乳化液破乳。該裝置能夠在15-30分鐘內實現90％以上的除油效果，能夠顯著提高破乳效率和增強破乳效果。

另外，本發明還提出了一種用于水包油乳化液的破乳方法。

為此，根據本發明的第一方面，提供了一種用于水包油乳化液的破乳裝置，包括：殼體；形成于所述殼體內的電場破乳區，其包括由若干均勻間隔開設置且垂直于所述殼體的底面的電極板形成的電極板組，在相鄰的所述電極板之間填充有聚結填料；設置在所述電場破乳區的一端的布水緩沖區，其包括連接在所述殼體的第一側板上的進水管；設置在所述電場破乳區的另一端的排水區和處于所述排水區上部的集油區，所述排水區包括連接在所述殼體的第二側板上的出水管，所述集油區包括連接在所述第二側板上的出油管；其中，所述電極板組通過外接電源而形成電場，來自所述布水緩沖區的水包油乳化液經所述電極板組進入所述電場破乳區，且水包油乳化液在所述電場的作用下使油水分離，分離出的水和油分別進入所述排水區和所述集油區，并分別從所述出水管和所述出油管排出。