[其他]分離油污水的方法及實施該方法的設備

無效

• 申請號: 85103593
• 申請日: 1985-05-14
• 公開（公告）號: CN85103593B
• 公開（公告）日: 1987-04-08
• 發明（設計）人: 崔玲珉
• 申請（專利權）人: 交通部水運科學研究所
• 主分類號: B04B5/04
• 分類號: B04B5/04;C02F1/38
• 代理公司: 交通部科技情報所專利室
• 代理人: 王允方,姜浩

本發明涉及用碟片式離心機將微量油從水中分 離出來、使水達到高純度的方法和設備。

處理油污水，使水凈化至一定的純度，以允許在 近海或港口、陸地排放，這些油水分離技術一般由粗 分離和精分離兩部分組成。把粒徑在50～60μ以 上的油珠從水中分離出來，使水中的含油濃度降為 100ppm左右，達到近海排放標準，稱為粗分離。把 粒徑在十幾μ以下的乳化油從水中分離出來，使水中 的含油濃度降為15～10ppm以下，達到港口或陸地 排放標準，稱為精分離。

現有油水分離技術認為：機械力容易使液珠破 碎，用機械離心的方法分離油污水只能使水的含油濃 度降為100ppm，難以達到精分離要求。(期刊 《DRYDOCK》1981年8月刊“OIL?POLLUTION” 一文p70，《The?Motor?Ship》1981年8月刊“oily? bilge?and?ballast?discharges”一文p55報導： Centrifugal?separators?ean?achieve?the?100ppm level……”。)美國專利US3438571公開了一個改 進型的碟片式離心機，它指出：“被分離的液珠非常小 時，即使使用離心分離器，也難以達到所希望的分離 效率。”“要想達到較好的分離效果，就需要把一個多 孔體嵌入流體流經的通道，并充滿整個通道。”多孔 體是用聚結材料或吸附材料制成的，它被設置在碟片 式離心機的通道的不同位置上，以此使離心作用前較 小液珠先聚結成大液珠上浮，或在離心作用后非連續 相小液珠被吸附堵截掉。這種在離心機中加裝吸附 聚結材料元件分離混合液的方法，首先在分離效果上 可能得不到顯著提高，這是因為由于材料的堵截作 用，液流的流通阻力增大，分離腔壓力升高，使液珠易 破碎難聚合。其次，使得離心分離設備結構復雜，制 造、維修麻煩；而且，隨著聚結吸附作用的不斷進行， 材料將較快地達到飽和，用戶需要不斷地購買、更換 新的材料元件，處理(焚燒或埋掉)廢的舊元件，這就 產生了使用麻煩、使用成本高、工作效率低、并產生二 次污染等問題。另外，容易發生的材料“短路”現象， 不但會影響分離效果，而且會使分離腔產生壓力的不 平衡，大大縮短機器的壽命。

為了尋求一種單純用機械離心力達到精分離油 污水的方法。本發明對含微量油的油污水進行了仔 細的分析：在含油量為100ppm以下的油污水中，油 珠的粒徑大部分為十幾個μ到幾個μ，細小的油珠被 水的極性分子包圍，難以聚結；細小油珠所受的浮力 難以克服水對它的粘滯力而與水分離。要使細小油 珠與水分離，就必須破壞其雙電層結構，減少水的粘 滯力，增加浮力。具體的研究內容是：離心設備的結 構型式、離心機的轉速和油污水的溫度等。研究結果 表明：一般的離心機在較高的轉速下容易使油污水乳 化，而碟片式離心機的轉子是由碟狀片疊落而成，在 連續運轉時，轉子和分離腔是同步運轉的，在適當的 邊界條件下，碟片間的液流可形成高速旋轉的層流， 達到較理想的分離臨界狀態，采用碟片式離心機有可 能實現用機械離心力達到精分離油污水的研究目 的。提高油污水的溫度可以減小系統中兩相的粘度， 減少兩相之間的粘滯力；但是，過高的溫度又是產生 乳化的有利條件，因此，應尋求最佳分離溫度，使粘滯 力降低為最小值而又不致產生乳化。離心機的轉速 直接影響浮力的大小，可能還一定程度地改變了極性 水分子包圍細小油珠的形式。研究還表明：出水口與 回轉中心之間的距離稍遠，可減少水中的含油量，提 高分離效率；但是，距離過遠，油中的含水量將急劇增 加。調節出水口的面積，可以改變分離腔內的壓力， 出水口的面積小，分離腔內的壓力高，不利于油水的 分離；出水口的面積過大，水中的含油量增加。經過 大量的實驗表明：單獨使用碟片分離式離心機，轉速 控制在6,000～10,000轉/分，油污水的溫度控制 在10～50℃、最佳值為30～40℃，同時，適當調節 碟片式離心機的出水口與回轉中心之間的距離及調 節出水口的面積，可以直接將含油濃度在 1,000ppm以下的油污水處理為含油濃度達 10ppm以下的較高純度的水，達到，內河、陸地、和港 口的排放標準，分離效率達99％。油污水由分離器 上部入水孔進入碟片后，在離心力的作用下，油珠可 附著在碟片壁上形成一層油流向著回轉中心上浮，由 內徑孔排出。重相水則遠離回轉中心，由外徑孔排 出。下面是幾組實驗數據：(表1)