旋油油水分离技术的探讨与应用

刘波(大庆油田化工有限公司牡丹江分新能源公司 163451)

一、前言

水是人类生活和生产活动中不可缺少的物质资源，随着石油石化发展的进程，工业废水已成为环境污染的主要原因之一。随着环保方面的法律法规的逐步完善，污水处理技术面临严峻的挑战，为实现能源、环境与社会责任之间的和谐，支持和推行可持续发展战略，我国污水处理工艺技术的应用与发展也显得越来越重要。了解和分析含油污水处理技术的现状对我国含油污水的处理和净化具有重要的作用和意义。其中旋油分离器由于其操作压力低,结构简单,是一种很有发展前途的含油污水处理设备。

二、含油污水处理技术现状

1.重力沉降

其主要工艺流程为:自然沉降→混凝沉降→过滤→出水(三段流程)。重力沉降机理是利用油、水密度差和油、水不相溶性进行油水分离。包括自然除油法、浮上分离法、斜板除油法、机械分离法。除去水中的浮油、分散油和油一湿固体,效果稳定、运行费用低,且管理方便,但设备占地面积大。合理的水力设计和污水的停留时间是影响除油效率的两个重要因素,停留时间越长,处理效果越好。

2.旋流分离技术

其主要工艺流程为:含油污水→旋流分离器→过滤→出水。

水力旋流技术是一种有前途的油水分离技术。其机理是借助于离心力将密度较小的油滴从水中分离出去。水力旋流器由圆筒涡旋段、同心缩径段、细锥段和平行尾段四部分组成。旋流器重量轻、体积小、处理水量大、处理速度快、对运动不敏感、操作压力范围大、处理后水含烃量小于40mg/L。与机械分离机即沉降离心机、过滤离心机以及分离离心机相比,它们的分离因素相当,但旋流器无运动部件,在价格、性能和操作方面均比机械分离机优越。与隔油池平流式、平板式、斜板式相比，旋流器分离器的效率更高、捕捉粒径更小,对于油滴粒径小于50um的油水混合物,宜以它代替隔油池。与二级气浮技术相比,二者处理粒径相当,但旋流器具有除油效率高、一次性投资小、占地面积小、维修费用小等优点。

3.气浮技术

其主要工艺流程为:含油污水→气浮装置→过滤→出水。

气浮就是在含油污水中通入空气或设法使水中产生气体,使污水中颗粒粒径为0.25～25μm的乳化油和分散油或水中悬浮颗粒粘附在气泡上,随气泡一起上浮到水面上并加以回收,从而达到含油污水除油除悬浮物的目的。目前含油污水处理中广泛应用了气浮除油技术。

4.膜分离技术

随着膜科学的飞速发展,利用膜处理含油污水已逐步被人们接受并在工业中应用。膜分离技术被称为21世纪的水处理技术,国外已经开始研究使用。大量的文献和试验表明,采用聚丙烯中空纤维滤膜及超滤膜在油水分离方面是可行的。目前,膜分离技术处理含油污水在国内处于刚刚试验阶段。

三、旋流分离技术处理工业含油污水应用实例

09年，大庆油田化工有限公司新建一套80m3/h工业污水综合处理装置，在预处理单元采用旋油油水分离+气浮工艺去处污油，为生化处理创造条件。

1.水质分析

含油污水主要来自轻烃分馏分公司、污水中油份有漂浮油、分散油、乳化油、附着油、溶解油，其中主要是漂浮油、分散油。还含有醋酸、甲醇等污染物，具有一定的刺激性气味。

含油污水水质指标

废水名称COD(mg/L)BOD(mg/L)总氮(mg/L)特征污染物(g/L)含油污水石油类 25.08 75264 49771 205

2.旋流油水分离器

该装置选用RS-300旋流油水分离器型，性能参数见下表。RS-300型性能参数表

流量公称直径出口含油量300mg/L 10m3/h Φ300设计工作压力0.5～1.0MPa设计工作压降0.2～0.5MPa进口含油量6400mg/L

3.RS-300型旋流油水分离器基本原理

旋流除油器是以水力旋流技术为基础的高效油水分离器，其工作原理如下：

旋流管由进口、旋流腔、收缩腔、尾锥、尾管、底流口、溢流口等部分组成。工业污水进油水分离器前投加破乳剂，以保证出水含油≤300mg/L，为后续气浮工艺的除油提供较为理想的处理效果。工业污水与破乳剂混合反应后经提升由旋流腔上的进口进入分离器，形成螺旋流动。经收缩腔、尾锥两级收缩，使流体增速并在分离器的内部形成一个稳定的离心力场。根据斯托克斯(stokes)定律，油水混合液中重相水在强大离心力作用下被抛向旋流器内壁呈螺旋态从底流口排出，轻相油则向分离器的中心聚结形成油芯，从溢流口排出，实现油水分离。

4.工艺流程

含油污水进入旋流油水分离器后，在分离器内形成螺旋流动，经收缩腔、尾锥两级收缩，使流体增速并在分离器的内部形成一个稳定的离心力场，油水混合液中轻相油向分离器的中心聚结形成油芯，从排油口排出，并通过余压进入污油储罐V101；油类去除率达到95%，重相水在强大离心力作用下被抛向旋流器内壁呈螺旋态从出水口排出，并通过余压进入组合气浮机，进一步强化污油去除效果，达到生化处理单元进水条件。

四、结论

1.油水分离器含油去除率达到95%，使含油污水中的油和水得到了有效分离，但出口浓度不能满足生化处理进水要求.

2.旋流分离技术作为一种高效低成本分离技术，正成为油水分离新型技术的热点。因此，旋流式含油污水处理设备具有广阔的市场潜力和应用前景.

3.旋流油水分离器由于具有体积小、受外界干扰影响小的特点，可以直接应用于工业含油污水的预处理；由于其操作压力低,结构简单，而将成为是一种不可替代的含油污水处理设备。

[1]国家环保局石油化工废水治理废水卷.北京：中国环境科学出版社，1992.

[2]陈翼孙.气浮净水技术的研究与应用.上海：科学技术.

[3]马云，黄风林，田小博.炼油厂污水处理回用综述.安徽化工,2005.