[实用新型]一种新型的油水分离系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及水处理技术，特别是涉及石油行业的原油沉降和生产过程的产出污水的油水分离。

背景技术

油田、炼油厂等石油化工企业在生产作业中不可避免会产生各种含油污水。尤其是近年来，国内大部分油田开发已经进入高含水期，各种开采技术的应用使原油多以乳状液的形式被采出。据统计，世界开采出的原油近80％以原油乳状液形式存在，含油乳化污水的量也与日俱增。并且现在为了提高原油的产出率，一般均采用压水注入的方法提高原油产量，一般注入水采用原油沉降污水净化的方法生产。

根据含油污水中的油滴的直径与在污水中的状态不同，污水中的含油主要以四种状态存在：悬浮油、分散油、乳化油、溶解油。

根据含油状态的不同，一般现在有不同的处理工艺。现有的常规除油工艺有：重力、离心、电分、吸附、气浮分离等，在实际的应用中，这些技术一般针对不同的含油污水。以下对常规的除油工艺进行简单介绍。

1.1、重力式分离

其是根据斯托克斯公式的运动规律和“浅池理论”，利用油、气、水的相对密度不同，组分一定的油水混合物在一定的压力和温度下，当系统处于平衡时就会形成一定比例的油、气、水相原理进行。

工作原理：通过多次改变油水乳化液的运行方向和流速，强化机械破乳作用，从而进一步加快油水分离速度。

存在的缺点：单一重力分离设备体积大、时间慢，但先进油水分离设备均设置有该处理单元，只是将其体积变小。只能处理悬浮油和杂质(如泥沙)，无法处理乳化油和溶解油。

1.2、离心式分离

利用油水密度的不同,使高速旋转的油水混合液产生不同的离心力,从而使油与水分开。

存在的缺点：虽然停留时间少和设备体积较小，但由于离心设备有运动部件，日常维护较难，因此只应用于试验室的分析设备和需要减小占地面积的场所。并且离心式分离一般也是针对悬浮油效果较好，对于乳化油和溶解油基本没有效果。

1.3、电分离

原理是乳状液置于高压的交流或直流电场中，由于电场对水滴的作用,削弱了乳状液的界面膜强度，促进水滴的碰撞、合并，最终聚结成粒径较大的水滴,从原油中分离出来。

存在的缺点：电分离由于耗电量大、成本高，不适用于大量的污水处理。

1.4、吸附分离

利用油水对固体物质亲和状况的不同,常用亲水憎油的固体物质制成装置。当油水混合物流经吸附层时，被迫不断改变流速和方向，增加了水滴的碰撞聚结几率，使小液滴快速聚结沉降。

存在的缺点：一般只用于末端分离处理，不能作为主要手段。

1.5、气浮分离

气浮法是依靠水中形成微小气泡，携带絮粒上浮至液面使水净化的一种方法。条件是附在油滴上的气泡可形成油气颗粒。

以下，对气浮分离的方法进行具体介绍。

气浮分离主要有加压溶气减压曝气法与溶气泵曝气法两类方法：

加压溶气减压曝气法：溶气罐采用加压溶气减压曝气法(简称：减压曝气法)，其原理是，减压曝气的在加压情况下，将空气溶解在废水中达饱和状态，然后突然减至常压，这时溶解在水中的空气就成了过饱和状态，以极微小的气泡释放出来，乳化油和悬浮颗粒就粘附于气泡周围而随其上浮，在水面上形成泡沫层，然后由刮泡器清除，使废水得到净化。

溶气泵曝气法：溶气泵的吸入口可以利用负压作用吸入气体，所以无需采用空气压缩机和溶气装置。高速旋转的泵叶轮将液体与气体混合搅拌，所以无需搅拌器和混合器。由于泵内的加压混合，气体与液体充分溶解，溶解效率可达80～100％。所以无需大型加压溶气罐或昂贵的反应塔即可制取高度溶解液。气液比约为1:9(吸气量为8-10％)，串联使用可以增加吸气量。一台气液混合泵即可进行气液吸引、混合、溶解并直接将高度溶解液送至使用点。

气浮分离存在的缺点：现在广泛的污水处理方式，具有效率高、占地小的优点，但是当污水中乳化油含量较高时，需要与药剂配合使用，带来二次水质污染并且加大了污水处理成本。

因此，如何使油水分离过程中无需加药处理，避免二次污染，同时较为高效、便捷、占地及运营成本较低，并符合现场含油污水处理工况，是有待解决的问题。