[发明专利]一种针对不同油滴粒径的高效油水分离方法

权利要求书

1.一种针对不同油滴粒径的高效油水分离方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

S1、设定油滴-气泡粘附体体积为油滴体积与气泡体积之和，得到所述油滴-气泡粘附体粒径d与气泡粒径d₂间的关系式1，所述关系式1为：

其中，d表示油滴-气泡粘附体的粒径，d₁表示油滴粒径，d₂表示气泡粒径；

S2、设定油滴-气泡粘附体质量与油滴质量相等，得到所述油滴-气泡粘附体密度ρ_h和油滴密度ρ₁的关系式2，所述关系式2为：

其中，ρ₁为油滴密度，ρ_h为油滴-气泡粘附体密度；

S3、根据斯托克斯沉降原理，得到所述油滴-气泡粘附体粒径d与径向滑移速度V^sr间的关系式3，所述关系式3为：

其中，d表示油滴-气泡粘附体的粒径，V^sr表示径向滑移速度，μ_w为水向粘度，r为旋流气浮罐半径，μ_θ为油滴-气泡粘附体切向速度，ρ_w为水相密度，ρ_h为油滴-气泡粘附体密度；

S4、根据关系式1、2和3，得到包含径向滑移速度V^sr与气泡粒径d₂的关系式4，所述关系式4为：

S5、根据选定的旋流气浮罐和稳流桶结构，进行仿真模拟，计算得到滑移速度V^sr；

S6、根据计算得到的滑移速度V^sr和关系式4，得到气泡粒径d₂的大小；

S7、在所述旋流气浮罐和稳流桶中，注入粒径为d₂的气泡，进行含油废水的油水分离，得到油水分离物。

2.根据权利要求1所述的一种针对不同油滴粒径的高效油水分离方法，其特征在于，所述S5步骤的具体步骤包括：

S51、选定用于油水分离的旋流气浮罐和稳流桶结构；

S52、建立所述旋流气浮罐和稳流桶结构的三维模型；

S53、对所述三维模型进行CFD仿真计算，得到油相轴向速度仿真结果；

S54、在所述仿真结果中，选取一个穿过旋流气浮罐中心轴线的竖直平面，在所述竖直平面内的水平方向上按不同高度选择多组油滴组，计算每组油滴组中每个油滴的轴向速度；

S55、在每组油滴组中，选取轴向速度为零且分别位于旋流气浮罐中心轴线两侧的两个油滴，得到零界油滴组；

S56、在所述零界油滴组中，选取旋流气浮罐中心轴线同一侧面中径向位移差最大的两个油滴，计算得到所述径向位移差最大的两个油滴间的径向滑移速度V^sr。

3.根据权利要求2所述的一种针对不同油滴粒径的高效油水分离方法，其特征在于，所述旋流气浮罐和稳流桶结构包括旋流气浮罐(1)和安装在旋流气浮罐内的稳流桶(4)，所述旋流气浮罐(1)的侧壁上设置有切向进水口(2)，顶端设置有出油口(3)，底端设置有收水口(5)和出水口(6)；所述稳流桶(4)的上部为锥形喇叭口结构，下部为圆筒形结构。

4.根据权利要求3所述的一种针对不同油滴粒径的高效油水分离方法，其特征在于，所述CFD仿真计算是通过在Gambit软件中进行网格划分，划分完后导入Ansys Fluent软件中，利用Realizable k-ε湍流模型进行计算。