[发明专利]一种电场耦合导电颗粒床层的水包油乳状液破乳方法

说明书

本发明公开了一种电场耦合导电颗粒床层对水包油乳状液破乳的方法，其特征在于：将导电颗粒填充于水包油乳状液电破乳分离器中形成固定床层。导电颗粒床层中固定若干柱状电极，柱状电极与床层之间绝缘。颗粒床层与柱状电极分别与电源输出端相连接，使床层整体带电，在电破乳分离器内形成非均匀分布的电场。颗粒床层对乳液油滴产生捕获、碰撞、挤压、吸附、过滤等作用加速油滴间的运动接触和碰撞；床层空隙中的非均匀电场对油滴产生电泳、震荡、极化等作用促使油滴有效聚并。电场和导电颗粒床层耦合以上效应同时作用于水包油乳状液，驱使乳状液油滴快速高效的接触、聚结、合并形成连续油相，从而大大提高水包油乳状液的破乳效果和油水分离效率。

技术领域

本专利属于油水电破乳分离领域，是针对提高水包油乳状液电场破乳效果和油水分离效率的方法。

背景技术

随着石油开采、石化、冶金、化工、机械加工、制药和船舶运输等行业的不断发展，大量的乳化含油废水（也即水包油型乳状液）产生并被排放到环境中。这些乳化含油废水不仅严重污染生态环境，而且造成了大量油类物质和清洁水资源的浪费。随着化石能源和清洁水资源的不断减少，对乳化含油废水进行破乳分离，回收油类和水资源变得更加迫切和重要。

目前，关于水包油乳状液的破乳方法中，常规的重力法、离心法、破乳剂法、膜过滤法以及气浮法等，由于破乳效率较低、能耗高、带入新的污染物、容易形成二次污染、膜污染等问题而受到了一定的限制。因此，开发并研究高效、低能耗和绿色的水包油乳状液破乳方法是含油废水处理领域的突破口和方向之一。近年来，电场破乳法因其无药剂添加、破乳只耗费电能、设备简单且占地面积小、操作方便等优点在水包油乳状液的破乳中备受关注和重视。

电场破乳通过驱动水包油乳状液中油滴发生运动，并产生相互接触碰撞并发生聚结，分散油滴形成连续油相，最终导致水包油乳状液破乳分离。但在破乳过程中，往往由于电极之间的距离较大使得形成的电场对油滴的聚结作用较弱，油滴相互接触、聚并的效率不高。因此，为提高电场对水包油乳状液的破乳效果，需加快油滴的接触碰撞并增强电场对油滴的聚结作用。

综合以上分析，如何通过电场来加速油滴的运动和接触，促使水包油乳状液中油滴发生快速高效聚结，从而来提高水包油乳状液的破乳效果和油水分离效率，在含油废水处理、油类资源和清洁水资源的回收等方面具有重要的意义和价值。

发明内容

本发明的目的在于：为提高电场对水包油乳状液的破乳效果和油水分离效率，提出了一种电场耦合导电颗粒床层的水包油乳状液破乳方法，该方法通过导电颗粒床层对油滴产生捕获、碰撞、挤压、吸附、过滤的作用，从而增强油滴间的相互运动和接触碰撞。同时，在导电颗粒床层空隙中形成的非均匀分布的电场对通过其中的油滴产生电泳、震荡、极化的作用，以上导电颗粒床层和电场的作用相互耦合使水包油乳状液中油滴发生快速高效的接触、聚结、合并形成连续油相，从而大大提高了水包油乳状液的破乳效果和油水分离效率。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电场耦合导电颗粒床层的水包油乳状液破乳方法，将导电颗粒填充于水包油乳状液电破乳分离器中形成固定床层，通过与电源输出端相连接，使床层整体带电。电破乳分离器内导电颗粒床层中固定若干柱状电极，柱状电极与床层之间绝缘，柱状电极与电源输出的另一端相连接。导电颗粒床层与柱状电极共同在电破乳分离器内形成非均匀分布的电场。水包油乳状液通过乳液进口进入电破乳分离器中，乳液流经颗粒床层的过程中，在电场和导电颗粒床层的共同作用下，油滴聚结、乳液发生破乳。破乳分离后的连续油相通过电破乳分离器上部的油相出口排出并收集，剩余清液通过水相出口进行收集。

进一步，所述的导电颗粒材料为金属导体铁、铝、铜、钛、合金和非金属导体石墨、硅、炭黑中的一种或多种。

进一步，所述的导电颗粒形状为球体、多面体以及不规则形状的颗粒及粉末中的一种或多种。

进一步，所述的导电颗粒为实心、空心颗粒中的一种或两种。