隔油和破乳
乳化油破乳方法
①机械破乳
通常是采用离心分离,利用油、水的密度不同,经离心加热而使油相的粘度降低而加快破乳,该方法在乳化油废水的实际处理上应用较少。
②物理法
常用的物理破乳法有电沉降法、超声波法、过滤法等。
电沉降法主要用于油包水(W/O)型乳化液破乳;超声波破乳作用的强度不应太大,否则可能导致分散;过滤破乳是使乳状液通过多孔材料或过滤装置实现油水分离。
物理法在乳化含油废水处理上的实际应用也较少。
③化学破乳法
化学破乳法主要是改变乳化液的类型和界面性质,使它变的不稳定而发生破乳。
通常是通过投加药剂来实现这一过程,工程上应用较为广泛。
第一章隔油和破乳
第一章隔油和破乳什么是隔油和破乳?在烹饪过程中,食材和油往往会相互作用,导致炒菜时出现“油泼”的现象,即有油溅到菜外面,不仅影响美观,还会造成食材糊炒。
为了避免这种情况,需要进行隔油处理。
而破乳则是将油和食材分离,让油能更好地被食材吸收,提高炒菜的口感。
隔油和破乳的方法隔油隔油的方法通常有两种:一是用“抽油”、“擦油”的方法,二是加入淀粉和清水。
抽油擦油法抽油擦油法是一种常用的隔油方法。
具体步骤如下:1.准备一个碗或盘子,将需要炒的食材放在碗或盘子中。
2.将热锅中多余的油用铲子先移到锅边,然后再用厨房纸轻轻将锅边的油擦掉。
3.将食材放入锅中进行炒制。
加淀粉和清水加淀粉和清水也是一种隔油的方法。
具体步骤如下:1.在需要炒的食材中加入适量的淀粉。
2.加入一些清水搅拌均匀,让淀粉充分吸收水分。
3.炒菜时将食材倒入锅中,让锅里多余的油与淀粉水分离。
破乳破乳是将油和食材分离,让油能更好地被食材吸收,提高炒菜的口感。
下面介绍两种常用的破乳方法。
加入蛋白和清水加入蛋白和清水也是一种常用的破乳方法。
具体步骤如下:1.在需要炒的食材中加入适量的蛋白。
2.加入一些清水搅拌均匀,让蛋白充分吸收水分。
3.炒菜时将食材倒入锅中,让蛋白吸附多余的油分。
加入盐加入盐也是一种简单易行的破乳方法。
具体步骤如下:1.准备需要炒的食材,加入适量的盐。
2.等待片刻后,油和食材就会分离。
3.再将食材倒入锅中进行炒制。
注意事项1.隔油和破乳的方法可以根据不同的食材和烹饪方式灵活使用,但要注意食材不宜加太多油或水,否则会影响口感。
2.食材要充分炒熟后再进行隔油和破乳处理,以免影响营养和口感。
3.隔油和破乳的方法只是在烹饪过程中的小技巧,不能解决油炸食物的健康问题,应该适当控制油脂的摄入。
原油破乳及化学破乳剂PPT
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(3)温度对原油破乳的影响
温度升高: A.原油黏度降低,有利 于破乳剂向油水界面扩 散,降低油水界面张力。 B.亲水和憎水链节向油 水界面转移,使破乳剂 所占据有效面积增大, 排替出更多的成膜物质, 有利于提高破乳率。
Ind.Eng.Chem.Res. 1994 (33): 1271
随着温度升高,破乳率减缓,并无满意解释
为此,在石油出口、进入炼油厂时,都对 原油中的残水量有一定的要求,一般不得大于 0.5%。
原油破乳方法:
1.电破乳脱水法:
缺点:高电场强度, 含水量低时水链难以 形成。
2.热沉降脱水法: ①加热可使乳状液液滴平均动能加剧,增加
碰撞几率和强度,有利于水滴聚集成团。②降 低界面膜黏度和强度,使水滴易于聚结。 3.化学破乳方法:
4.含硅破乳剂:
Phys.Chem.Chem.Phys 2004 (5): 1570-1574
原油破乳模型:平板破乳模型
Ind.Eng.Chem.Res. 1994 (33): 1271-1279
破乳剂能 够破乳的 先决条件 是具有较 高的表面 活性。
Ind.Eng.Chem.Res. 1994 (33): 1271-1279
3.原油本身含有的天然表面活性物质如胶质、 沥青质、树脂、石蜡及水湿性颗粒
这种含水原油经过喷油嘴、集输管道 逐渐形成比较稳定的W/O型乳状液,一般 水珠直径为0.1-10μm。
含水原油破乳的意义:
由于原油中含有大量的水分 1.加大输油管线和设备的负荷,增加投资费用。 2.引起输油管道腐蚀,在管壁上结垢进而堵塞 输油管道。 3.进入炼油厂时会造成催化剂中毒,从而造成 经济损失。 4.原油含水使乳状液粘度大大增加,迫使系统 加大推动力及提高输运温度,导致集输能耗加 大。
隔油和破乳
2. 平行板式隔油池(PPI)
平流式隔油池内安装许多倾斜的平行板,便成了平行板式隔 油池(PPI)。斜板的间距为100mm。这种隔油池的特点
是油水分离迅速,占地面积小(只为API的实1/用2)。文但档结构
复杂,维护和清理都比较困难。
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3.波纹板隔油池(CPI)
将PPI的平行板改 换成波纹斜板,既 波纹板隔油池 (CPI)。 板间距20-40mm ,倾角45°。水沿 板面向下,油滴沿 板下表面向上,汇 集后用集油管排出 ,处理后的水从溢 流堰排出。 分离效率更高,池 内水的停留时间约 为30min,占地只
排泥管进入污泥管中。
处理后的废水溢流入排水渠排出池外,进行后续处理,Βιβλιοθήκη 以去除乳化油及其他污染物。
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2.构造: 钢混或砖石砌筑。一般分为2~4格,单格宽《=6米,以便 布水均匀。有效水深不超过2米,长宽比》4。 多用链带式的刮油刮泥机。一般每格安装一组刮油刮泥机, 设一个污泥斗。 盖板保温,防火防雨;北方地区设置保温设施。
由此可见,实现气浮分离必须具备以下三个基本条件: 一是:水中产生足够数量的细微气泡; 二是:污染物形成不溶性的固态或液态悬浮体; 三是:气泡能够与悬浮粒子相粘附。 这里着重讨论细微气泡的形成以及它与悬浮粒子的粘附 问题。
生产装置的油 水分离过程,油 品、设备的洗 涤、冲洗过程
含
石油开采及
油
加工工业
石油炼制
带水原油的分 离水
废
石油化工
水
铁路及交通运输工业
来 源
屠宰及食品加工
钻井提钻时的 设备冲洗水 井场及油罐区 的地面降水
焦炉气的冷凝水
固体燃料热加工 焦化含油废水 洗煤气水
乳化原油的破乳
2、水包油乳化原油(O/W)
W/O/W、O/W/O
二、油包水乳化原油的破乳
1. 油包水乳化原油的破乳方法
(l)热法
可以减少乳化剂的吸附量; 减小乳化剂的溶剂化程度; 降低分散介质的粘度 在电场作用下,水珠被极化变成纺锤形; 表面活性物质则取向并浓集在变形水珠的端部, 使垂直电力线方向的界面保护作用削弱,导致水 珠沿垂直电力线方向聚并,引起破乳。
(3)化学法
2、水包油乳化原油的破乳剂
电解质
盐酸、氯化钠、氯化镁、氯化镁、硝酸铝、氧氯化锆
水溶性醇:甲醇、乙醇、丙醇 油溶性醇:己醇、庚醇等。 阳离子型表面活性剂 阴离子型表面活性剂 阳离子型聚合物 阴离子型聚合物 非离子型聚合物 非离子-阳离子型聚合物
低分子醇
表面活性剂
聚合物
一、乳化原油的类型
1.油包水乳化原油(W/O)
以原油作分散介质,以水作分散相的乳化原油。 一次采油和二次采油采出的乳化原油多是油包水乳化原 油。 稳定这类乳化原油的乳化剂主要是原油中的活性石油酸 (如环烷酸、沥青质酸等)和油湿性固体颗粒(如蜡颗 粒、沥青质颗粒等)。 以水作分散介质,以原油作分散相的乳化原油。 三次采油(尤其是碱驱、表面活性剂驱)采出的乳化原 油多是水包油乳化原油。 稳定这类乳化原油的乳化剂是活性石油酸的碱金属盐, 水溶性表面活性剂或水湿性固体颗粒(如粘土颗粒等)
乳化原油的破乳前言原油中含有各种表面活性物质如环烷酸脂肪酸胶质沥青质等增产措施提高原油采收率注入地层表面活性剂聚合物等它们可吸附在油水界面或气液表面对液珠和气泡有稳定作用稳定作用由此产生原油乳化和起泡沫问题
乳化原油的破乳
前言 原油中含有各种表面活性物质如环烷 酸、脂肪酸、胶质、沥青质等,增产措施、 提高原油采收率注入地层表面活性剂、聚 合物等,它们可吸附在油水界面或气液表 面,对液珠和气泡有稳定作用,由此产生 原油乳化和起泡沫问题。
第一章-隔油和破乳2讲解学习
纺织工业中的洗毛废水
1.含 油 废 水 的 来 源
轻工业中的制革废水
石油开采及 加工工业
铁路及交通运输工业
石油开采 石油炼制 石油化工
屠宰及食品加工
固体燃料热加工 焦化含油废水
机械工业中车削工艺中的乳化液
生产的油水分 离过程,油品、 设备的洗涤、 冲洗过程
带水原油的分 离水 钻井提钻时的 设备冲洗水 井场及油罐区 的地面降水
度非常低,只有5-15mg/L
3.油 污 染 对 环 境 的 危害
土壤
含油废水侵 入土壤孔隙间形 成油膜,产生堵 塞作用,致使空 气、水分及肥料 均不能渗入土 中,破坏土层结 构,不利于农作 物的生长,甚至导 致农作物枯死。
水体
含油废水排 入水体后将在水 面上产生油膜, 阻碍大气中的氧 向水体转移,使 水生生物处于严 重缺氧状态而死 亡。在滩涂上还 会影响养殖和利 用。
静沉法从废水中分离;
去
乳化油 3.通过破乳过程消除乳化剂的作用,转化
为可浮油,用沉淀法、气浮、膜等分离。
除
1. 粒径:10μm以内,在废水中呈溶解状态
溶解油
2.油品在水中的溶解度低(5~15mg/L)
3. 通过降解或吸附、膜分离作用去除
二、除油装置
1.隔油池 (1)平流式隔油池(Plug flow oil separator) 特点:构造简单,便于运行管理,油水分离效果稳 定。 平流式隔油池可去除的最小油滴直径为 100~150μm. (2)斜板式(Inclined plate separator) 可分离油滴的最小直径约为60μm (3)小型隔油池
表面一般设置盖板,冬季保持浮渣的温度,从而保 持它的流动性,同时可以防火与防雨。
乳化油破乳及除油
污水的物理处理-隔油和破乳一、一、含油废水的来源、油的状态及含油废水对环境的危害二、隔油池三、乳化油及破乳方法一、含油废水的来源、油的状态及含油废水对环境的危害1.来源含油废水的来源非常广泛。
除了石油开采及加工工业排出大量含油废水外,还有固体燃料热加工、纺织工业中的洗毛废水、轻工业中的制革废水、铁路及交通运输业、屠宰及食品加工以及机械工业中车削工艺中的乳化液等。
其中石油工业及固体燃料热加工工业排出的含油废水为其主要来源。
石油工业含油废水主要来自石油开采、石油炼制及石油化工等过程。
石油开采过程中的废水主要来自带水原油的分离水、钻井提钻时的设备冲洗水、井场及油罐区的地面降水等。
石油炼制、石油化工含油废水主要来自生产装置的油水分离过程以及油品、设备的洗涤、冲洗过程。
固体燃料热加工工业排出的焦化含油废水,主要来自焦炉气的冷凝水、洗煤气水和各种贮罐的排水等。
2.状态含油废水中的油类污染物,其比重一般都小于1,但焦化厂或煤气发生站排出的重质焦油的比重可高达1.1。
油通常有三种状态:(1)呈悬浮状态的可浮油如把含油废水放在桶中静沉,有些油滴就会慢慢浮升到水面上,这些油滴的粒径较大,可以依靠油水比重差而从水中分离出来,对于石油炼厂废水而言,这种状态的油一般占废水中含油量的60%~80%左右。
(2)呈乳化状态的乳化油这些非常细小的油滴,即使静沉几小时,甚至更长时间,仍然悬浮在水中。
这种状态的油滴不能用静沉法从废水中分离出来,这是由于乳化油油滴表面上有一层由乳化剂形成的稳定薄膜,阻碍油滴合并。
如果能消除乳化剂的作用,乳化油即可转化为可浮油,这叫破乳。
乳化油经过破乳之后,就能用沉淀法来分离。
(3)呈溶解状态的溶解油,油品在水中的溶解度非常低,通常只有几个毫克每升。
3.对环境的危害油污染的危害主要表现在对生态系统、植物、土壤、水体的严重影响。
油田含油废水浸入土壤孔隙间形成油膜,产生堵塞作用,致使空气、水分及肥料均不能渗入土中,破坏土层结构,不利于农作物的生长,甚至使农作物枯死。
10.2 废水的隔油破乳气浮
存在问题: 填料长膜; 压缩气含油;调 节不便;时而需 放气。
存在问题: 设备较复杂;造 价偏高。
加压水泵
压力溶气系统
压力溶气罐 空气供给设备 附属设备
压力溶气 浮上法系 统的组成
空气释放系统
溶气释放装置 溶气水管路
气浮池
压力溶气系统
加压水泵
压力溶气罐
空气供给设备
附属设备
加压水泵的作用是提升污水,将水、气以一定压力送至压力 溶气罐,其压力的选择应考虑溶气罐压力和管路系统的水力损失 两部分。
m3/(m2· d)
罐内液位高
布水方式 温度
填料层高度:0.8~1.3m 液位的控制高:0.6~1.0m (从罐底计) 溶气罐承压能力:>0.6MPa
压力溶气系统
加压水泵
压力溶气罐
空气供给设备 溶气方式有三种
附属设备
水泵吸气式 水泵出水管 射流溶气式 空压机供气式
水泵吸气式在经济和安全方面都不理 想,已很少使用 压力管装射流器进行溶气的优点是不 需另设空压机,没有空压机带来的油 污染和噪声 空压机供气是较早使用的一种供气方 式,使用较广泛,其优点是能耗相对 较低
压力溶气系统
加压水泵
压力溶气罐
空气供给设备
附属设备
压力溶气罐的作用是使水与空气充分接触,促进空气的溶解。 溶气罐的形式有多种,如下图所示,其中以罐内填充填料的溶 气罐效率最高。
压力溶气系统
加压水泵
压力溶气罐
空气供给设备
附属设备
影响填料溶气罐效率的主要 因素为: 填料特性 填料层高度
填料溶气罐的主要工艺参数 为: 过流密度:2500~5000
射流造泡器
空气释放系统
空气释放系统是由溶气释放装置和溶气水管路 组成。 溶气释放装置的功能是将压力容器水减压,使 溶气水中的气体以微气泡的形式释放出来,并能迅 速、均匀地与水中的颗粒物质粘附。 常用的溶气释放装置有减压阀、溶气释放喷嘴、 释放器等。
废水的隔油破乳气浮
气
平流式气浮池
浮
池
竖流式气浮池
竖流式气浮池的基本工艺参数与平流 式气浮池相同。 其优点是接触室在池中央,水流向四 周扩散,水力条件较好。 缺点是与反应池较难衔接,容积利用 率较低。 有经验表明,当处理水量大于150~ 200m3/h、废水中的可沉物质较多时, 宜采用竖流式气浮池。
气浮池的功能是提供一定的容积和池表面积,使微气泡与水 中悬浮颗粒充分混合、接触、粘附,并使带气颗粒与水分离。
第六节:气浮池
水和废水的气浮法处理技术是将 空气以微小气泡形式通入水中,有时 在投加混凝剂或浮选剂的条件下,使 微气泡与水中的悬浮颗粒粘附,形成 水—气泡—颗粒三相混合体系,颗粒 粘附上气泡后,集团的密度小于水即 上浮水面,从水中分离出去,形成浮 渣层。
气浮工艺条件及应用范围
气浮法基本条件: 向水中提供足够量的细微气泡 污水中的污染物质能形成悬浮状态 气泡与悬浮物质产生黏附作用 应用范围: 分离地面水中的细小悬浮物、藻类及微絮体 回收工业中的有用物质(纸浆、填料等) 替代二沉池,分离和浓缩剩余活性污泥 分离含有废水中的乳化油、悬浮油 回收分子或离子形态浮的类型
气浮是一个技术集 成度较高的单元
按生产微细气泡的方法,气浮法分为 (1)电解气浮 (2)机械分散空气气浮(微孔曝气气浮和剪切气泡气浮) (3)加压溶解空气气浮(最为常用,问题最多) 此外,还有射流气浮、超声流体造泡等新开发的方法
气浮的核心在于气泡的制造和系统的稳定
加 压 溶 气 的 两 种 溶 气 方 式
呈乳化 状态的 乳化油
静沉法从废水中分离出来;若能消除乳化剂的 作用,乳化油剂可转化为可浮油,称为破乳, 乳化油经过破乳之后,就能用沉淀法分离。
细分散油粒: 10~60μ m;
原油乳状液的破乳机理及破乳方法
原油乳状液的破乳机理及破乳方法摘要:归纳了近年来对原油乳状液破乳机理和破乳方法的研究进展,介绍了各种方法的特点、破乳机理和发展现状,对今后乳状液破乳工作的发展提出了建议。
关键词:原油乳状液破乳机理破乳方法原油乳状液的稳定性主要取决于油水界面膜,近年来,随着原油开采进入中后期,采油技术的不断开发和应用,大量的表面活性剂用来驱油,使得原油组成变得更加复杂,因此不断深入研究原油乳状液的破乳机理及新的破乳方法对油田的持续开发具有重要意义。
下面对原油乳状液的破乳机理及破乳方法的研究情况做了归纳,希望对广大油田科研工作者提供参考。
一、原油乳状液的破乳机理目前,由于原油乳状液的形成及稳定性的因素复杂,以及影响原油乳状液破乳的因素众多,以致原油乳状液破乳的机理没有完全弄清楚。
破乳就是破坏乳状液的稳定性,将其从稳定体系变成不稳定体系,最终达到脱水目的。
人们在长期的实践中,总结了一些破乳剂的作用机理:1.顶替或置换机理这种机理认为:破乳剂加入到原油乳状液后,由于破乳剂比乳状液的成膜物质具有更高的表面活性,所以能迅速吸附到油水界面上,将部分原成膜化合物顶替出来,形成新界面膜强度比原来界面膜强度低,减弱了界面膜的稳定性,从而促进原油乳状液的破乳。
这种机理已经被大多数学者认可。
2.反相作用机理这种机理认为,向乳状液中加入破乳剂,发生了相转变,即使原来的稳定油包水型乳状液类型转变为与其相反的乳状液类型,破乳剂的作用是充当水包油型乳化剂,在发生相转变的时候水由于受重力的作用而脱出。
3.润湿增溶机理这种机理认为破乳剂分子对乳状液的乳化膜有很强的溶解能力,从而破坏界面膜。
破乳剂分子可以润湿成膜物质,这种润湿包括水湿和油湿,分别使成膜物质向水中或油中溶解,从而破坏界面膜。
这类破乳剂也可被称作增溶剂。
3.絮凝-聚结机理絮凝作用是指分子量较大的破乳剂分子可将原油乳状液中的分散水滴聚集在一起,形成鱼卵状的聚集体。
这一过程是一个可逆过程,称作絮凝作用。
破乳方法的研究与应用新进展
破乳方法的研究与应用新进展一、本文概述破乳,即将乳状液中的油水两相分离的过程,是化学工程和石油工业中的重要环节。
随着工业的发展和环保要求的提高,破乳技术的研究与应用受到了广泛关注。
本文旨在综述破乳方法的研究现状,分析新型破乳技术的优缺点,并探讨其在不同领域的应用前景。
文章将首先介绍破乳的基本原理和分类,然后重点阐述近年来在破乳剂开发、破乳过程优化以及新型破乳技术等方面的研究进展,最后对破乳技术的未来发展趋势进行展望。
本文旨在为相关领域的研究者提供参考,推动破乳技术的持续创新与发展。
二、破乳技术的基本原理破乳,或称破乳化,是一个将乳状液分解为油相和水相的过程,也就是消除乳状液稳定性的过程。
乳状液是由两种不相溶的液体(通常是水和油)组成的混合物,其中一种液体以微小液滴的形式分散在另一种液体中。
这些微小液滴由表面活性剂(乳化剂)所稳定,防止它们合并形成更大的液滴或完全分离。
破乳技术的基本原理就是通过各种方法破坏或削弱这些乳化剂的作用,使乳状液失去稳定性,从而实现油水分离。
破乳的主要机制包括化学破乳和物理破乳。
化学破乳主要是通过加入破乳剂(也称破乳剂或反乳化剂)来破坏乳化剂的稳定作用。
这些破乳剂通常具有与乳化剂相反的电荷,可以通过电荷中和作用使乳化剂失去稳定乳状液的能力。
物理破乳则主要依赖于温度、压力、电场、磁场等物理因素的变化,改变乳状液体系的热力学状态或动力学状态,从而实现破乳。
在实际应用中,破乳技术的选择和使用取决于乳状液的性质(如乳化剂的种类和浓度、油水比例等)、分离要求(如分离效率、分离后油水的纯度等)以及操作条件(如温度、压力等)。
近年来,随着环境保护意识的提高和能源需求的增长,破乳技术在石油化工、环保、食品加工等领域的应用越来越广泛,其研究和发展也日趋活跃。
三、传统破乳方法的研究进展传统破乳方法主要依赖于物理和化学手段,这些方法在实际应用中积累了丰富的经验和理论基础。
物理破乳方法主要包括加热、离心、电破乳等。
隔油的技术和方法
隔油的技术和方法隔油的技术和方法含油废水主要来源于石油、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械加工等,下面是yjbys店铺为大家带来的关于隔油的技术和方法的知识,欢迎阅读。
1油品在废水中的状态(主要包括四种状态)⑴悬浮状态:油珠粒径一般大于100μm⑵乳化状态:油珠粒径小于10μm,一般为0.1~2μm⑶溶解状态:油珠粒径比乳化状态的小,有的可小到几纳米,溶于水⑷重油:可用沉淀法去除比重大于1的重油对于含油废水的处理,一般采用重力分离法去除悬浮状态的油和重油,其构筑物为隔油装置,对于乳化状态的`油一般采用破乳—混凝—气浮工艺进行处理。
2隔油原理粒径较大的浮油的上浮规律遵从斯托克斯公式,应掌握公式中参数的确定。
3隔油池构造和工作原理⑴平流式隔油池废水从池的一端流入,从另一端流出,其中比重小于1且粒径较大的油珠上浮到水面上,而比重大于1的杂质则沉于池底,上浮的油可油刮板刮到出水端,由集油管排出,沉渣则可通过排泥管排出。
优点是构造简单,便于运行管理,除油效果稳定,缺点是池体大,占地面积多。
⑵斜板隔油池采用波纹形斜板,废水沿板面向下流动,从出水堰排出,水中的油珠沿板的下表面向上流动,然后经集油管收集排出,水中的悬浮物沉降到板上表面,落到池底可经排泥管排出。
目前我国一些含油废水处理站,多采用这种形式的隔油池。
4隔油池的设计参数⑴平流式隔油池(去除油珠粒径不小于150μm)污水停留时间(1.5~2h),污水的水平流速(2~5m/s),单格池宽不大于6m,长宽比不小于4,有效水深不应大于2m,超高不小于0.4m,刮泥机的刮板移动速度不大于2m/min,排泥管的直径不小于200mm,集油管直径宜为200~300mm,池底坡度为0.01~0.02,污泥斗倾角为45°,考虑加热及灭火设施。
⑵斜板隔油池(去除油珠粒径不小于80μm)表面水力负荷(0.6~0.8m3/m2h),斜板的净距为40mm左右且倾角不应小于45°。
隔油和破乳
•溶解度与压力正比,温度反比
(1)溶气效率---溶解于水中 的空气量与通入空气量的百分 比。
溶气效率与温度、溶气压力及 气;液两相的动态接触面积有关。
(2)空气在水中的饱和系数-在一定条件下,空气在水中的 实际溶解量与平衡溶解量之比.
饱和系数与溶气时间及溶气罐 结构有关。在2~4min的常用溶气 时间内,填料罐的饱和系数为 0.7~0.8。
2、溶解空气的释放
释气过程是在溶气水 在反复地收缩、扩散、撞击、 反流、挤压、辐射和旋流中 完成的,整个过程历时不到 0.2s。
3、细微气泡的性质
(1)气泡直径--d愈小,其分散度愈高,对水中悬浮粒子的粘 附能力和粘附量也就愈大。 (2)气泡密度--指单位体积释气水中所合微气泡的个数,它决 定气泡与悬浮粒子碰撞的机率。 (3)气泡的均匀性-- 一是指最大气泡与最小气泡的直径差; 二是指小直径气泡占气泡总量的比例。 (4)气泡稳定时间--是将溶气水注入1000mL量筒,从满刻度起 到乳白色气泡消失为止的历时。优良的释放器释放的气泡稳 定时间应在4min以上。 (5)溶气利用率--是指能同悬浮粒子发生粘附的气泡量占溶 解空气量的百分比。
缺点: 停留时间较长(1.5-2.0小时),水平流速大约为25mm/s; 池体庞大,占地多; 去除油粒粒径一般不小于100~150μm,除油率>70% 。
4.隔油池的设计—平流式
1.平流式隔油池的总容积
W=Qt
式中: Q--废水设计流量,m3/h; t—停留时间,一般为1.5-2h。
或者按照表面负荷计算: 隔油池的表面积A: A=Q/q;
1.3 定义 自然浮上法----水中的粗分散相物质是比重小于l 的强疏水性物质,可以依靠水的浮力使其自发地 浮升到水面。主要用于粒径大于50~60μm的可 浮油的分离,因而常称为隔油。 气泡浮升法----分散相物质是乳化油或弱亲水性悬 浮物,就需要在水中产生细微气泡,使分散相粒 子粘附于气泡上一起浮升到水面,简称气浮。 药剂浮选法----分散相物质是强亲水性物质,就必 须首先投加浮选药剂,将粒子的表面性质转变成 为疏水性的,然后再用气浮法加以除去,这就是 药剂浮选法,简称浮选。
破乳
破乳名词解释:乳状液的分散相小液珠聚集成团,形成大液滴,最终使油水两相分层析出的过程。
破乳定义:又称反乳化作用(demulsification)乳状液的分散相小液珠聚集成团,形成大液滴,最终使油水两相分层析出的过程。
破乳方法可分为物理机械法和物理化学法。
物理机械法有电沉降、过滤、超声等;物理化学法主要是改变乳液的界面性质而破乳,如加入破乳剂。
破乳原理:表面活性剂受到温度变化或者其他外界因素,由乳化状态变成油水分离的过程,主要是乳化不稳定造成。
破乳后的表面活性剂如化妆品、食品添加剂、印染助剂等失去使用性能,而且会引起副作用。
能有效地使乳状液破坏的试剂称为破乳剂(demulsifier),它们通常是在油水界面上有强烈吸附倾向,但又不能形成牢固的界面膜的一类表面活性剂。
有阴离子型破乳剂(如脂肪酸盐、磺酸盐类、烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯脂肪醇磷酸盐等);阳离子型破乳剂(如氯化十四烷基三甲基铵等);非离子型破乳剂(如聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醇(或苯酚)醚、聚氧乙烯聚氧丙烯多乙烯多胺醚)。
破乳方法:1.长时间静置将乳浊液放置过夜,一般可分离成澄清的两层。
2.水平旋转摇动分液漏斗当两液层由于乳化而形成界面不清时,可将分渡漏斗在水平方向上缓慢地旋转摇动,这样可以消除界面处的“泡沫”。
促进分层。
3.用滤纸过滤对于由于有树脂状、粘液状悬浮物存在而引起的乳化现象,可将分液漏斗中的物料,用质地密致的滤纸,进行减压过滤。
过滤后物料则容易分层和分离。
4.加乙醚比重接近l的溶剂,在萃取或洗涤过程中,容易与水相乳化,这时可加入少量的乙醚,将有机相稀释,使之比重减小,容易分层。
5.补加水或溶剂,再水平摇动向乳化混合物中缓慢地补加水或溶剂,再进行水平旋转摇动,则容易分成两相。
至于补加水,还是补加溶剂更有效,可将乳化混合物取出少量,在试管中预先进行试探。
6.加乙醇对于有乙醚或氯仿形成的乳化液,可加入5~10滴乙醇,再缓缓摇动,则可促使乳化液分层。
10-5 隔油和破乳
渗入土中,破坏土层结构,不利于农作物生长,甚至枯死。
③排入水体后在水面上产生油膜,阻碍水体复氧,使水生生物处 于缺氧状态,影响养殖业。
④油类难生物降解,油类的存在加大了活性污泥处理污水的难度, 增加处理负荷。油类物质粘附在活性污泥颗粒的表面,影响氧的 传质效率,抑制微生物的活性,严重时造成污水恶化,影响出水 水质。
粉碎;或含有表面活性剂,油滴表面有一层乳化剂形成的稳定薄
膜,油滴难以合并,不能静置分离。如消除乳化剂作用,乳化油 可转化为可浮油——破乳。经破乳后可用沉淀法分离。乳状油粒
径一般在10μm以下;比重小于1。
(3)溶解油:油在水中的溶解度通常只有几个毫克每升。一般不 超过10%,粒径小,只有几个纳米。
主要用于工业废水处理,由于电耗高、操作运行管理复杂及电极 结垢等问题,难适用于大型生产。
§10-6
浮上法
二、浮上法类型
2、分散空气浮上法
(1)微孔曝气浮上法
压缩空气引入到靠近池底处的微孔板,并被微孔板的微孔
分散成细小气泡。
(2)剪切气泡浮上法 将空气引入到高速放转混合器或叶轮机的附近,通过高速 旋转混合器的高速剪切,将引入的空气切割成细小气泡。
界面能E与界面张力的关系: E =σ × S σ - 界面张力系数;S - 界面面积 未与颗粒粘附前,颗粒与气泡的单位面积上的界面能分别为σ水粒×1和σ水-气×1,单位面积上界面能之和E1为:
粘附后,界面能缩小,粘附面的 单位面积上的界面能E2及其缩小 值ΔE分别为: E2=σ粒-气;
这部分能量差即为挤开气泡和颗 粒之间的水膜所作的功,此值越 大,气泡与颗粒粘附越牢固。
隔油和破乳
隔油和破乳幻灯片1第三章浮力浮上法幻灯片2学习内容1、概述2、隔油池3、气浮4、乳化油及破乳方法幻灯片31.概述1.1原理借助于水的浮力,使水中不溶态污染物浮出水面,然后用机械加以刮除的水处理方法统称为浮力浮上法。
1.2分类根据分散相物质的亲水性强弱和密度大小,以及由此而产生的不同处理机理,浮力浮上法可分为:自然浮上法、气泡浮升法和药剂浮选法三类。
幻灯片41.3 定义自然浮上法----水中的粗分散相物质是比重小于l的强疏水性物质,可以依靠水的浮力使其自发地浮升到水面。
主要用于粒径大于50~60μm的可浮油的分离,因而常称为隔油。
气泡浮升法----分散相物质是乳化油或弱亲水性悬浮物,就需要在水中产生细微气泡,使分散相粒子粘附于气泡上一起浮升到水面,简称气浮。
药剂浮选法----分散相物质是强亲水性物质,就必须首先投加浮选药剂,将粒子的表面性质转变成为疏水性的,然后再用气浮法加以除去,这就是药剂浮选法,简称浮选。
2. 隔油池2.1. 油的概述1 油类的来源2 油的状态3 油污染的危害幻灯片6纺织工业中的洗毛废水轻工业中的制革废水石油开采及加工工业铁路及交通运输工业屠宰及食品加工固体燃料热加工机械工业中车削工艺中的乳化液生产装置的油水分离过程,油品、设备的洗涤、冲洗过程石油开采1含油废水来源带水原油的分离水钻井提钻时的设备冲洗水井场及油罐区的地面降水石油化工焦炉气的冷凝水洗煤气水各种储罐的排水焦化含油废水幻灯片7可浮油:呈悬浮状态,粒径大于15μm,占石油炼厂废水含油量的60—80%,易于用隔油池去除。
分散油:粒径大于1μm,悬浮分散于水相中,不稳定,可采用粗粒化方法去除。
乳化油:呈乳化状态,粒径<1μm,由于表面活性剂的存在使体系较稳定,必须破乳。
一般采用浮选、混凝、过滤等处理方法。
溶解油:呈溶解状态,一般低于5—15mg/l, 难于自然分离,可采用吸附、化学氧化及生物氧化方法去除。
油-固体物:水体中的油黏附在固体悬浮物的表面形成油-固体物,可采用分离法去除。
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1.3 定义
自然浮上法----水中的粗分散相物质是比重小于l的 强疏水性物质,可以依靠水的浮力使其自发地浮
升到水面。主要用于粒径大于50~60μm的可浮 油的分离,因而常称为隔油。
气泡浮升法----分散相物质是乳化油或弱亲水性悬 浮物,就需要在水中产生细微气泡,使分散相粒
子粘附于气泡上一起浮升到水面,简称气浮。
含油废水排入水 体后将在水面上 产生油膜,阻碍 大气中的氧向水 体转移,使水生 生物处于严重缺 氧状态而死亡。 在滩涂上还会影 响养殖和利用。
沟道
含油废水排入城 市沟道,对沟 道、附属设备及 城市污水处理厂 都会造成不良 影响。
a
2.2 隔油池
用自然浮上法去除可浮油的构筑物,称为 隔油池。目前常用的隔油池有平流式隔油 池和斜板式隔油池两类。
第三章 浮力浮上法
学习内容
1、概述 2、隔油池 3、气浮 4、乳化油及破乳方法
a
1.概述 1.1原理
借助于水的浮力,使水中不溶态污染物 浮出水面,然后用机械加以刮除的水处理方 法统称为浮力浮上法。
1.2分类
根据分散相物质的亲水性强弱和密度大小,以 及由此而产生的不同处理机理,浮力浮上法可分为: 自然浮上法、气泡浮升法和药剂浮选法三类。
W=Qt
式中: Q--废水设计流量,m3/h; t—停留时间,一般为1.5-2h。
或者按照表面负荷计算: 隔油池的表面积A:
A=Q/q;
其中,q取1.2m3/m2h
a
2.格数n 隔油池宜分隔为数格,分格数n通常为2~4。
3.宽度b 如采用机械刮油,单格宽度b必须与刮油机的跨
度规格相匹配,一般为6.0m、4.5m、3.0m、 2.5m和2.0m;
平流式隔油池(API) 斜板式隔油池: 平行板式 (PPI)
波纹斜板 (CPI)
a
2.2.1 平流式隔油池
1.工作过程 Flash
含油废水通过配水槽进入矩形的隔油池,沿水平方向缓
慢流动,在流动中油品上浮水面,由集油管或刮油机推
送到集油管中流入脱水罐。
沉淀下的重油及其他杂质,积聚到池底污泥斗中,通过
a
集油槽
a
3.特点 优点:
结构简单,管理方便,除油效果稳定; 操作与维护容易,使用比较广泛。
缺点: 停留时间较长(1.5-2.0小时),水平流速大约为2-
5mm/s; 池体庞大,占地多; 去除油粒粒径一般不小于100~150μm,除油率
>70% 。
a
4.隔油池的设计—平流式
1.平流式隔油池的总容积
难于自然分离,可采用吸附、化学氧化及生物
氧化方法去除。
油-固体物:水体中的油黏附在固体悬浮物的
表面形成油-固体物,可采用分离法去除。
a
3 油污染对环境的危害
土壤
水体
在土壤孔隙间形 成油膜,产生堵 塞作用,致使空 气、水分及肥料 均不能渗入土中, 破坏土层结构, 不利于农作物的生 长,甚至是农作 物枯死。
排泥管进入污泥管中。
处理后的废水溢流入排水渠排出池外,进行后续处理,
以去除乳化油及其他污染物。
a
2.构造: 钢混或砖石砌筑。一般分为2~4格,单格宽《=6米,以便 布水均匀。有效水深不超过2米,长宽比》4。 多用链带式的刮油刮泥机。一般每格安装一组刮油刮泥机, 设一个污泥斗。 盖板保温,防火防雨;北方地区设置保温设施。
油炼厂废水含油量的60—80%, 易于用隔油
池去除。
分散油:粒径大于1µm,悬浮分散于水相中,
油 不稳定,可采用粗粒化方法去除。
的 状
乳化油:呈乳化状态,粒径<1µm,由于表面 活性剂的存在使体系较稳定,必须破乳。一般 采用浮选、混凝、过滤等处理方法。
态 溶解油:呈溶解状态,一般低于5—15mg/l,
油
加工工业
石油炼制
废
石油化工
水
铁路及交通运输工业
来 源
屠宰及食品加工
固体燃料热加工 焦化含油废水
机械工业中车削工艺中的乳化液
生产装置的油 水分离过程,油 品、设备的洗 涤、冲洗过程
带水原油的分 离水 钻井提钻时的 设备冲洗水 井场及油罐区 的地面降水
焦炉气的冷凝水 洗煤气水 各种储罐的排水
a
可浮油:呈悬浮状态,粒径大于15µm,占石
a
2. 平行板式隔油池(PPI)
平流式隔油池内安装许多倾斜的平行板,便成了平行板式隔 油池(PPI)。斜板的间距为100mm。这种隔油池的特点
是复油杂水,分维离护迅和速清,理占都地比面较积困小难(。只为API的1波纹板隔油池(CPI)
将PPI的平行板改 换成波纹斜板,既 波纹板隔油池 (CPI)。 板间距20-40mm ,倾角45°。水沿 板面向下,油滴沿 板下表面向上,汇 集后用集油管排出 ,处理后的水从溢 流堰排出。 分离效率更高,池 内水的停留时间约 为30min,占地只
a
3.2 气泡形成和粘附过程
3.2.1 空气的溶解、释放及气泡性质 1、空气的溶解 2、溶解空气的释放 3、细微气泡的性质
有PPaI式的2/3。
a
平流式+斜板
a
3. 气浮 3.1、概述 3.2、气泡形成和粘附过程 3.3、气浮设备及其设计计算
a
3.1 概述
1.工作原理 气浮过程中,细微气泡首先与水中的悬浮粒于
相粘附,形成整体密度小于水的“气泡-颗粒”复 合体,使悬浮粒子随气泡一起浮升到水面。
由此可见,实现气浮分离必须具备以下三个基本条件: 一是:水中产生足够数量的细微气泡; 二是:污染物形成不溶性的固态或液态悬浮体; 三是:气泡能够与悬浮粒子相粘附。 这里着重讨论细微气泡的形成以及它与悬浮粒子的粘附 问题。
药剂浮选法----分散相物质是强亲水性物质,就必
须首先投加浮选药剂,将粒子的表面性质转变成
为疏水性的,然后再用气浮法加以除去,这就是
药剂浮选法,简称浮选。
a
2. 隔油池
2.1. 油的概述 1 油类的来源 2 油的状态 3 油污染的危害
a
纺织工业中的洗毛废水
轻工业中的制革废水
1
石油开采
含
石油开采及
采用人工刮油时,b不宜大于3.0m。 4.水深h
隔油池工作水深h一般不小于2.0m,h/b宜在 0.3~0.4范围。显然,过流断面面积F=Q/v= nhb。 5.长度L L=A/nb,所得的L值应满足单格长宽比L/b≥4.0。
a
2.2.2 斜板式隔油池
1.原理——浅层原理 优点: 可分离的最小油滴直径为60μm; 相应的上升速度不高于0.2mm/s; 停留时间≤30min, 为平流式的1/4-1/2。