除油基本方法
• 1、物理法 主要包括除油罐除油、斜板除 油、粗粒化除油、气浮除油等。
• 2、化学法 投加破乳剂絮凝剂除油，化学 氧化等。
• 3、物理化学法 通过过滤、吸附等工艺除 油。
• 4、生化法
一、物理法除油
• 1、重力沉降法除油
• 重力沉降法也叫自然除油法。它是根据油和水的 密度不同利用油和水的密度差使油上浮，达到油 水分离的目的。
• 2、分散油 油珠粒径一般为10~100μm，以微小 油珠悬浮于溶液中，不稳定，静止一段时间以后 往往形成浮油
• 3、乳化油 油珠粒径小于10μm，一般为 0.1~0.2μm，当溶液中含有表面活性剂时，油珠 往往形成稳定的乳化液
• 4、溶解油 油珠粒径比乳化油油珠小，可以小到 几纳米，是溶于溶液的油微粒
• 含油污水处理常采用气浮法，按气泡产生 方式的不同，可分为充气气浮、溶气气浮 等。
• 3.1充气气浮 充气气泞是采用扩散板或微 孔管直接内气浮池中通入压缩空气，或借 水泵吸水管吸入空气，也可以来用水力喷 射器、高速叶轮等向水中充气，形成的气 泡直径大约为1000μm。
• (1)射流气浮 由喷嘴射出的高速水流被吸入室
• 关于组粒化的机理，大体上有两种观点， 即“润湿聚结”和“碰撞聚结”。
• 润湿聚结理论建立在亲油性粗粘化材料的 基础上。当含油污水流经由亲油性材料组 成的粗粒化床时，分散油滴便在材料表面 湿润附着，这样材料表面几乎全被油包住， 再流来的油滴也更容易润湿附着在上面， 因而附着的油滴不断聚结扩大并形成油膜。 由于浮力和反向水流冲击作用，油膜开始 脱落，于是材料表面得到一定更新，脱落 的油膜到水相中仍形成油滴，该油滴粒径 比聚结前的油滴粒径要大．从而达到粗粒 化的目的。
• 斜板除油装置可分为立式和平流式两种。 一般常用的是立式斜板除油罐。
• 立式斜板除油罐的结构型式与普通立式除 油罐基本相同。其主要区别是在普通除油 罐中心反应筒外的分离区一定部位加设了 斜板组。如图
• 含油污水从中心反应简出来之后，先在上 部分离区进行初步的重力分离，较大的油 滴颗粒先行分离出来，然后污水通过斜板 区，油水进一步分离，分离后的污水在下 部集水区流入集水管，汇集后的污水由中 心柱管上部流出除油罐，在斜板区分离出 的油滴颗粒上浮到水而，进入集油槽后由 出油管排出到吸油装置。
• 自然除油的设备有自然除油罐(立式除油罐) 和平流隔油池。
• 1.1、立式除油罐
• 含油污水经进水管流入罐内中心筒，经配 水管流入沉降区。水中粒径较大的油粒在 油水相对密度差的作用下首先上浮至油层， 粒径较小的油粒随水向下流动。在此过程 中，一部分小油粒由于自身在静水中上浮 速度不同及水流速度梯度的推动，不断碰 撞聚结成大油粒而上浮，无上浮能力的部 分小油粒随水进入集水管，经出水系统流 出除油罐。
• 碰撞聚结理论建立在疏油材料基础上。无 论由粒状的还是纤维状的粗粒化材料组成 的粗粒化床，其空隙均构成互相连续的通 道，犹如无数根直径很小、相互交错的微 管，当含油污水流经该床时，由于粗粒化 材料是疏油的，两个或多个油滴有可能同 时与管壁碰撞或互相碰撞，其冲量足可以 将它们合并为一个较大的油滴，从而达到 粗粒化的目的。
• 与自然沉降法相比，气浮法具有以下特点：
• ①由于气浮法的表面负荷有可能高达 12m3/m2·h，水在池中停留时间只需1020min，而且池深只需2m左右，故占地面 积小，节省基建投资。
• ②气浮池具有预曝气作用，出水和浮渣都 含有一定量的氧，有利于后续处理或再利 用，泥渣不易腐化。
• ③对那些很难用沉降法处理的含油污水， 气浮法处理效率高，出水水质好。
• 粗粒化除油装置有分建式及合建式两种。
3、气浮除油
• 气浮就是在含油污水中通人空气(或天然气) 或设法使水中产生气体，有时还需加入浮 选剂或混凝剂，使污水中颗粒为 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，从而达到合油污水除油 除悬浮物的目的。
• 斜板材质应是在污水中长期浸泡不软化、 不变形、耐油、耐腐蚀的材料；目前常用 的材料有聚氯乙烯和不饱和聚酯玻璃钢。
2、粗粒化除油
• 2.1、粗粒化除油机理
• 当含油污水通道一个装有填充物的装置时, 污水中的油滴会由小变大，这一过程就称 为粗粒化。所用的填充材料称为粗粒化材 料。经过粗粒化后的污水，其含油量与污 油性质并没有发生变化，只是更容易用重 力分离法将油除去。
• 基本原理
• 自然除油的原理认为油珠颗粒是在理想状态下 进行重力分离的，即假定过水断面上各类的水流 速度相等。且油珠颗粒上浮时的水平分速度等于 水流速度；油珠颗粒是以等速上浮；油珠颗粒上 浮到水面即被去除。
•
• 由斯托克斯公式可知，若污水中的油珠颗 粒直径、污水密度、油的密度和水温一定 时，则油珠颗粒的浮升速度也为定值，除 油效率与油珠颗粒的浮升速度成正比，与 表面负荷率成反比。
• ④气浮法的缺点是电耗较大，处理每吨污 水要比沉降法多耗电约0.02~0.04KW·H
• 气浮过程包括气泡产生、气泡与油滴附着， 以及上浮分离等连续步骤。实现气浮法分 离有两个必要条件：
• 第一、必须向水中提供足够数量的微细气 泡、气泡理想尺寸为15-30μm；
• 第二，必须使污汉物呈悬浮状态或具有疏 水性质，从而附着于气泡上浮升；
• 无论是亲油的还是疏油的材料，两种聚结 都是存在的，只是前者以“润湿聚结”为 主，但也有“碰撞聚结”。原围是污水流 经粗粒化床时，油摘之间也有碰撞；后者 以”碰撞聚结”为主，它们也有”润湿聚 结”，原因是当疏油材料表而沉积油泥时， 该材料便有亲油性，自然有“润湿聚结” 现象。
• 因此无论是亲油材料或是疏油材料，只要 粒径合适，都有比较好的粗粒化效果。
• 乳状液形成主要是由于下列原因 • 1)充分搅拌 • 2)污水中乳化剂的作用
• 当污水中有气泡存在时．悬浮的油滴或颗 粒都能黏附上去，它们能否与气泡黏附取 决于水对该种颗粒的润湿性。容易被水润 湿的物质称为亲水性物质；反之为疏水性 物质。
• 当颗粒润湿性很好时，颗粒不易与气泡黏 附，不能用气浮法除去；当颗粒润湿性很 差时，颗粒易与气泡黏附适宜用气浮法去 除。乳化油属疏水性颗粒，其本身相对密 度又小于1，因而特别适宜用气浮法进行分 离。
• 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。含油污水进入水体会在水面形 成油膜，阻碍水体的复氧，造成水体溶解 氧不足而引起水质恶化，水生动植物死亡 等。
内形成真空，并从吸气管吸人空气。气水混合物 在喉管内进行激烈的能量交换，空气被粉碎成细 微的气泡，进入扩散段后，动能转化为势能，近 一步压缩气泡，增大了空气在水中的溶解度，随 后进入气浮池。
• (2)叶轮气浮
• 叶轮高速旋转时，盖板下方形成负压，空气从进 气管进入，污水由盖板上的圆孔进入，在叶轮的 搅动下，空气被粉碎成细小的气泡，并与水充分 混合后一起被导向叶片甩出再经过整流板稳流后， 在池体内垂直上升，进行气浮。形成的泡沫不断 被缓慢转动的刮沫板刮出他外。这种气浮设备适 用于处理水量不大，但含油量较高的污水，其除 油率一般在80％左右。叶轮直径多为200-400mm 最大不超过600-700mm，转速多采用9001500r/min，圆周线速度为10-15m/s。气浮池的充 水深度与吸气量有关．一般为1.5-2m，不超过3m。
• (2)部分加压溶气气浮流程
二、化学法除油
• 4.1乳化物及破乳
• 油田合油污水中由于有乳化剂的存在并搅 拌激烈，油滴表面便形成了一层稳定的薄 膜，油和水不会完全分层，污水形成了不 透明的乳状掖。当分散的液滴是油滴时叫 水包油型乳状液(以O/W表示)，当分散的液 滴是水滴时叫油包水型乳状液(以W/O表示)。 油田含油污水主要是水包油型乳状液。
3.2溶气气浮
• 溶气气浮是使空气在一定压力下溶于水中呈饱和 状态，然后使含油污水压力骤然降低，这时空气 便以微小的气泡从水中析出并进行气浮。用这种 方法形成气泡的直径只有80μm左右，并且可以人 为地控制气泡与污水的接触时间，因而净化效果 比充气气浮好，应用也更为广泛。
• 溶气气浮可以分为两种方式：一种是空气在常压 或加压下溶于水中．而在负压下析出，称为溶气 真空气浮；另一种是空气在加压下溶于水中，而 在常压下析出，称为加压溶气气浮。后者广泛用 于含油污水的处理，通常作为隔油后的处理和生 化处理前的顶处理。
除油基本工艺方法设备
含油污水的来源
• 1、石油开采及加工工业 • 2、固体燃料热加工 • 3、纺织工业中的洗毛废水 • 4、轻工业中的制革废水 • 5、铁路及交通运输业 • 6、屠宰及食品加工 • 7、机械工业中车削工艺中的乳化液 • 其中石油工业及固体燃料热加工工业排出
的含油废水为主要来源
含油污水的危害
• 油田含油污水处理统汁资料表明，若除油 罐进水中含油量不超过5000mg/L，自然除 油的去除率可达95％以上。
• 立式除油罐之所以具有很高的含油去除率， 取决于罐内特定的油水运动过程。
• (1)、上向流速推动浮升过程
• (2)、对流碰撞聚结过程
• (、油层过滤过程
1.2平流式隔油池
• 平流式隔油池与立式除油罐在油水运动规 律上有相同之处，不同之处最明显莫过于 油水运动方向间的差异。在平流式隔油池 中，水流动方向与油滴在静水中浮升方向 互相垂直。油滴在浮升过程中随水流向前 漂移，其运动轨迹是一条向上倾斜的直线。
• 减压阀的作用是保持溶气罐出口压力恒定，从而 控制出罐后气泡的直径和数量。
• 气浮池的构造与隔油池相似，通常采用平流式， 在处理含油污水时，气浮池是隔油池的后续处理 设备，所以池中不必再设集泥装置。
• 加压溶气气浮有全部进水加压，部分进水 加压和部分回流水加压三种基本流程。