工业用油水分离器概述

随着工业的迅猛发展和环保意识的加强，油水分离技术更受到人们的重视。油水分离是液液分离范畴，要根据油在水中的存在状态不同和处理的效果要求不同，采用不同的方法进行液液分离。含油污水分离可以达到一进二出的效果，进入的是含油污水。上出分离的油（如再分离水得到清洁的油）下出洁净的水，即节能又环保。

油和水的结合是两者不相溶液体的混合液体。水以极小的液滴分散于油中，称“油包水”型（符号是W/O），水是分散相，油是连续相；我们这里探讨的是油以极小的液滴分散于水中，称“水包油”型，（符号是O/W）此时油是分散相，水是连续相。 油在水中的形式可划分为五种物理形态：

游离态油（浮油）：油的粒度≥100μm，，以连续相的油膜漂浮在水面上，静置后能较快上浮。约占污水中油类的60% 。

分散态油：油的粒度10—100μm的细微油滴，在水中稳定性不高，静置一段时间后相互结合形成浮油。

乳化态油：油的粒度小于10μm大部分是1—2μm。这种水包油的乳化状态是很稳定的。

溶解态油：油的粒度比乳化态油滴还小，油在水中的溶解度是很低的一般只有5-10 mg/L。是真正溶解于水的油。

固体上的附着油：它是以固体为核而形成的，也就是说水中包着固体颗粒上的油。

油水分离的重力理论基础：

油滴的浮升分离，对一定粒径的油滴来说，根据Stokes（斯托克斯）定理，其脱除效率由下列公式（适用于游离态油）表示：

ηi=(ρ-ρ。)g di2 A/18 μ Q

ηi一粒径为di的油滴脱除效率

油滴粒径，m

ρ，ρ。一水及油的密度，kg/m2

g一重力加速度，m/s2

A 一浮升面积，m2

μ一水的粘度，Pa·s

Q一污水处理量，m3/s

从该定律公式中可以看到，要提高液粒的浮升效率，只有通过凝聚使颗粒聚合增加粒径来实现，油滴粒径越大，成平方的影响油滴脱除效率。所以要破乳聚结使油滴粗粒化。水油的密度差越大，则脱油效率也越高，也就是说油的密度差越大，油滴脱除效率越高，例如柴油就比植物油脱除效率高。

2油水分离步骤

除浮油，重力分离利用油水两相的密度差及油和水的不互溶性进行分离的。油滴从水中分离出来的油滴粒径越大，越容易从水中分离出来；油滴粒径越小，分离难度越，分离越难。离心法:用油和水的密度差，液体在离心力的作用下进行分离。

当油含量很高时（3000～15300ppm） ，用油水旋流器，旋流管的分离效率可达99%以上（游离状态的油）。液流由直线转变为高速旋转运动，经分离锥后流道截面的逐渐缩小，液流速度逐渐增大形成螺旋流态，油受到的离心力小，聚结在中心区，从油出口排出.水受到的离心力大，聚集在旋流器四壁区，从尾管排除，实现了油水的分离。

刮油法:用亲油的不锈钢带或不锈钢圆盘把水中浮油带出来刮走。

第二步要进行固液分离，把大于5μm 的固体颗粒从液体中除掉。因为固体颗粒上的水包油是无法破开的。我们在用较高精度的过滤器进行固体颗粒分离时发现也有破乳聚结的效果。

第三步要进行破乳聚结，用亲油疏水的3—5μm细纤维滤层把乳化的水包油切开。破乳后的小油液滴很快接近纤维或接近已附着在纤维上的油滴，由于过滤是从内向外，从密到稀的扩散作用，小油滴和聚结材料碰撞，吸附在聚结材料表面逐渐增大。当吸附力小于水流牵引力时，这些聚结的大油滴从聚结材料上脱落。液体压力把液滴从纤维表面释放出来，到下一层间隙大的纤维上粘附增的更大。这样的深层扩散多次形成了较大的油滴。实现了初步的聚结，也就是说油滴还不很大。水的混合层。当油层较厚时，油位控制器发出信号，打开排油阀排油。含有微量油的水流向下游流出。

第四步是进一步的聚结（粗粒化），我们采用多根亲油的细长管，含小油滴的水油混合液从细管的下端向流动。液体在管内流动时小油滴的碰撞，形成大油滴和粘附在亲油的管壁上油滴流动较慢也形成大油滴，快速上升到上部小孔处流出时，由于比重差，水往下流，油往上聚集。这里可以明显的看到油层、水层和油水的混合层。

第五步是更精细的破乳聚结，亲油疏水的纤维层要厚，组成是内密外疏，达到精细的破乳聚结目的。这里的流速更要低，总效果含油量可以从5000ppm达到1-2ppm。过滤比可以达到β≥2000。