油過濾技術(shù)多是指油水分離技術(shù),該技術(shù)是根據(jù)水和油的密度差或者化學(xué)性質(zhì)不同,利用重力沉降原理或者其他物化反應(yīng)去除雜質(zhì)或完成油份和水份的分離。油過濾方法主要有離心式分離、重力式分離、電分離、吸附分離、氣浮分離等。
離心式油水分離原理是:利用油水密度的不同,使高速旋轉(zhuǎn)的油水混合液產(chǎn)生不同的離心力,從而實現(xiàn)油過濾,使油與水分開。由于離心設(shè)備可以達到非常高的轉(zhuǎn)速,產(chǎn)生高達幾百倍重力加速度的離心力,因此離心設(shè)備可以較為徹底地將油水分離開,并且只需很短的停留時間和較小的設(shè)備體積。
利用離心分離原理工作的一種主要設(shè)備室水力旋流器,它用于將作為連續(xù)相得液體與作為分散相得固粒、液滴或氣泡進行物理分離的設(shè)備。分散相與連續(xù)相之間的密度差越大,兩相就越容易分離。與重力場中的情況類似,在兩相之間的密度差一定得條件下,分散相得顆粒直徑越大,在重力場中達到平衡狀態(tài)時兩相之間反向運行的速度差越大,因此就越容易分離。
由于油離心過濾設(shè)備有運動部件,日常維護較難,因此目前只應(yīng)用于試驗室的分析設(shè)備和需要減小占地面積的場所。
重力式油水分離也是利用油、氣、水的相對密度不同,組分一定得油水混合物在一定得壓力和溫度下,當(dāng)系統(tǒng)處于平衡時就會形成一定比例的油、氣、水相。當(dāng)相對較輕的組分處于層流狀態(tài)時,較重組分液滴根據(jù)斯托克斯公式的運動規(guī)律沉降,重力式沉降分離設(shè)備即根據(jù)這一基本原理進行設(shè)計。
有斯托克斯公式可知,沉降速度與油中水分半徑的平方成正比,與水油的密度差成正比,與油的粘度成反比。通過增大水分密度,擴大油水密度差,減小油液粘度可以提高沉降分離速度,從而提高分離效率。
電脫過濾方法即電蒸發(fā)作為油水處理的最終手段,在油田和煉油廠得到廣泛應(yīng)用,其原理是乳狀液置于高壓的交流或直流電場中,由于電場對水滴的作用,銷弱了乳狀液的界面膜強度,促進水滴的碰撞、合并,最終聚結(jié)成粒徑較大的水滴,從原油中分離出來。
由于用電蒸發(fā)處理含水量較高的原油乳狀液時,會產(chǎn)生電擊穿而無法建立極間必要的電場強度,所以,電脫法不能獨立使用,只能作為其它處理方法的后序工藝。
浮選法,又稱氣浮法,是國內(nèi)外正在深入研究與不斷推廣的一種水處理技術(shù)。該法是在水中通入空氣或其他氣體產(chǎn)生微細氣泡,使水中的一些細小懸浮油珠及固體顆粒附著在氣泡上,隨氣泡一起上浮到水面形成浮渣(含油泡沫層) ,然后使用適當(dāng)?shù)钠灿推鲗⒂推踩?。該法主要用于處理隔油池處理后殘留于水中粒?jīng)為10~60μm 的分散油、乳化油及細小的懸浮固體物,出水的含油質(zhì)量濃度可降至20~30 mg/ L 。根據(jù)產(chǎn)生氣泡的方式不同,氣浮法又分為加壓氣浮、鼓氣氣浮、電解氣浮等,其中應(yīng)用最多的是加壓溶氣氣浮法。
吸附法是利用親油性材料,吸附廢水中的溶解油及其他溶解性有機物。最常用的吸油材料是活性炭,可吸附廢水中的分散油、乳化油和溶解油。由于活性炭的吸附容量有限(對油一般為30~80 mg/ g) ,成本高,再生困,一般只用作含油廢水多級處理的最后一級處理,出水含油質(zhì)量濃度可降至0. 1~0. 2 mg/ L 。
1976 年湖南長嶺煉油廠在廢水處理中就采用了活性碳吸附進行深度處理。國內(nèi)外對于新型吸附劑的研制也取得了一些有益的成果。研究發(fā)現(xiàn),片狀石墨能吸附由海上油輪漏油事件釋放的重油并易于與水分離。吸附樹脂是近年來發(fā)展起來的一種新型有機吸附材料,吸附性能好,再生容易,有逐步取代活性炭的趨勢,有越來越多的業(yè)內(nèi)人士研究高效吸油樹脂的合成與應(yīng)用
生物氧化法是利用微生物的生物化學(xué)作用來實現(xiàn)油過濾,使廢水得到凈化的一種方法。油類是一種烴類有機物,可以利用微生物的新陳代謝等生命活動將其分解為二氧化碳和水。含油廢水中的有機物多以溶解態(tài)和乳化態(tài),BOD5 較高,利于生物的氧化作用。對于含油質(zhì)量濃度在30~50 mg/ L 以下、同時還含有其他可生物降解的有害物質(zhì)的廢水,常用生化法處理,主要用于去除廢水中的溶解油。含油廢水常見的生化處理法有活性污泥法、生物過濾法、生物轉(zhuǎn)盤法等?;钚晕勰喾ㄌ幚硇Ч?主要用于處理要求高而水質(zhì)穩(wěn)定的廢水。
生物膜法與活性污泥法相比,生物膜附著于填料載體表面,使繁殖速度慢的微生物也能存在,從而構(gòu)成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。但是,由于附著在載體表面的微生物量較難控制,因而在運轉(zhuǎn)操作上靈活性差,而且容積負荷有限。