1油水分離技術(shù)簡析
能夠?qū)崿F(xiàn)含油廢水分離的技術(shù)主要有：重力沉降、混凝除油、粗粒化技術(shù)、過濾、吸附、膜分離等。重力沉降分離技術(shù)利用油的密度和水的密度差異，基于重力的分離設(shè)備可以分為重力沉降和波紋板隔油兩類；混凝除油將化學(xué)藥品投入含油廢水中，破壞膠體顆粒的穩(wěn)定性，使廢水中難以沉淀的膠體顆粒聚集，形成大顆粒后沉淀下來；粗?；夹g(shù)利用親水親油聚結(jié)材料使水中油類物質(zhì)的濃度達(dá)到很低值，從而促進(jìn)油水分離；過濾技術(shù)是含油廢水處理常用的方法，成本低，常采用的有砂濾、核桃殼過濾和混合介質(zhì)過濾；吸附或膜分離利用親油性材料對廢水中的小分子油進(jìn)行物理吸附或過濾，實(shí)現(xiàn)油水的分離。
2氣浮理論的油液分離原理
氣浮的效率主要受到氣泡和油滴的接觸效果、附著和包裹作用、低湍流和剪切力、流體狀態(tài)、撇油方法和布置等多種因素的影響。氣浮技術(shù)實(shí)現(xiàn)油水分離的過程主要分為四個階段：微氣泡的產(chǎn)生階段、氣泡和油滴的接觸階段、氣泡和油滴的黏附階段以及氣泡和油滴聚合體的上浮階段。
旋流氣體組合分離器是一種靜態(tài)的油、水分離器，裝置中沒有可轉(zhuǎn)動的構(gòu)件，能夠可靠、高效地實(shí)現(xiàn)油、水的分離。國外對于旋流氣體組合分離器的研究較早，技術(shù)先進(jìn)，具有代表性的有MI-EpconAS公司研制的緊湊型氣浮裝置（CFU）、美國Natco集團(tuán)的VersaFloTM裝置、美國CETCO公司的CrudeSep®裝置、西門子VorsepTM緊湊氣浮系統(tǒng)。國內(nèi)具有代表性的有充氣旋流器、單錐型充氣水力旋流器、寧波威瑞泰默旋流氣浮裝置。
3旋流氣浮分離器的設(shè)計
旋流氣浮分離器結(jié)合了旋流分離技術(shù)和氣浮分離技術(shù)，流體經(jīng)過分離器時，在分離器內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)的作用下，水平切線運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾鬟\(yùn)動，其中密度相對較大的介質(zhì)會隨著外筒壁面向下運(yùn)動，密度相對較小的介質(zhì)會流向中心位置，向上運(yùn)動。根據(jù)氣浮分離的需要，在微氣泡發(fā)生器的作用下，含油廢水中加入微氣泡，氣浮和油滴碰撞結(jié)合后密度遠(yuǎn)小于油滴密度，聚合物向著軸心方向運(yùn)動。
旋流氣浮分離器的設(shè)計需要結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際使用要求，根據(jù)需要處理的液體流量，旋流分離器中流體停留的時間來設(shè)計分離器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，流體在旋流器內(nèi)停留的時間需要結(jié)合重力沉降速度對流場的影響來進(jìn)行設(shè)計。旋流氣浮分離系統(tǒng)主要包括氣液混合泵、回流泵、流量計、液位計、旋流氣浮組合分離裝置、壓力表、連接管線及閥門。旋流氣浮分離器是整個含油廢水處理系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，主要的機(jī)械部件包括豎直圓柱桶、入口導(dǎo)片、內(nèi)筒、氣浮噴射器等。旋流氣浮分離器的結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1所示，主要結(jié)構(gòu)為液體入口、觀察孔、底流出口、底部封頭、水平圓板、圓柱內(nèi)筒、溢流堰、頂部封頭和溢流口。
對于分離器封頭設(shè)計來說，橢圓形封頭是壓力容器使用最為廣泛的結(jié)構(gòu)，橢圓形封頭沿著經(jīng)線各點(diǎn)的應(yīng)力是變化的，受力最大的點(diǎn)位于圓柱封頭的頂點(diǎn)處，橢圓形封頭可以達(dá)到與筒體相等的強(qiáng)度。橢圓封頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖2所示。橢圓形封頭的計算公式如式（1）所示。
式中，δ為封頭壁厚；P為罐體設(shè)計壓力；D為罐體的內(nèi)部直徑；[σ]2為罐體許用壓力；h為封頭的垂直高度；hi為封頭內(nèi)側(cè)高度。
內(nèi)筒結(jié)構(gòu)設(shè)計是非常重要的環(huán)節(jié)，內(nèi)筒的高度和直徑對于旋流氣浮分離器的性能具有重要的影響，球冠狀撇油槽的主要作用是裝置內(nèi)部液位高于撇油槽時，油渣和氣泡的混合物經(jīng)溢流堰流入內(nèi)筒中，并且促進(jìn)氣泡和油滴的碰撞及聚合。球冠狀撇油槽上端面具有橢圓封頭的距離約為50mm，內(nèi)筒和外筒的直徑比一般為0.3～0.6，本文設(shè)計的直徑為外筒直徑的1/3，高度為外筒高度的1/2。內(nèi)筒結(jié)構(gòu)如圖3所示。
4結(jié)語
本文主要分析了含油廢水的處理方法及旋流氣浮分離原理，結(jié)合氣浮理論和旋流分離理論，設(shè)計了旋流氣浮分離系統(tǒng)，重點(diǎn)分析了對旋流氣浮分離器的主要機(jī)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)設(shè)計。同時，分析并設(shè)計了旋流氣浮分離器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并結(jié)合分離器的使用要求，對橢圓封頭和內(nèi)筒結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計。
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