微电场作用下油水乳状液物理破乳聚结及油水分离方法涉及石油、石化、食品、机械加工、船运行业等技术领域。采用的技术方案为：含油污水在油水聚结板下表面与箱体底板之间的微电场作用下，油滴上浮聚结吸附在聚结板的下表面，油滴体积聚结长大后从浮油孔上浮，使油水得到有效分离。本发明专利技术是利用纯物理方法，实现微小乳状液滴在微电场作用下，迁移、吸附、聚结、上浮，最后现实油水分离，油水分离率能达到98%以上。
【技术实现步骤摘要】
重型设备清洁水的净化、机床冷却水的净化、制造业含油污水净化处理、油库含油污水净化处理、大型船舶机舱中含油污水处理、油田含油污水处理和炼油厂含油污水处理等本专利技术属于一种含油污水中乳化油的物理破乳和聚结方法及其装置。
技术介绍
工业生产、航空航天、生活废水及国防设施等都有对含油含杂的水及含水含杂的油进行净化处理的需求，对含油含杂的水及含水含杂的油进行净化处理历来是相关生产过程的重要环节，是提高产品质量与经济效益的重要手段，也是环保排放的达标要求。含油水中的油，按油珠粒径可分为浮油、分散油、乳化油和溶解油，通过目前的沉降分离装置可去除大部分浮油和1/4左右的乳化油及颗粒直径大于IOum的杂质胶团，但余下极少量浮油、3/4左右乳化油和颗粒在3-10um的杂质胶团尚未去除，由于单纯的油颗粒和单纯的固体颗粒在流动过程中与水分离是利用密度不同的性质达到的，但对于油颗粒中含有小水珠，或油颗粒中包含固体颗粒，这种复合颗粒的密度与水的密度基本一致，这很难利用上述方法进行分离。目前，公知的油水净化技术有:化学法、微生物法、物理法等。化学法的流程是加药-絮凝-过滤，其特点是:化学试剂广泛、投药方便、操作简单；缺点是易造成二次污染、絮凝分离后的油不易回收且成本高。微生物法的特点是:利用菌种吞噬水中油，其特点是绿色环保；其不足是:菌落种群易退化及变异、对环境要求高。物理法又分为离心法、旋流法、沉降法、气体浮选法等；离心法的特点是大颗粒杂质清除率较低。旋流法的效果与离心法相当。沉降法的特点是:工艺简 单操作方便，其不足是需较大的容器及较长的时间，且效果不好。本专利方法是利用微电场及聚结板特殊的结构，将微小乳化油滴在聚结板上进行碰撞、聚结，当油滴直径长大到一定尺度时，油滴就能上浮，从而实现油水分离。见附件中另一专利技术专利。
技术实现思路
本专利技术涉及一种水中乳化油滴，在微电场作用下快速聚结及油水分离方法。含油污水中的油滴绝大多数都是以水包油型(0/W)乳状液存在的，乳状液滴的直径都小于20微米，水中乳状液滴的上浮速度每小时只有几毫米，单纯靠重力沉降的方法无法实现油水分离，由于乳状液滴与水的密度差很小，利用旋流分离法也无法实现油水分离。目前，常用的较好方法是加破乳剂后，再进行沉降或旋流分离，但此方法最终有破乳剂残留在水中，会给水质造成富氧化。本专利技术是在聚结板的下表面附着一薄层不锈钢(316)，聚结板的下表面与油水聚结罐地面之间加微电场，使带负电荷的0/W型乳状液快速上浮，撞击聚结板的下表面，实现微小乳状液滴碰撞聚结，实现破乳，形成大油滴，最后实现油水分离。本专利技术所采用的具体的技术方案是:一种，是在聚结板下表面与油水聚结罐底面之间加微电场，使含油污水发生乳化油滴迁移、吸附、上浮，使油水得到有效分离。所述的聚结板的板材选用聚四氟乙烯，在聚四氟乙烯板材制作过程中加入骨粉，并在弱酸中浸泡数5 10分钟，且将聚结板的上表面在火焰外快速烘烤2 5秒，烧烤温度保持在45 60°C，使聚结板上表面改性为强烈亲水疏油。聚结板的外型为倒“ V”字型，角度为80 100°，长边长与短边长之比为2:1 2.3:1。聚结板中加入骨粉后，在10% 16%的稀硫酸中浸泡5 10分钟。倒“ V ”字型聚结板的顶端有多个直径4 8mm的圆孔，微小乳化油滴稳定层流流动过程中，在微电场作用下，与聚结板的下表面碰撞、聚结，当过油滴直径聚结到一定粒径时，油滴通过倒“ V ”字型顶端的圆型浮油孔通道开始上浮，进而实现油水分离。在聚结板的下表面附着一薄层(厚度0.5mm)不锈钢(316),作为微电场的正极。聚结板的表面与水平方向呈5 15°的角度以增大含油污水和聚结板的接触面积，增加乳化油滴与聚结板下表面的碰撞机会。本专利技术还公开了专用于上述方法的聚结板，由聚结板浮油孔、聚结板上表面、聚结板沉沙孔、聚结板支撑杆、聚结板下表面组成；聚结板的上表面为聚四氟乙烯板材；聚结板板材的下表面为不锈钢316，聚结板的外型为倒“ V”字型，角度为80 100°，长边长与短边长之比为2:1 2.3:1。所述的聚结板的上表面在聚四氟乙烯板材制作过程中加入骨粉，并在10% 16%的稀硫酸中浸泡数5 10分钟，且将聚结板的上表面在火焰外快速烘烤2 5秒，烧烤温度保持在45 60°C，使聚结板上表面改性为强烈亲水疏油。本专利技术与现有技术相比:(I)利用聚四氟乙烯为基层，设计一款“V”字型聚结板，此聚结板比通常的“M”字型聚结板具有较长的流体停留时间，增加乳化油滴与聚结板的碰撞机会；(2)在聚四氟乙烯中加入骨粉，并在弱酸(10% 16%的稀硫酸)中浸泡数分钟，且将聚结板的上表面在火焰外快速烘烤(温度保持在45 60°C)，使聚结板上表面改性为强烈亲水疏油；(3)在聚结板的下 表面附着一薄层不锈钢，作为微电场的正极，增大乳化油滴上浮速度。在不添加任何化学药剂的前提下，含油污水经过本系统处理后，除油率可达98%，系统无动设备，具有低耗能、占地面积小等特点。附图说明图1是聚结板结构示意2是聚结板板材剖面示意3是微电场破乳油水分离装置主视图和左视图图4是中间出油口局部放大中:1、聚结板浮油孔，2、聚结板上表面，3、聚结板沉沙孔，4、聚结板支撑杆，5、聚结板下表面，6、进水口，7、出油口，8、聚结板，9、中间出油口，10、箱体，11、隔板，12、溢流口，13、出水口，14、PVC绝缘基层，15、金属导电层，16、PVC绝缘基层。具体实施例方式在图1、图2中，聚结板板材结构由聚结板浮油孔1、聚结板上表面2、聚结板沉沙孔3、聚结板支撑杆4、聚结板下表面5组成。聚结板板材的上表面2选用聚四氟乙烯，在聚四氟乙烯板材制作过程中加入骨粉，并在10% 16%的稀硫酸中浸泡数5 10分钟，且将聚结板的上表面在火焰外快速烘烤2 5秒，烧烤温度保持在45 60°C，使聚结板上表面改性为强烈亲水疏油。聚结板板材的下表面5选用不锈钢316，并使之通正电，以加速油滴上浮速度。聚结板的外型为倒“ V”字型，角度为80 100°，长边长与短边长之比为2:1 2.3:1,以增加乳化油与聚结板的接触时间。在聚结板板材的顶部和底部分别挖切4-8mm的圆形浮油孔I和圆形沉沙孔3，以有利于聚结后油滴上浮，以及固态颗粒的沉降。聚结板支撑杆4将各层聚结板板材支撑起来，还可以调整聚结板之间的板间距。在图3中，微电场破乳油水分离装置由进水口 6、出油口 7、聚结板8、中间出油口9、箱体10、隔板11、以及溢流口 12和出水口 13组成。聚结板的表面与水平方向呈5-15°的角度以增大含油污水和聚结板的接触面积，增加乳化油滴与聚结板下表面的碰撞机会。隔板11将油水分离装置聚结板8与进水口 6和出水口 13隔开，在聚结板所在的中间箱体10底板的上表面，附着0.5mm厚的不锈钢316层，并与外接电源相连，使之带有IO-1OOmv的负电，以增加油滴的上浮速度。在图4中，微电场破乳油水分离装置的中间出油口包括PVC绝缘基层14、金属导电层15和PVC绝缘基层16。金属导电层15通过导线与外接电源相连，使之带有IO-1OOmv正电荷，并用导线将金属导电层与聚结板下表面连接，使得聚结板下表面带正电荷，以增加油滴的上浮速度。含油污水通过进水口 6进入到微电场破乳油水分离装置箱体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微电场作用下油水乳状液物理破乳聚结及油水分离方法，其特征在于，是在聚结板下表面与油水聚结罐底面之间加微电场，使含油污水发生乳化油滴迁移、吸附、上浮，使油水得到有效分离。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王小兵，曹雨平，徐燕，赵庆梅，赵会军，张洪文，袁惠新，付双成，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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