含油污水的除油方法-水力旋流器除油

水力旋流器除油是国外20世纪80年代开发的一种先进的油水分离设备。其优点是体积小、占地省、密闭操作、不产生环境污染、分离效率高于重力分离法。我国海洋石油总公司首先引进美国Krebs旋流器，用于南海油田海上钻井平台采出油脱水的处理，石油天然气公司也在大庆、胜利、大港、辽河等油田引进旋流器产品，用于钻井采出油脱水处理。江苏澄露环境工程公司参考引进产品开发了这一技术，生产系列产品，并已成功用于多个陆地油田及海上油井平台采油及集输站原油脱水污水的处理。石化总公司已成功用于镇海、九江、大港、金山等炼油厂含硫污水、含碱污水、焦化冷焦污水的除油处理，胜利油田稠油厂用于循环自流热水的除油处理。华东理工大学、无锡袁博分离机械厂也生产这一产品。

1. 水力旋流器除油原理
   水力旋流器由多只锥形管组成，如图2-9所示，锥管两端由两块固定隔板固定于一个圆筒形容器内，被分隔为进水室、出水室、集油室三段。锥形旋流管的工作原理如图2-10所示，含油污水从进水室内锥管端部切线进水口进入头部，沿锥管璧高速螺旋旋转流动，流向越来越细的出口端(尾部)。高速旋转产生离心力，且离心力是随越来越快的旋转运动而越来越大。由于含油污水中油和水的密度不一样，存在一个密度差，密度较小的油珠被离心力的反力--向心力作用压向中央，且离心力是从进口到出门越来越大，即油珠受到的向心力也随之而越来越大，中心油珠被从出口端(小端)压向进口端(大端)，从而油从出口端顶部导油管被挤出至导油室，使污水中的油珠从水中分离，水则从小端进入出水室。
   油水密度差一般应大于0.05，非乳化的含油污水，采用旋流器除油才能获得较高效率的除油效果。而乳化的含油污水采用旋流器除油时应先进行破乳处理。旋流器分离出的油珠较径一般在15μm以上。
2. 水力旋流除油器应用实例
   ①镇海石化总厂炼油厂常减压装置常压塔顶油水分离
   器排水增设旋流器二级除油，试验数据见图2-13，表2-20。
   ②镇海石化总厂炼油厂加氢精制装置含硫污水水力旋流路除油效率见表2-21。
   ③镇海、金山、盘锦、兰州、茂名等炼油厂延迟焦化装置，用于冷焦水除油处理。处理里150m3/h，100根旋流管，进口压力0.6MPa。
   ④大港油田炼油厂污水处理场，用于含碱污水中和后除油处理，处理量30m3/h，6根旋流管，进口压力0.8Mpa。
   ⑤胜利油田稠油处理厂第二循环水场，用于循环自流热水除油处理，处理量200m3/h，50根旋流管。进口压力0.8MPa。

   旋流器除油试验数据 表2-20

   变频泵工作参数		旋流器污水进口		旋流器出水口		分离效率/%
   转速/(r/min)	流量/(m3/h)	压力/MPa	浓度/(mg/L)	压力/MPa	浓度/(mg/L)
   2900	10	0.55	348	0.30	161	53.7
   2900	10	0.55	498	0.30	138	72.3
   2900	10	0.45	544	0.30	200	63.2
   2900	10	0.45	662	0.23	240	63.7
   2900	10	0.45	871	0.25	200	77.0
   2900	10	0.45	366	0.30	116	68.3
   2900	10	0.50	307	0.25	137	55.4
   2900	10	0.50	397	0.35	165	58.4
   2900	10	0.48	344	0.31	120	65.1
   2900	10	-	304	-	66	78.3
   2900	10	-	424	-	200	52.8
   2900	10	-	896	-	217	75.8
   2900	10	-	643	-	162	74.8

   水力旋流器除油效率 表2-21

   	操作参数		油珠粒径分布/μm	油浓度/(mg/L)				去除率/%
   	p/MPa	Q/(L/h)		总油	浮油	乳化油	溶解油
   进水	0.75	1860	5-25	828	591	199	37.8	702
   出口	0.25	1750	5-25	247	16	199	31.9
   溢流		110	5-25	8608

3. 水力旋流器产品规格
   美国KREBS旋流器产品规格见表2-22、表2-23，旋流骨有1"、2"、3"三种规格，即L1、L2、L3型旋流管，旋流管压降见图2-14、图2-15。江苏澄露环保公司旋流器产品规格见图2-16，表2-24。

   Kerbs L2型旋流器 表2-22

   外形尺寸/mm
   	M1	M4	M8	M19	M31	M42	M69	M109
   150#
   A	90	200	300	400	500	600	750	900
   B	1768	1914	1984	2073	2172	2251	2242	2359
   C	127	267	305	356	406	457	533	610
   D	889	965	1000	1048	1127	1137	1143	1191
   E	184	254	286	327	368	406	397	454
   F	25	25	32	38	48	57	67	79
   G	25	25	25	29	35	44	51	60
   H	194	270	308	356	410	445	441	498
   300#
   A	90	200	300	400	500	600	750	900
   B	1800	1943	2041	2130	2235	2305	2381	2511
   C	127	267	305	356	406	457	533	610
   D	905	981	1032	1080	1130	1165	1207	1273
   E	200	267	311	352	400	432	464	524
   F	25	25	32	38	48	57	70	79
   G	25	25	25	29	35	44	51	60
   H	194	210	340	387	441	473	514	581
   600#
   A	90	200	300	400	500	600	750	900
   B	1826	2010	2115	2235	2327	2419	2496	2696
   C	127	267	305	356	406	457	533	610
   D	921	1019	1080	1146	1194	1245	1280	1400
   E	210	295	343	397	441	479	524	600
   F	25	25	32	38	48	57	70	79
   G	25	25	25	29	35	44	51	60
   H	255	324	381	448	492	540	568	689
   	M1	M-4	M8	M19	M31	M42	M69	M100
   接管名称 接管直径/mm M1 M4 M8 M19 M31 M42 M69 M109 AA 进水 25 50 80 100 125 150 200 250 BB 出油 15 15 15 15 20 20 25 25 CC 出水 25 50 80 100 125 150 200 250 DD 放空 15 15 15 15 20 20 25 25 EE 排气 15 15 15 15 20 20 25 25     重量/kg M1 M4 M8 M19 M31 M42 M69 M109 150# 干重 56 173 353 508 7456 1052 1443 2163 150# 湿重 67 231 487 757 1151 1656 2327 3517 300# 干重 81 270 499 802 1188 1693 2262 3422 300# 湿重 90 323 631 1027 1566 2264 3193 4858 600# 干重 92 352 784 1230 1764 2543 2963 4433 600# 湿重 103 407 922 1465 2156 3140 3934 5959
   特殊型号 锥管 M7 M12 M37 M55 M85 M151 管壳 250 350 550 650 800 1050

   
   

   Krebs L3型旋流器 表2-23

   外形尺寸/mm
   	M1	M4	M8	M14	M20	M33	M50
   150#
   A	125	300	400	500	600	750	900
   B	2191	2372	2442	2530	2616	2597	2727
   C	178	279	330	406	457	533	610
   D	1105	1194	1245	1270	1321	1308	1372
   E	216	302	327	375	410	403	457
   F	32	32	38	48	57	67	79
   G	332	32	32	35	41	48	57
   H	229	324	368	410	457	441	511
   300#
   A	125	300	400	500	600	750	900
   B	2216	2419	2508	2600	2683	2756	2727
   C	178	279	330	408	457	533	610
   D	1118	1219	1283	1321	1359	1308	1372
   E	225	321	356	403	438	104	457
   F	32	32	38	48	57	67	79
   G	32	32	32	35	41	48	57
   H	244	352	406	451	495	441	511
   600#
   A	125	300	400	500	600	750	900
   B	2280	2502	2616	2708	2756	2924	3058
   C	178	279	330	408	457	533	610
   D	1143	1270	1346	1372	1384	1499	1562
   E	257	362	403	451	492	540	606
   F	32	32	38	48	57	67	83
   G	32	32	32	35	41	51	60
   H	276	394	467	511	514	629	692
   	M1	M4	M8	M14	M20	M33	M50
   接管直径/mm M1 M4 M8 M14 M20 M33 M50 AA 进水 40 80 125 150 200 250 300 BB 出油 15 15 15 20 25 40 40 CC 出水 40 80 125 150 200 250 300 DD 放空 15 15 15 20 25 40 40 EE 排气 15 15 15 20 25 40 40   接管名称 重量/kg M1 M4 M8 M14 M20 M33 M50 150# 干重 122 465 735 796 1504 1818 2730 150# 湿重 146 616 996 1214 2131 2797 4215 300# 干重 176 621 1021 1523 2278 2882 4277 300# 湿重 270 775 1280 1952 2920 3921 5836 600# 干重 247 783 1486 2159 3058 3249 5613 600# 湿重 343 942 1753 2601 3708 4335 7260
   特殊型号 锥管 M3 M7 M10 M37 M70 管壳 250 350 450 800 1050

   
   

   HAS除油型旋流器主要技术参数表 表2-24

   设备型号	公称直径	旋流管数	处理量/(m3·d)	外形尺寸长*宽*高/mm	技术指标	设计压力	地基载荷
   HAS-300/2	300	2	220	2630*1000*1340	进口含油 ≤3000mg/L 出口含油 ≤80mg/L	1.0MPa	≤1.5t/m2
   HAS-350/4	350	4	440	2760*1100*1420
   HAS-500/12	500	12	1320	2910*1270*1670
   HAS-600/19	600	19	2090	3140*1430*1880
   HAS-800/31	800	31	3410	3370*1720*2230
   HAS-1000/55	1000	55	6050	3690*1990*2500
   设备型号 代号	HSA-300/2	HSA-350/4	HSA-500/12	HSA-600/19	HSA-800/31	HSA-100/55	用途
   a	DN50	DN65	DN80	DN100	DN150	DN150	进水
   b	DN50	DN65	DN80	DN100	DN150	DN150	出水
   c	DN25	DN40	DN40	DN50	DN50	DN65	排油
   d	DN25	DN40	DN40	DN50	DN50	DN50	排污

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