基本信息
- 項目名稱：
- 基于靜態(tài)液－液旋流器的油水分離裝置
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 為了解決油水污染這一日益突出的問題，研究設計了靜態(tài)雙錐型液-液分離旋流器和集旋流分離、重力分離、粗粒化分離于一體的油水分離裝置，主要應用于高濃度含油廢水處理。將所研制的高效雙錐型液-液旋流器作為油水分離裝置的預分離元件，可以減小設備體積，提高分離性能，延長粗?；癁V芯的壽命和降低日常運行維護成本。
- 詳細介紹：
- 含油污水處理是環(huán)境污染中的一個重要問題，危害十分巨大。受污染水體中的石油濃度達到0.3～0.5 mg/L時，水中便含有石油臭味，達不到飲用標準，這對淡水資源日益緊缺的今天更是一個嚴重的挑戰(zhàn)。其次，每滴石油在水面上能形成0.25 m2的油膜，每噸石油可覆蓋500公頃的水面。 油膜厚度>0.001 mm時，不利于水體復氧，影響水體的自凈作用，污染嚴重時影響水中生物的生存和繁殖，甚至對農業(yè)生產(chǎn)也造成影響，含油廢水直接灌溉農作物，會破壞土壤的物理化學性質，堵塞土壤孔隙，影響土壤透氣性，不利于禾苗生長，造成農作物減產(chǎn)甚至死亡，對人民的生活和健康造成極大影響。 隨著城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的不斷加快，產(chǎn)生含油廢水的途徑更加廣泛，如城市餐飲發(fā)展，石油加工工業(yè)中的凝縮水、油罐清洗、輸送泄露以及機械加工都會產(chǎn)生大量的含油污水，對環(huán)境污染和淡水資源都是一個極大的挑戰(zhàn)。而傳統(tǒng)的處理技術和工藝很難解決這一日益突出的難題，必須尋求一種高效靈活的處理裝置來處理與日俱增的含油污水。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 目的：靜態(tài)液－液旋流器可以有效地對各種含油廢水進行處理，將油水混合液分離，特別適用于有限空間的情況下，如船艙、海上鉆井平臺等場所，并具有體積小、效率高、投資和操作費用較低等特點，不僅有很好的經(jīng)濟效益，而且能夠帶來巨大的安全效益和環(huán)境效益。 基本思路：利用油水密度的不同，使高速旋轉的油水混合液產(chǎn)生不同的離心力，從而將油與水分開。 創(chuàng)新點： 1、工藝流程合理、緊湊，分離技術先進； 2、實現(xiàn)無人值守，運行成本僅為動力費用； 3、采用耐腐蝕材料，使用壽命長； 4、尺寸小、重量輕，可移動性好； 5、可操作性好，手動操作和自動操作相結合。 技術關鍵： 1、采用單片機技術作為控制單元，提高了設備的自動化程度，實現(xiàn)了無人值守； 2、研制了高效旋流分離裝置，減少了粗?；蛛x容器的處理負荷，可以避免使粗?；癁V芯選取趨向保守的作法； 3、采用自動加熱裝置，分離油排放順利。 主要技術指標： 處理量：1m3/h 最大電功率：4.1 kW 正常功率（加熱器不投入運行）：1.1 kW 排放標準：含油量<10 mg/L 外形尺寸：1000 800 1500（mm） 重量：400 kg 電源：三相交流電 環(huán)境溫度：0～50℃ 處理對象：分離比重在0.78～0.90 的油品 工作壓力：0.4 MPa
科學性、先進性
- 科學性先進性： 開展了液-液旋流器流場模擬、優(yōu)化設計和裝置制作技術研究，掌握了靜態(tài)液-液旋流器流場特性和分離特性，解決了裝置設計與制作的關鍵技術問題。 該作品在裝置的設計上，選用了一些非常有效的技術和工藝（如旋流分離和粗粒化分離等），并進行了有效的集成創(chuàng)新。該裝置具有良好的可靠性和可維修性。 該作品能有效地分離輪船、機械加工及各種儲運油容器清洗等場所產(chǎn)生的含固體顆粒含油廢水，經(jīng)過性能檢測和應用試驗，各項指標均達到設計要求，排放水含油濃度小于10 mg/L，達到國家二級排放標準，具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。
獲獎情況及鑒定結果
- 無
作品所處階段
- 中試階段
技術轉讓方式
- 獨家許可
作品可展示的形式
- 實物、現(xiàn)場演示、圖片
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 使用說明： 本作品設有手動操作和自動運行兩種工作模式，具有處理各種不同濃度含油廢水的能力，通過調節(jié)入口壓力流量等參數(shù)，可以達到最優(yōu)分離狀態(tài)。具有 壓力監(jiān)控、自動排油控制、自動排水控制、過載報警保護、自動加熱和泵運行控制及超壓保護功能 功能。 技術特點和優(yōu)勢： 1、將自適應技術與自動控制技術的相結合，能達到最佳分離效率。 2、社會效益好 經(jīng)處理后的排放水含油濃度小于10 mg/L，達到國家二級排放標準。 3、實用性強 該作品體積小重量輕，方便移動，處理能力強。 適用范圍及推廣前景： 該作品適用于含輕油（汽油、柴油和煤油等）及部分附油的廢水。 該作品自動化程度高，實現(xiàn)了無人職守，降低了運行成本，操作費用主要為電費。 特別是該裝置省去了固定式污水處理裝置的集水管、渠系統(tǒng)與土建設施，對小批量、間隙性產(chǎn)生污水的場所可一機多用，免去了重復投資，節(jié)省了大量的建設管理維修費用。
同類課題研究水平概述
- 現(xiàn)有技術方法主要有物理除油法、生化法、電化學法等。 物理除油法經(jīng)濟簡單，種類較多，應用歷史較長。主要用于分離浮油和分散油。而常見的物理化學法有混凝浮選、電解、活性炭吸附等，主要用于處理污水中的乳化油，處理效果好，但存在處理費用高，產(chǎn)生大量污泥和需要再生等缺點。 生化法是利用微生物使部分有機物（包括油類）作為營養(yǎng)物質被吸收、轉化、合成為微生物體內的有機成分或增殖為新的微生物，其余部分分解為簡單的無機物或有機物。從過程形式上分為活性污泥法、生物轉盤法、氧化塘法和生物膜法等。 電化學法包括電解法和電磁吸附法。電解法又可分為電解凝聚吸附法和電解浮上法。電解凝聚吸附利用溶解性電極電解含乳化油污水，從溶解性陽極溶解出金屬離子，金屬離子與水中氫氧根離子化合組成氫氧化物膠體，起電解凝聚作用。電解浮上法利用不溶性電極電解含乳化油和溶解油廢水，電解過程中陰極產(chǎn)生大量極細的氫氣泡（10-30微米），陽極板產(chǎn)生氧氣泡（20-60微米），起浮選作用使乳化油破壞，油珠上浮。鐵極板在電解過程中消耗量較大，此外，電解過程中的鐵釩花進一步氧化產(chǎn)生氧化鐵和硫化鐵等物質，一部分附著在陽極板上，增加了電阻，影響了導電能力，從而影響除油效果。電磁吸附法是將磁性顆粒與含油廢水混合，油珠被磁性粒子吸附后用磁分離裝置將含油磁粒分離，污水便可得到凈化，含油磁粒再作進一步處理，但應用得比較少。 由于物理除油法具有成本低、使用方便、后續(xù)處理簡單等優(yōu)點，其應用最為普遍，特別是以純重力分離、旋流分離及粗?；蛛x技術為依托，對油水分離器進行優(yōu)化設計，已成為一種非常富有活力的設計思想?？紤]到工作環(huán)境中的污水大多儲存于容器或池中，處于靜止狀態(tài)，決定采用壓力式分離裝置，用容積泵為介質流動提供動力。從分離方法上決定采用機械分離方法研制油水分離器，即研制集旋流分離、過濾分離、粗?；蛛x以及重力分離技術于一體的新型緊湊型油-水分離技術及設備，對含油廢水進行處理，減少后續(xù)處理工作量。特別地，對靜態(tài)液-液旋流分離器進行模擬，揭示其流場分布特性，進行優(yōu)化設計加工。提高裝置自動化程度，實現(xiàn)無人值守，降低運行成本。自動控制系統(tǒng)能實現(xiàn)自動加熱、自動排油、入口端缺水停泵、補水后自動運行、超壓泄放等功能。
