油水分离技术

油水分离技术是一种用于将混合了油和水的液体分离出来的过程。该技术可以应用于许多不同的行业，如石化、化工、造纸等，可以帮助企业减少废物处理成本、提高生产效率、保护环境。常见的油水分离技术包括重力分离、离心分离、滤器分离等。

在油水分离处理中，通常使用油水分离机。油水分离机又被称为油水分离器，其工作原理是利用油和水的比重不同，通过过滤、沉淀、浮升等方法将其分离开来。

气浮分离

气浮法是一种净化水的方法，它利用水中形成的微小气泡，携带着悬浮颗粒一起上浮到液面。具体条件是气泡要附着在油滴上形成油-气颗粒。因为气泡的出现增加了水和颗粒之间的密度差，而且颗粒的直径比原油中的油滴要大，所以可以用颗粒之间的密度来替代油滴的密度，从而明显提高上升速度。也就是说，当一个或多个气泡附着在一个油滴上时，可以增加其垂直上升速度，从而去除直径比50μm小得多的油滴。

重力式分离

因为油、气、水的相对密度不同，油水混合物在一定的压力和温度下会形成一定比例的油、气、水相。当较轻的组分处于层流状态时，较重的组分液滴会根据斯托克斯公式的运动规律沉降。基于这个基本原理，重力式沉降分离设备的设计就是根据这一原理进行的。根据斯托克斯公式，沉降速度与油中水滴的半径平方成正比，与水油密度差成正比，与油的粘度成反比。通过增加水的密度，增大水油密度差，减小油液的粘度，可以提高沉降分离速度，从而提高分离效率。

经过进一步的研究，1904年Hazen根据实践经验提出了“浅池理论”的观点。该理论认为，在重力沉降过程中，分散而非结绒颗粒的沉降效果取决于颗粒的沉降速度和池面积，而与池深和沉降时间无关。因此，提高沉降池的处理能力有两个途径：一是扩大沉降面积，二是提高水分的沉降速度。提高水分沉降速度可以通过斯托克斯公式计算，而扩大沉降面积可以通过在容器内设置多层水平隔板来实现。基于这一理论，1950年，美国壳牌公司成功研制出了第一台平行板沉油器，能够去除水中最小为60微米的油滴。上世纪70年代，Fram公司开发了V型板分离器，上世纪80年代，CE-NATCO公司开发了板式聚结器，这种错流式波纹板组合设备经过不断改进，在油气分离、油水分离和含油污水净化方面广泛应用。

基于对油水分离机理的深入研究，研发了高效蒸发设备，该设备主要包括预分离室、沉降分离室、油室和水室四个部分。预分离室内设有碟形转向器和均质布液板，可通过多次改变油水乳化液的运行方向和流速，强化机械破乳作用，从而进一步加快油水分离速度。活性水洗涤可降低乳状液界面膜强度，加速油水分离。沉降分离室则起到进一步分离净化的作用，而油水分离器是设计中的关键要素。

3、水乳化物的粗粒化蒸发

通过利用油与水对固体物质的亲和性不同，人们常常使用亲水憎油的固体材料来制作各种蒸发设备。用于油水分离的固态材料应具备良好的润湿性。适合这种需求的材料包括陶瓷、木屑、纤维材料、核桃壳等。比如，在大港油田中使用了陶粒蒸发器，填充了陶粒作为填料。当油水混合物通过陶粒层时，由于强制改变了流速和方向，增加了水滴之间的碰撞聚结概率，使得小液滴能够迅速地聚结并沉降。

离心分离

通过利用油水密度的不同，可以让高速旋转的油水混合液受到不同的离心力作用，从而使油和水分离。由于离心设备可以达到非常高的转速，产生高达几百倍重力加速度的离心力，因此离心设备可以彻底地将油和水分离，并且只需要很短的停留时间和较小的设备体积。由于离心设备中有运动部件，因此日常维护较为困难。因此，目前离心设备主要应用于试验室的分析设备以及需要减小占地面积的场所。

水力旋流器是一种利用离心分离原理工作的主要设备，用于将连续相为液体、分散相为固体颗粒、液滴或气泡的物质进行物理分离。密度差越大，分离效果越好。在密度差相等的情况下，分散相颗粒直径越大，重力场中两相相互反向运动的速度差越大，因此分离效果越好。

电脱分离

电蒸发是油水处理的最终手段，在油田和炼油厂被广泛使用。它的原理是将乳状液置于高压的交流或直流电场中，电场对水滴的作用使乳状液的界面膜强度减弱，促进水滴碰撞、合并，最终形成较大的水滴，从原油中分离出来。然而，对于含水量较高的原油乳状液，用电蒸发处理时容易发生电击穿，无法建立必要的电场强度。因此，电脱法不能单独使用，而只能作为其他处理方法的后续工艺。