氣浮法是依靠水中形成微小氣泡,,攜帶絮粒上浮至液面使水凈化的一種方法。條件是附在油滴上的氣泡可形成油-氣顆粒,。由于氣泡的出現(xiàn)使水和顆粒之間密度差加大,,且顆粒直徑比油滴大,所以用顆粒之間密度代替油密度可使上升速度明顯提高,。即當1個氣泡(或多個氣泡)附在1個油滴上可增加垂直上升速度,,從而可脫除直徑比50μm小得多的油滴,。
由于油、氣,、水的相對密度不同,,組分一定得油水混合物在一定得壓力和溫度下,當系統(tǒng)處于平衡時就會形成一定比例的油,、氣,、水相。當相對較輕的組分處于層流狀態(tài)時,,較重組分液滴根據(jù)斯托克斯公式的運動規(guī)律沉降,,重力式沉降分離設(shè)備即根據(jù)這一基本原理進行設(shè)計。有斯托克斯公式可知,,沉降速度與油中水分半徑的平方成正比,,與水油的密度差成正比,與油的粘度成反比,。通過增大水分密度,,擴大油水密度差,減小油液粘度可以提高沉降分離速度,,從而提高分離效率,。
在較為深入研究油水分離機理的基礎(chǔ)上,根據(jù)相應(yīng)理論研制出了蒸發(fā)設(shè)備,,其按分離過程大體分為預(yù)分離室,、沉降分離室以及油室和水室3部分。預(yù)分離室內(nèi)一般設(shè)有碟形轉(zhuǎn)向器和均質(zhì)布液板,,其原理是通過多次改變油水乳化液的運行方向和流速,,強化機械破乳作用,從而進一步加快油水分離速度,。通過活性水洗滌可以大大降低乳狀液界面膜強度,,由于乳化液與誰層間的剪切和摩擦作用,使其界面膜破裂,,促進液滴聚并,,使其粒徑變大,加速油水分離,。沉降分離室主要起進一步分離凈化的作用,,油水分離器是設(shè)計的關(guān)鍵。
利用油水對固體物質(zhì)親和狀況的不同,常用親水憎油的固體物質(zhì)制成各種蒸發(fā)裝置。用于油水分離的固態(tài)物質(zhì)應(yīng)具有良好的潤濕性,。適合這種要求的材料有:陶瓷,、木屑、纖維材料,、核桃殼等,。例如陶粒蒸發(fā)器,用陶粒作填料,,當油水混合物流經(jīng)陶粒層是,,被迫不斷改變流速和方向,增加了水滴的碰撞聚結(jié)幾率,,使小液滴快速聚結(jié)沉降,。
利用油水密度的不同,使高速旋轉(zhuǎn)的油水混合液產(chǎn)生不同的離心力,,從而使油與水分開,。由于離心設(shè)備可以達到非常高的轉(zhuǎn)速,產(chǎn)生高達幾百倍重力加速度的離心力,,因此離心設(shè)備可以較為地將油水分離開,,并且只需很短的停留時間和較小的設(shè)備體積。由于離心設(shè)備有運動部件,,日常維護較難,因此目前只應(yīng)用于試驗室的分析設(shè)備和需要減小占地面積的場所,。
電蒸發(fā)作為油水處理的終手段,在油田和煉油廠得到廣泛應(yīng)用,,其原理是乳狀液置于高壓的交流或直流電場中,,由于電場對水滴的作用,銷弱了乳狀液的界面膜強度,,促進水滴的碰撞,、合并,終聚結(jié)成粒徑較大的水滴,從中分離出來,。由于用電蒸發(fā)處理含水量較高的乳狀液時,,會產(chǎn)生電擊穿而無法建立間必要的電場強度,所以,,電脫法不能獨立使用,,只能作為其它處理方法的后序工藝。