CN105457339B - 油水分离方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以二氧化硅气凝胶为填料进行污水油水分离的方法与装置。所述分离方法包括，将含油水进入以二氧化硅气凝胶为填料的柱分离装置中进行分离，分离出的油上浮从柱分离装置的顶部排出，水则经过填料层后从柱分离装置的底部排出。通过亲水型二氧化硅气凝胶对油和水的选择性通过作用，能显著改进过滤器的油水分离效果，使可直接分离的油滴直径能够降低至亚微米以下，使水中能回收的油的比例显著增加，并有效减少后续污水处理的工作量。

Description

油水分离方法及装置

技术领域

本发明属于油水分离领域，尤其涉及一种以二氧化硅气凝胶为填料的分离柱过滤油水分离方法及其装置。

背景技术

随着我国技术进步与工业社会的发展，石油及其制品在社会经济生活中的应用范围越来越广，消耗量也越来越大。而随着石油资源储量有限，使石油开采过程中采出原油中的含水量也越来越高，有些甚至高达90％，因此原油必须先经过油水分离才能进行后续加工，而产生的含油污水也必须经过净化处理才能排放或再次利用。

经常规油水分离方法分离后的水中一般还含有0.1-1％的油，一般不得不采取化学或生物方法将其分解，对于目前每年数十亿吨此类污水来说，所含油量是一个很大的数字。能有效回收其中的油不仅是对日益匮乏资源的有效利用，同时减少了后续污水处理的难度，也会产生可观的经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油水分离方法及其分离装置，具有资源回收、重复利用和高效油水分离处理能力。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种油水分离方法，其特征在于，所述方法包括：将含油水进入以二氧化硅气凝胶为填料的柱分离装置中进行分离，分离出的油上浮从柱分离装置的顶部排出，水则经过填料层后从柱分离装置的底部排出。

根据本发明，所述油水分离方法特别适用于分离含少量油的油水混合物，所述油水混合物中的含油量优选为小于10％，更优选小于5％。

根据本发明，所述柱分离装置为单级或多级柱分离装置，所述柱分离装置的高径比优选为1-50，更优选为5-40，还可以为10-30。柱分离装置的柱高优选为0.1-20米，更优选为1-15米，还可以为2-12米、5-10米。

根据本发明，所述二氧化硅气凝胶的填料高度优选为0.1-15米，更优选为1-10米，还可以为2-10米、3-8米。

根据本发明，所述含油水从柱分离装置中的填料层上方的进口流入。

根据本发明，所述二氧化硅气凝胶为亲水疏油型气凝胶，优选其为亲水疏油型纳米孔材料。

根据本发明，在将含油水进入柱分离装置之前，还包括先将含油水进入缓冲罐的步骤。所述缓冲罐用于控制液体流速，以保证含油水以恒定流速进入柱分离装置。优选的，所述含油水的流速控制为0.5-50立方米/分钟，更优选为5-30立方米/分钟；所述缓冲罐优选由流量阀控制含油水的出水流量。

根据本发明，在将含油水进入柱分离装置之前，还包括先将含油水进入前处理器的步骤。优选地，当存在进入缓冲罐步骤时，还包括在将含油水进入缓冲罐之前，先将含油水进入前处理器的步骤，然后进入缓冲罐，再进入柱分离装置中的步骤，所述前处理器优选为可以去除含油水中固体杂质的过滤装置。

根据本发明，所述柱分离装置还设有气/液反冲洗***。当二氧化硅气凝胶填料被污染时，启动气/液反冲洗***可以进行反冲洗去污。所述气/液反冲速度优选为0.1-4立方米/分钟，更优选为0.5-3立方米/分钟。

本发明的工艺可用于但不仅限于石油原油污水的油水分离。

本发明还提供了一种油水分离装置，其特征在于，所述装置包括柱分离装置，在所述柱分离装置中装有二氧化硅气凝胶填料。

根据本发明，所述柱分离装置设有含油水的进口，该进口位于所述填料层的上部，在所述柱分离装置的顶部设有出油口，在所述柱分离装置的底部设有出水口。

根据本发明，所述柱分离装置为单级或多级柱分离装置，所述柱分离装置的高径比优选为1-50，更优选为5-40，还可以为10-30。柱分离装置的柱高优选为0.1-20米，更优选为1-15米，还可以为2-12米、5-10米。

根据本发明，所述二氧化硅气凝胶的填料高度优选为0.1-15米，更优选为1-10米，还可以为2-10米、3-8米。

根据本发明，所述二氧化硅气凝胶为亲水疏油型气凝胶，优选其为亲水疏油型纳米孔材料。

根据本发明，所述油水分离装置还包括一缓冲罐，所述缓冲罐和柱分离装置相连。含油水先进入缓冲罐，之后流入所述柱分离装置。所述缓冲罐用于控制液体流速，以保证含油水以恒定流速进入柱分离装置，优选的，所述含油水的流速控制为0.5-50立方米/分钟，更优选为5-30立方米/分钟；所述缓冲罐优选由流量阀控制含油水的出水流量。

根据本发明，所述油水分离装置还包括一前处理器，所述前处理器与柱分离装置相连。当所述油水分离装置包括缓冲罐时，所述前处理器与所述缓冲罐相连。此时，含油水先经过前处理器，再进入缓冲罐，之后流入所述柱分离装置。所述前处理器优选为可以去除含油水中固体杂质的过滤装置。

根据本发明，所述柱分离装置还连接有引出泵，优选的，所述引出泵与所述柱分离装置的出水口连接。

根据本发明，所述柱分离装置还设有气/液反冲洗***。当二氧化硅气凝胶填料被污染时，启动气/液反冲洗***可以进行反冲洗去污。所述气/液反冲洗***优选与柱分离装置的底部相连。所述气/液反冲速度优选为0.1-4立方米/分钟。

根据本发明，所述油水分离装置还包括一控制***。用于采集含油水在装置各处的状态参数，并相应控制送入柱分离装置的含油水输送量。

本发明的油水分离方法及装置，利用亲水疏油型二氧化硅气凝胶对水的选择性通过特性对含油水(特别是含少量油的污水)进行过滤分离，能显著改善油水分离效果，可使污水中的油份得到高效回收，使所处理的水中所含油滴直径范围大大降低(可降至亚微米级或更低)，且不需要加入破乳剂及其他辅助药剂，可以有效提高油份回收率并降低后续水处理难度。通过本装置，能够将水中的含油量降低到0.1％以下，因此能高效地回收水中的残留油份，并减少污水的产生。

附图说明

图1为本发明所述油水分离装置结构组成示意图。

图中：1、前处理器；2、缓冲罐；3、柱分离装置；4、二氧化硅气凝胶填料；5、反冲洗***；6、引出泵；7、控制***。

具体实施方式

本发明通过下述实施例和附图对本发明进行详细说明。但本领域技术人员了解，下述实施例不是对本发明保护范围的限制，任何在本发明基础上做出的改进和变化，都在本发明的保护范围之内。

实施例1

含油污水先流入前处理器1去除杂质，之后再流入缓冲罐2。缓冲罐2用于控制液体流速，以保证含油水以恒定流速进入柱分离装置3。含油水的流速控制为0.5-50立方米/分钟，缓冲罐由流量阀控制含油水的出水流量。通过控制***7来控制含油水的出水流量，再进入装有二氧化硅气凝胶填料的柱分离装置3中进行分离。柱分离装置3中装有二氧化硅气凝胶填料4。柱分离装置设有含油水的进口，该进口位于所述填料层的上面。柱分离装置的顶部设有出油口，柱分离装置的底部设有出水口，并由引出泵6带动。柱分离装置为单级或多级柱分离装置，其高径比为1-50.0，柱高为0.1-20米。二氧化硅气凝胶的填料高度为0.1-15.0米。分离后的油上浮并从顶部排油口排出，水则通过亲水二氧化硅气凝胶填料层后从底部出水口排出。柱分离装置还设有气/液反冲洗***5。当二氧化硅气凝胶填料被污染时，启动气/液反冲洗***可以进行反冲洗去污。反冲洗***与柱分离装置的底部相连。气/液反冲速度为0.1-4立方米/分钟。

分离得到的水中的含油量降低到0.1％以下，且油滴直径降至亚微米级。

Claims (21)

1.一种油水分离方法，其特征在于，所述方法包括：将含油水进入以亲水疏油型二氧化硅气凝胶为填料的柱分离装置中进行分离，分离出的油上浮从柱分离装置的顶部排出，水则经过填料层后从柱分离装置的底部排出，所述柱分离装置设有含油水的进口，该进口位于所述填料层的上部，在所述柱分离装置的顶部设有出油口，在所述柱分离装置的底部设有出水口；所述柱分离装置还连接有引出泵，所述引出泵与所述柱分离装置的出水口连接；所述含油水为石油原油污水。

2.如权利要求1所述的油水分离方法，其特征在于，所述柱分离装置为单级或多级柱分离装置，所述二氧化硅气凝胶的填料高度为0.1-15米，所述柱分离装置的高径比为1-50，所述柱分离装置的柱高为0.1-20米。

3.如权利要求1或2所述的油水分离方法，其特征在于，在将含油水进入柱分离装置之前，还包括先将含油水进入缓冲罐的步骤。

4.如权利要求3所述的油水分离方法，所述缓冲罐由流量阀控制含油水的出水流量，所述含油水的流速控制为0.5-50立方米/分钟。

5.如权利要求1所述的油水分离方法，其特征在于，在将含油水进入柱分离装置之前，还包括先将含油水进入前处理器的步骤。

6.如权利要求3所述的油水分离方法，其特征在于，还包括在将含油水进入缓冲罐之前，先将含油水进入前处理器的步骤，然后进入缓冲罐，再进入柱分离装置中的步骤。

7.如权利要求5或6所述的油水分离方法，其特征在于，所述前处理器为可以去除含油水中固体杂质的过滤装置。

8.如权利要求1或2所述的油水分离方法，其特征在于，所述柱分离装置还设有气/液反冲洗***，当二氧化硅气凝胶填料被污染时，启动气/液反冲洗***可以进行反冲洗去污。

9.如权利要求8所述的油水分离方法，其特征在于，所述气/液反冲速度为0.1-4立方米/分钟。

10.如权利要求1或2所述的油水分离方法，其特征在于，所述含油水中的含油量为小于10％。

11.如权利要求1或2所述的油水分离方法，其特征在于，所述含油水中的含油量为小于5％。

12.一种石油原油污水油水分离装置，其特征在于，所述装置包括柱分离装置，在所述柱分离装置中装有亲水疏油型二氧化硅气凝胶填料，所述柱分离装置设有含油水的进口，该进口位于所述二氧化硅气凝胶填料的上部，在所述柱分离装置的顶部设有出油口，在所述柱分离装置的底部设有出水口，所述柱分离装置还连接有引出泵，所述引出泵与所述柱分离装置的出水口连接。

13.如权利要求12所述的油水分离装置，其特征在于，所述油水分离装置还包括一缓冲罐，所述缓冲罐与所述柱分离装置相连。

14.如权利要求13所述的油水分离装置，其特征在于，所述缓冲罐由流量阀控制含油水的出水流量。

15.如权利要求12所述的油水分离装置，其特征在于，所述柱分离装置为单级或多级柱分离装置。

16.如权利要求12所述的油水分离装置，其特征在于，所述柱分离装置的高径比为1-50，柱分离装置的柱高为0.1-20米，所述二氧化硅气凝胶的填料高度为0.1-15米。

17.如权利要求12所述的油水分离装置，其中，所述油水分离装置还包括一前处理器，所述前处理器与柱分离装置相连。

18.如权利要求17所述的油水分离装置，其特征在于，所述油水分离装置还包括一缓冲罐，所述前处理器与所述缓冲罐相连。

19.如权利要求17或18所述的油水分离装置，其特征在于，所述前处理器为可以去除含油水中固体杂质的过滤装置。

20.如权利要求12所述的油水分离装置，所述柱分离装置还设有气/液反冲洗***。

21.如权利要求12所述的油水分离装置，其中，所述油水分离装置还包括一控制***，用于采集含油水在装置各处的状态参数，并相应控制送入柱分离装置的含油水输送量。

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