聚结压力除油器的工作原理

聚结除油器是一种专为清除液体中悬浮的油渍与固体杂质设计的装置，它广泛应用于石油、化工、冶金、电力、纺织以及食品等多个行业内的液体传输系统。该设备的工作原理基于电化学技术，能够有效地将细小悬浮的油污与固体颗粒聚集为大块，随后利用重力沉降或过滤手段将其分离出去，以此实现液体的净化目标。

高效聚结式压力除油器是科力迩专利技术产品，利用粗粒化原理、浅池原理和CFD仿真工具优化罐体内部空间和结构，合理布局内部流场，实现油滴和悬浮物在水中快速集聚、聚结、上浮（或下沉）和分离。

除油器罐体内部由入口预分离区、初分离区和主分离区组成，入口预分离区由特殊设计的旋流分离装置组成，初分离区和主分离区分别填充不同规格的聚结填料，罐体顶部设有集油包，罐体底部设置有高效冲砂排淤装置。

高效聚结式压力除油器

1、粗粒化原理

“粗粒化”是指利用油、水两相对聚结材料亲合力相差悬殊的特性，当含油废水通过填充着聚结材料的床层时，油粒被材料捕获而滞留于材料表面和孔隙内。随着捕获油粒的增加，油粒间会产生变形，从而合并聚结成较大的油粒。由斯托克斯公式可知，油粒在水中的浮升速度与油粒直径的平方成正比，聚结后较大的油粒则易于从水中被分离。

粗粒化处理的对象主要是水中的分散油，粗粒化除油是粗粒化及相应的沉降过程的总称。油珠浮升符合斯托克斯公式。对温度一定的特定污水而言，其动力黏滞系数、污水密度、污油密度和重力加速度都是一定值，可简化为：

由上式可以看出，油珠上浮速度与油珠粒径平方成正比。如果在污水沉降之前设法使油珠粒径增大，则可大大增大油殊上浮速度，进而使污水在沉降罐中向下流速加大，这样便可提高沉降罐效率。

2、浅池原理

20世纪哈真（Hazen）提出的浅池理论为：设斜管沉淀池池长为L，池深为H，池中水平流速为v，颗粒沉速为μ0，在理想状态下，L/H=v/μ0。可见L与v不变时，池深H越小，可被去除的悬浮物颗粒越小。若用水平隔板，将H分为3层，每层层深为H/3，在μ0与v不变的条件下，只需L/3，就可以将μ0的颗粒去除。也即总容积可减少到原来的1/3.如果池长不变，由于池深为H/3，则水平流速可增加至3v，仍能将沉速为μ0的颗粒除去，也即处理能力提高3倍。同时将沉淀池分为n层就可以把处理能力提高n倍。

一定粒径油滴的脱除效率可表示为：

式中，ρ为水的密度，ρ0为油的密度，d1为油滴直径，AT为浮升面积，μ为水的粘度，Q为含油污水处理量。

由上式可以看出，油滴的脱除效率只与油滴粒径、油与水的物性、处理量和浮升面积有关，而与浮升高度无关，即“浅池原理”。

3、斜板填料或波纹板填料

压力除油器基于粗粒化原理和浅池原理，采用多层波纹板（斜板）组，，通过缩短油滴浮升高度来提高油滴分离效率。同时，油水混相在板组内流动过程中，由于过流断面不断变化和波纹状流道，使流体流速时大时小，方向不断发生变化，从而使油滴碰撞聚结的几率增大，小油滴在运到过程中不断聚结变大，通过润湿、吸附、聚结等作用，在波纹板的下表面形成油膜，并沿板面移动、脱落，水相在重力作用下沉降，到达下层波纹板的上表面，最终更快的实现了油水分离。

4、应用案例

新疆某石化企业电脱盐及罐区黑水处理项目，于2023年12月投入运行，入口污水含油量5~10%，采用高效聚结压力式除油器+两级CDFU旋流溶气气浮为核心设备的组合工艺，处理量150m3/h，经处理后的出水含油量降低至150ppm以下，达到后端生产工艺指标要求。

聚结压力除油器应用于黑水处理及进出水效果对比