今天,我们聚焦于滤芯式油水分离器的讨论。它在工业与采油废水处理中发挥着举足轻重的作用,特别是在解决油水分离问题上。在此之前,我们先来探讨一种特殊的废水——化工生产过程中间歇萃取产生的乳化相。这种废水普遍且棘手,尤其对于缺乏经验的化工生产单位而言,经常与其他废水混排,给现有的污水处理系统带来巨大冲击。
在化工生产中,萃取是常见的操作。它利用溶质在水相与油相中溶解度的差异实现提纯与分离。但实际操作中,水相与油相并非完全互不溶解,常因搅拌等因素形成乳化层。这层乳化层使水相与油相难以明确分开,造成油中有水、水中有油的状况。
图中展示了水相与有机相交界处的乳化层。在实验中这一现象并不显著,但在工业生产中其影响显著。在间歇操作的萃取过程中,通常依赖人工结合视镜观察来分别排放水相与油相。乳化层往往随水相排出,其中含有大量有机溶剂,进入水相后形成高含有机物废水。虽然这类废水通过精馏等方式可轻松提取溶剂实现回收,但多数生产企业因产量少、成本高等原因而避免再次精馏。这些废水直接排入现有废水处理系统,因其高有机物含量,会对系统造成严重冲击,甚至导致系统失效。我们在现场调试中经常遇到此类情况,且难以追究责任。
针对这一问题,最佳策略是从源头上预防,采用先进的萃取分离设备避免乳化层的产生,甚至在工艺设计阶段就避免使用萃取工艺。然而,对于间歇生产单位而言,采用复杂或先进的萃取设备可能不符合其利益。因此,作为补救措施,可考虑使用滤芯式油水分离器对乳化层进行特殊处理。
滤芯式油水分离器通过破乳处理,使原本分相不良的水相与油相重新分离。其滤芯设计精巧,通常以不锈钢网为支撑结构,内衬过滤介质。过滤过程分为两部分:外层介质一般为玻璃纤维或不锈钢丝网,用于将小油滴聚合成大油滴;随后,流体通过分离层,其内部的改性聚合物纤维具有特殊的亲水或亲油性质,从而实现油水分离。经过滤芯处理,水可通过而有机相被阻挡。
当前这种油水分离系统结构简单,避免了使用离心机等旋转设备,因此能耗较低,适合连续运行,处理效率高。同时,它避免了因加入破乳剂而产生的额外处理负担。然而,关于设备的压降数据尚不充足,具体的能耗估计还需根据实际运行结果来确定。此外,分离滤芯主要是根据水-烷烃类油设计的,其是否适用于其他有机溶剂仍存疑问。但从应用前景来看,若能合理串联或并联多个油水分离器形成系统,将大大提升其处理能力与适用范围。
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