基于磁流體電氣浮法的油水分離裝置研究

陳小強(qiáng) 王迪 王自浮 郭贏锘

摘要：漁業(yè)水質(zhì)一直都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)把控，即使是極少量油污，其漂浮在水面，也會(huì)將空氣與水面隔絕，導(dǎo)致溶解氧含量急劇下降，對(duì)水產(chǎn)業(yè)造成危害。所以海洋油污的清理不僅是大量嚴(yán)重油污清理，針對(duì)某些特殊環(huán)境更應(yīng)是少量的油層和海面油水混合的區(qū)域。

關(guān)鍵詞：磁流體;電氣浮法;油水分離

1引言

海洋中的石油開發(fā)與運(yùn)輸日益加深，隨之帶來的溢油污染也逐年嚴(yán)重，這對(duì)人類的生存環(huán)境造成了巨大威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年因各種溢油事故而流人海里的石油要在3000000t以上，解決溢油污染的防治問題已刻不容緩。就國(guó)內(nèi)而言自1972年至今發(fā)生100t以上的溢油污染事故20多起，總溢油量超過220000t，并且這個(gè)數(shù)據(jù)仍呈逐年不斷上升趨勢(shì)，給自然環(huán)境、海洋生物和人類健康帶來巨大危害。

1990年我國(guó)便頒布實(shí)施了《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家環(huán)境保護(hù)局發(fā)布。本標(biāo)準(zhǔn)適用于魚蝦類的產(chǎn)卵場(chǎng)、索餌場(chǎng)、越冬場(chǎng)、洄游通道和水產(chǎn)增養(yǎng)殖區(qū)等海、淡水的漁業(yè)水域。其中該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于水中溶解氧含量有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，這關(guān)乎到水產(chǎn)品的品質(zhì)。然而海面油污便是導(dǎo)致此類問題的頭號(hào)殺手，我們研發(fā)的技術(shù)是利用磁流體技術(shù)與油污分離的“電氣浮法”相輔相成。磁流體通道內(nèi)陽(yáng)極產(chǎn)生的微量H2不溶于水，從產(chǎn)生到上浮的過程中剛好可以將海水中密度小于水油浮于上層，從而將H2、油污均可收集到船內(nèi)，通過系列處理后進(jìn)行再利用。

2油水分離回收原理

油水分離的主要原理是電解氣浮法。電解氣浮法簡(jiǎn)稱電氣浮法，這種方法基于電解鹽水的原理。電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，且顆粒直徑比原油油滴的大，所以用顆粒密度代替油密度可使上升速度明顯提高。即當(dāng)一個(gè)氣泡或多個(gè)氣泡附在一個(gè)油滴上可增加垂直速度，從而可脫除直徑比其小得多的油滴。

3 油水分離收集裝置

油水分離回收的整個(gè)過程都是在磁流體通道內(nèi)完成的，此裝置利用磁流體—電氣浮法，使污水中粒徑為0.25～25μm的浮化油、分散油或水中懸浮顆粒附在氣泡上，隨氣泡一起上浮到水面并加以回收的技術(shù)。而磁流體通道內(nèi)陽(yáng)極產(chǎn)生的微量H2不溶于水，從產(chǎn)生到上浮的過程中剛好可以將海水中密度小于水油浮于上層，從而將油污收集到船內(nèi)。如圖1：

4 工藝特點(diǎn)

（1）電氣浮工藝適用于處理密度接近于水、具有一定電導(dǎo)率、使用其他方法難以去除雜質(zhì)的污水，如油田污水的密度比水稍大，電導(dǎo)率為1000～10000ms/m，適合用電氣浮處理。

（2）由于微氣泡的攪動(dòng)作用，通常在5min即可完成絮體的聚結(jié)長(zhǎng)大并被氣泡所捕集，水力停留時(shí)間短，即縮短了混凝劑的混合反應(yīng)時(shí)間。

【參考文獻(xiàn)】

[1]周志國(guó)，馬傳軍，楊洋洋.海上溢油處置技術(shù)研究進(jìn)展[J].生產(chǎn)與環(huán)境，2013，13（4）：34-37.

[2]彭燕，王兆連，趙凌志，等.電磁流體海面浮油回收分離技術(shù)的研究[J].海洋環(huán)境科學(xué)，2014，33（4）：592-597.

[3]陳允中.滾輪裝置的 研 制[J].中國(guó)修船，2014，27（6）：56-57.

[4]張國(guó)艷，彭燕，沙次文.磁流體（MHD）浮油回收裝置中通道內(nèi)部流動(dòng)特性的仿真分析[J].海洋環(huán)境科學(xué)，2006，25（ 4） ： 33-37.