波纹板聚结油水分离器的研究_王敏

集油板,出水淹没管出流等构件。(2)材料:一般要求聚结板材的表面是亲油疏水的,通常可采用聚氯乙烯、聚丙烯、玻璃钢和不锈钢等。现已应用的聚结波纹板材料大多是有机合成材料,而金属材料有其所不具备的良好的延展性、导热性和刚度。可避免像塑料斜管沉淀池使用一定时间后,斜管材料变脆,不能承受水、泥渣的重压,出现大面积坍塌的现象。不锈钢是良好的板材,但不经济。限制金属材料应用的原因主要是,长时间浸泡于废水中所引起的腐蚀问题。该实验室研制开发的涂料A与金属表面有良好的粘结力,采用镀锌板为基材,对其表面进行除油清洗后,涂覆涂料A,经测试不仅使材料表面具有很好的亲油疏水性,同时兼有防腐功能。2接触角测定实验聚结法的关键是聚结材料的选择。油在材料表面形成的接触角大小,将直接影响到整个装置的除油效果。通过接触角的测量,可以很好的反映出材料表面被油、水润湿的情况。实验采用上海中景数字设备有限公司生产的JC2000A静滴接触角/界面张力测量仪,来测量水、油与不同材料的接触角[1]。测量时的温度为25℃。测量的结果如表1所示:表1油、水与待选择的几种材料的接触角材料水对其接触角油对其接触角未经处理的镀锌铁板77.5°39°表面涂履涂料A的镀锌铁板65.5°26.5°PVC板56°21.5°聚丙烯92°40.5°聚乙烯88°39°油在镀锌板上的接触角为39°,而与表面涂覆涂料A的镀锌铁板的接触角减少为28.5°,说明涂覆涂料A后,板的亲油性提高。虽然PVC板与油的接触角最小,但它与水的接触角也较小,疏水性差。处理含油废水时,会导致油粘附于板上,从而堵塞板组。同时,PVC不耐老化,经紫外线照射后易变脆,不适合做聚结板材。玻璃钢使用一定时间后,表面易出现剥落和锈斑[2]。聚丙烯材料的接触角较符合要求,但纯聚丙烯板材,当吸油接近饱和时纤维周围会产生油水界面引起的分子膜状曲油膜,吸油趋于平衡,影响聚结效果,且易老化,不能满足工业化持久性的要求[3]。从测试的结果来看,经过涂料A处理过的镀锌板亲油疏水性比镀锌板好,满足粗粒化材料要求,最终选择了涂料A作为镀锌板的表面处理涂料。3除油器的设计3.1板组的设计经查阅大量文献和周密的水力计算,预计去除30μm以上的油珠,设计流量:0.5m2/h。确定波纹板设计参数为:长×宽:900mm×500mm;板厚:0.4mm,波长:32mm,波高:8mm;板间距:6mm。为了验证涂料A的除油效果,在板组制作时,分为涂料A和表面未处理的镀锌板两组,分别将30块板为一组。在波峰处有溢油孔,在波谷处有漏渣孔。3.2箱体的设计实验装置如图1。对装置结构作了4点改进:(1)进水分流管上设泄流孔,起到消能作用,避免水流的紊动。(2)布水板使水流在竖直方向上分布均匀,调节进入板堆前的流速。(3)集油受压斜板,促使已上浮的油珠沿斜面上升汇集,靠重力自流到集油槽中。(4)采用溢流堰会引起水表层的紊动,上浮至水表面附近的油珠由于惯性力作用,将冲破水面并且展开成膜,随水流排出,致使出水含油量增大[4]。所以采用淹没出流,油珠即使上浮也不致被水流带走。图1油水分离器结构图4试验研究4.1油珠粒径分布测试由于是在实验室作小试验,处理原水需要自己配制。油品来源:武钢90#齿轮油,密度:0.895kg/L。配水方法:向组织捣碎匀浆机中每次加入约600mL自来水,称取10g油加入其中,以一定转速搅拌1.5min后,再将其加入容积为1.5m3的配水罐中,罐内旋转一离心泵再加以搅拌,泵高速旋转的叶轮能够起到再次将油珠打碎的作用。再用流量为1m3/h的离心泵从配水罐中抽取含油废水至设备,同时离心泵再次将油乳化。该油水分离器处理的对象是浮油和分散油,目标是去除30μm以上的油珠。若油珠粒径过小,将—27—波纹板聚结油水分离器的研究王敏等直接影响到装置的除油效果。为了准确地研究该油水分离器的性能,必须测定所配制原水中油珠的粒径分布。油珠粒径分布测试一般比较困难,目前国内主要采用静止浮升法和显微镜法。实验设想用静止浮升法测出所有可上浮油的油(即重力法可除去的油)浓度,同时用OLYMPUS-BX60生物显微镜(日本)校核油珠粒径。分别取500mL进、出水样于分液漏斗中静置,同步计时,在0,32,120min时取50mL水样,用紫外分光光度法测定含油量。表2进、出水含油量随静置时间变化的数据时间(min)进水含油量(mg/L)出水含油量(mg/L)0113.2411.763215.5610.931208.839.69一般把在30min内可以上浮的油做为重力法可去除油的界限[5]。从表2中数值可以看出,进水在静置32min后,油含量为15.56mg/L,而经过在油水分离器中停留18min后得出水油含量为11.76mg/L,低于进水静置32min后的含油量。可以证明,该油水分离器大大加