油水分离技术进展.docx

油水分离技术进展 张佳星;马艳艳;周敏;张鑫鑫;王倡春 【摘要】简述五种传统油水分离技术(重力沉降法、液-液旋流法、气浮法、聚结 法与吸附法)以及三种新型油水分离技术，包括膜分离、冷冻/解冻分离和原位抽取 分离.研究认为制备出低成本、无二次污染的超疏水/超亲油PHOMs将是研究热点 之一.%Five kinds of traditional technologies of oil-water separation (such as gravity separation,liquid-liquid separation,air flotation,coalescence separation and adsorption separation) are summarized and three novel technologies of oil-water separation,including membrane separation,freeze-thaw separation and situ extraction separation are also concluded.Preparation of superhydrophobic/super hydrophilic PHOMs with low cost and no-secondary pollution will be one of the research hot spots in the future. 【期刊名称】《净水技术》 【年(卷)，期】2017(036)012 【总页数】6页(P50-54,61) 【关键词】油水分离;海洋污染;漏油回收;分离效率;原位抽取分离 【作者】张佳星;马艳艳;周敏涨鑫鑫;王倡春 【作者单位】南京工程学院材料工程学院，江苏南京211167;江苏省先进结构材料 与应用技术重点实验室，江苏南京211167 【正文语种】中文 【中图分类】TQ028.4 随着经济的发展，能源在人类生活中所占的比重越来越大。近年来，海洋石油资源 的开采力度也在不断加大，但因前期保护措施的不充分，造成石油泄漏事件时有发 生海洋油污染绝大部分来自人类活动，其中主要为船舶运输、海上油气开采及沿 岸工业排污等［1］。由于石油产地与消费地的分布不均，世界年产石油的半数以 上将通过油轮运输到各消费地，这就给占地球表面71%的海洋带来了油污染的威 胁，特别是油轮相撞、海洋油田泄漏［2 ］等一系列突发性事件，更是给人类社会 造成了难以估量的损失。近年来，仅仅在我国境内发生的重大石油泄漏事故就高达 多起，因其造成的经济损失与海洋环境污染更是触目惊心，具体翔实数据如表1 所示。 每年海上溢油量约占世界石油总产量的0 .5%，因航运产生的石油污染物更是高 达200万t,其中约1 / 3为海上油轮失事造成。我国每年海上溢油事故均超过 500起，沿海地区海水含油量达国家标准水质6倍以上［3］，海洋油污治理迫在 眉睫。 传统的油水分离技术主要有重力沉降法、液一液旋流法、气浮法、吸附法、聚结 法等，具体技术特点如表2所示。 传统油水分离技术较注重浮油的清理，对环境造成的二次污染尚有欠缺。面对漏油 造成的环境污染，必然会越来越受关注，发展新的漏油回收技术［4］有望成为一 个新的发展方向。近年来，随着高分子薄膜［5］、脂肪晶体、多孔疏水/亲油材 料（PHOMs ）等新型高效的介质运用于油水分离，这类新型分离材料在外接泵的 情况下，利用材料自身的疏水亲油性能实现连续的油水分离，在修复溢油的同时， 还能进行回收。传统的做法是利用吸附材料吸附水面的油层，因此，吸附量受限于 吸附材料自身的体积。新型分离材料可以很大程度上节约成本，油水分离效率更高， 且不会造成二次污染。 油水分离过程大致可分为两个步骤：（1）从油水混合液中提取原油的原油除水过 程；（2）从含油污水中去除油和其他杂质的含油污水（含油率＜ 1%）处理过程。 传统分离技术利用油的密度比水小（油浮于水的上方），先通过重力沉降、离心旋 转或气浮法实现初步分离，再结合波纹板或活性炭进行二次分离。但仪器造价高、 能源消耗量大且工作效率低，不适合大规模处理。 重力沉降式油水分离法是利用油水密度差及不相溶性，在静止或平衡流动状态下油 滴会以Stokes ［6 ］进行上浮，如式（1）。 其中：v一油滴上浮速度，m/s; pw—水的密度，kg / m3 ; po—油的密度，kg /m3; g—重力加速度，m/s2; p—水的黏度，Pa?s; r一油滴粒径，m。 式（1）表明，油滴上浮速度与油水两相密度差和油滴粒径平方成正比，所以传统 重力式分离器常通过结合波纹板对油滴的聚结作用增大油滴粒径和在水中添加 NaCl提高水相密度增大油水两相密度差，来提