1、项目的提出
在现实生活中,需要应用油水分离的场合越来越多，如工业污水、餐厨污水中经常含有大量的油类物质，需要在污水处理中先滤出油类物质，然后再进行污水处理；在石油钻井中，每钻探1口油井将产生7000m3以上的含油污水泥浆，在油田采油中进入第二阶段采油的，必须使用蒸汽加压催采法给油田加压，喷出的原油中含有大量的水分，必须把水分分离后回排到油井中，以保证原油的质量，降低原油开采的成本消耗；而石油的海上运输和海洋油田的开采，又给社会带来了新的灾难，油轮的泄漏、墨西哥海域海上油井的漏油、大连油港大火后5万余吨原油泄入大连湾海域中，造成了大连湾海域的严重污染，而这些海洋原油污染事件导致的结果就是海洋生物的大批量窒息死亡，要解决这些污染问题，油水分离技术的应用成为必然。
2、现有技术概况
现有的各种油水分离技术中，常用的手段是气浮技术，使用鼓风曝气方式搅拌油水混合液体，造成油类快速上浮，再经过漫流溢出方式取出油类。这种方式普遍存在的问题包括：第一，油水分离不彻底，只能分离大体积的油滴，小分子团的油滴无法分离；第二，油水分离效率低，难于处理大型的油水分离工程；第三，油污染的重要难题在于小分子团油滴污染，所以油水分离设备必须在分离油滴的同时完成水质的净化工作，目前的气浮手段无法完成这项工作。
3、液体微纳米气泡技术简介
3.1、液体微纳米气泡
液体微纳米气泡是通过高速涡旋加速气液混合液体，在加速过程中液体内部形成高压，将较大粒径的气泡压缩后形成的、粒径在30微米到0.5纳米之间的气泡，这种气泡具有非常高的能量，在射入水中之后能对水产生局部电离作用，稳定后部分气泡周围包围着一层正负离子，从而使气泡具有带电功能。
3.2、微纳米气泡消除油污染
微纳米气泡在水中的运动轨迹不是直线上升的，而是横向运动缓慢上升，平均每上升1米需要耗时4—5小时，横向运动的轨迹和在水中的长时间滞留，给气泡捕捉油滴创造了充足的时间。
由于微纳米气泡非常小，具有任何物体微小颗粒具有的表面能量，对于其他物体具有表面吸附作用，再加上部分气泡的带电功能，同样可以吸附气体物体，因此在被油污染的水中可以吸附油滴等各种污染物，使微小的油滴逐渐聚合成为较大的油滴并快速上升到水面，完成油污染水的油水分离作用。
下面的图片表现了微纳米气泡进行油水分离的基本原理。
气泡粒径 形象对比
气泡产生——回旋加速压缩下越来越小
气泡在水中产生切割电离作用，最终被正负离子包围
微纳米气泡对微小油滴产生强烈的吸附作用
通过微纳米气泡的吸附作用，无论较大粒径的油团还是小分子团的油滴，都可以被吸附聚合并迅速上升到水面，再通过可靠的溢流收集手段进行收集，得到有微小含水量的油品。而被油污染的水域则彻底消除了油污染，再经过水质净化还原并增加一定的溶解氧后，水域水质得到了恢复。
3.3、微纳米气泡净化水质
同时，以空气为原料制造的微纳米气泡中含有大量的活性氧微纳米气泡，除了完成油水分离之外，这些活性氧微纳米气泡还将溶解于水中成为水中的溶解氧，逐步完成污染水域油水分离后的消除污染功能——把其它污染物氧化降解，并培养好氧菌吃食污染物，从而消除水质污染，恢复净化油污染水域的水质。
4、工作原理
使用污水处理中常用的气浮罐作为油水分离的工作场所，以微纳米气泡发生器为核心工作设备，以空气为原料制造微纳米气泡用于油水分离，气泡曝气并搅拌，使油水混合液呈旋转状态，气泡在油水混合液中捕捉油滴、油团并浮到水面，经过油溢流收集口收集，分离后的水经过活性氧微纳米气泡作用后净化，净化产生的沉淀物经过排渣口排出。
5、实际工程设计
根据油水分离工程的特点，我们初步设计工程设备结构如下。
在海水油污染如大连湾油污染处理方面，必须考虑大量的海水油水分离，而且工作环境为大海，应该考虑以船作为油水分离设备的载体，进行大量的海水油水分离净化，因此设计以船为核心的海水油水分离和油污染治理系统，设计结构为：
以船为核心，在船外部架设多个浮漂式油水分离设备，一方面从海水中直接以溢流方式收集海面上漂浮的油团，另一方面从海水中分离微小的油滴，收集油通过管道输送到船上油仓重，海水在浮漂式油水分离器中净化后排回大海。
如此循环处理，可以逐步完成海域油污染的处理工作，回收石油，净化海域，恢复海域的生态结构。
油水分离器中的微纳米气泡发生器和曝气筒安装在工作船上，通过管路与油水分离器连接。
油水分离工作船系统结构图
油水分离器结构示意图
注意声明：
本系统理论以实际生产和实验产生的数据理论体系为依托，失去实际数据理论体系的支持本系统对生产实践不具备指导意义。
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