汽车油罐车容量检定过程中含油污水处理工艺设计

2018-06-13陈文琳鲜青龙许德福

石油工业技术监督 2018年5期

陈文琳，鲜青龙，许德福

新疆维吾尔自治区计量测试研究院（新疆乌鲁木齐 830011）

汽车油罐车的容量检定通常以水为检定介质，循环使用。周期检定的油罐车罐壁有油品附着，罐底由于不平整也会有油品残留，这就导致在清洗以及检定结束后水中含有油。含油污水直接用于检定，不仅会污染标准器，而且对水的密度也有影响，水的密度改变将会影响到油罐容积的检定精度和结果；同时，含油污水若直接排放，将会污染人们的生产生活环境，对环境保护和可持续发展及生态平衡造成危害[1-2]。所以，在不使用化学药剂的条件下进行含油污水的处理就成为建立油罐车检定装置中关键且亟待解决的一个问题，这种含油污水处理系统的研究，对提高油罐车容量检定的准确度和自然环境保护具有重要的经济意义和社会意义[3]。

1　含油污水的一般分类及其处理方法

1.1　含油污水的一般分类

根据油类在水中的存在形式，含油污水可以分为4类[4-6]。

1）浮油：油以连续相的状态漂浮在水面上，形成一层油膜或油层，这种状态下油滴粒径较大，一般大于100 μm，占油品总量的70%～80%。

2）分散油：油以微小油滴的状态悬浮于水中，不稳定，静置一定时间后，小油滴自然聚集成较大直径颗粒的油滴后浮到水面，形成大片油膜，其油粒直径一般为10～100 μm。

3）乳化油：污水中如果含有表面活性剂，会使油形成稳定的乳化液，不易上浮水面，如果只用静置的方法一般很难使其与水分离，这种状态下的油滴粒径极微小，一般不大于10 μm，大部分为0.1～2 μm，约占油类的5%～8%。

4）溶解油：是一种以化学方式溶解在水中的微粒分散油，油粒直径比乳化油还要小，甚至可以小到几纳米，分离极难。

1.2　各种含油污水常用的处理方式

针对含油污水的类型不同，处理含油污水的方法也有很大区别，如表1所示[7]。常用的不同处理方法的优缺点比较见表2[8-13]。

1.3　传统的化学-过滤法处理含油污水时的缺点

1）处理过程中需添加各种化学药剂，药剂成本较高，导致含油污水处理运行成本总体偏高。

2）易产生大量浮渣，很难处理，会造成较为严重的二次污染，同时污水处理成本也会增加。

3）过滤器很容易被堵塞，需定期频繁冲洗，而反洗时需要停机，会导致过滤器的应用时效下降，既影响装置的整体处理效果，也会增加运行成本。

4）滤料易板结，反冲洗时难以彻底排污，需定期更换滤料，滤料消耗大，因此处理成本较高[5,14]。

表1　不同油形含油污水处理方法

表2　含油污水处理方法优缺点

1.4　处理流程设计思路

基于以上现状和实际工作的需要，本文提出在不使用化学药剂的条件下，采用“重力分离-气浮-粗粒化-过滤”的工艺流程来处理汽车油罐车容量检定过程中产生的含油污水。如图1所示，初步处理为集水池的一级沉降处理；二级处理是指采用重力分离法（隔油池）进行油水分离的处理阶段；三级处理是指采用气浮、聚结、过滤等方法或组合工艺进行油水分离的处理阶段。

图1　含油污水处理步骤

2　含油污水处理装置的设计

汽车油罐车容量检定过程中含油污水的处理装置主要由集水池、气浮式隔油池、聚结分离池及砂滤系统与含油污水管路依次串连在一起构成，如图2所示。

2.1　集水池

为了保证含油污水以无冲击的状态进入隔油池，在隔油池前端设计一个集水池，使检定完后的循环用水在进入隔油池前先进入集水池，使水流进行一个流速缓冲，并在这里完成初步的沉降处理。

图2　含油污水处理装置结构示意图

2.2　气浮式隔油池

通过重力分离法[15]和气浮法[16-17]结合的方式搭建的气浮式隔油池装置如图3所示。

图3　气浮式隔油池

1）含油污水以基本无冲击状态进入隔油池进水配水间，进水配水间应为垂直折流式，二室配置，二室间隔墙下部在一定程度上悬空。第一室下向流，第二室上向流，第一室前应设有除渣装置，采用不锈钢细筛网制作，能够有效去除水中悬浮物，显著降低水中污染物指标，同时能够有效防止后续设备被堵塞；第二室与隔油段用配水墙间隔。

2）第二室安装气液发生器，使气浮法去乳化的步骤在这里完成。

3）经气浮法去乳化后应接隔油段，隔油段与出水间以出水配水墙间隔，以隔油段出水堰保持隔油段液面，隔油段之后接集水槽和出水管；隔油段上端液面应设置自动撇油机及集油装置；隔油段池底宜设刮油刮泥机及排泥管；隔油段宜设非燃烧材料制成的盖板，并设置灭火设施。