化学驱污水旋流分离实验研究及设备可靠性分析

【摘要】： 针对化学驱含油污水黏度大、乳化程度严重、乳化油浓度增加、难生物降解的特点,设计了新型水力旋流器——微孔注气式旋流器,利用该旋流器对化学驱含油污水进行处理。 本文利用FLUENT软件来模拟两相流旋流器的内部流场,阐述两相流旋流器的分离机理。在此基础上,分析说明微孔注气式旋流器的分离机理,并对油气复合体进行了受力分析。理论分析发现采用微孔注气式旋流器实现高效油水分离是可行的,再借鉴前人的经验,设计出了微孔注气式旋流器的样机。通过大量的实验研究,研究微孔注气式旋流器的各项性能,进一步确定分流比、气液体积比、溢流口尺寸及注气部位等参数。并将其与未注气的旋流器即常规液-液水力旋流器进行对比,对比发现微孔注气式旋流器的分离效率要高,且小锥段注气优于大锥段注气,而小锥段的A1段注气为最佳注气部位。 同时对微孔注气式旋流器进行了可靠性分析,对其最薄弱环节——微孔管进行了详细分析,主要从整体变形、堵塞及腐蚀等方面进行研究。通过扫描电镜检测发现,孔隙内并未出现堵塞现象,但存在一定的变形,这并不影响气体的注入。微孔管在使用中的腐蚀现象比较严重,所以应定期进行扫气冲洗及清除油污,以减小微孔材料被残留油污腐蚀。影响微孔管可靠性最大的因素是微孔管的整体变形,发生整体变形后旋流器内的流场随之发生改变,这将大大影响流体的离心分离,所以一定要在设计及制造上保证微孔管的强度及精度,减少由于安装过程所产生的微观变形问题,以保证水处理质量。