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新疆理化所在石化行業油-水混合物分離和資源化利用領域取得進展

  石化行業產生的含油污水具有乳化程度高、成分復雜、化學需氧量(COD)和固體懸浮物含量高等特點,如何將其妥善處理并實現資源化利用一直是行業痛點。目前常采用藥劑絮凝-氣浮法處理此類污水,該工藝相對成熟但需持續添加化學藥劑,導致運行成本高,且油-水混合物中油類以油泥形式產出,造成資源浪費。開發綠色和低成本的新型分離技術,對于實現含油污水高效分離和資源化利用至關重要,這在實際應用中也有迫切需求。
  中科院新疆理化所分離材料與技術團隊多年來從事油-水分離材料的制備及其應用研究,并提出聚集誘導破乳技術(Aggregation-induced demulsification, AID)實現油-水混合物分離的新方法。在此基礎上,科研團隊與中科瑞麗分離科技無錫有限公司合作,利用自行研發的油-水分離材料制備成標準組件,并采用分離材料梯度配置-分離組件多級串聯的方案(圖1),開展AID技術用于石化行業高度乳化油-水混合物的分離研究。長時間連續運行結果表明:在含油污水COD波動情況下(3000-12450 mg/L),經AID分離反應器處理后最終出水平均COD為329 mg/L,COD去除效率高達93.5%,并實現乳化油-水混合物中重質和輕質油類的回收??蒲腥藛T進一步探究了進水COD濃度對去除效率的影響,發現相鄰AID反應器之間對乳化油的分離存在協同作用,而分離反應器的壓降和其流量之間存在線性關系(圖2),據此優化了整個分離系統的防污堵和去除固體懸浮物的設計方案。此外,還考察了AID系統中油-水分離材料對環境的耐受性,結果表明在現場經九個月使用后,材料的力學和表面潤濕特性仍能保持原有性能的80%以上。AID技術與傳統的絮凝-氣浮工藝相比,具有結構簡單、耐沖擊能力強、可有效回收油品等優勢,并通過零化學品消耗和純物理分離方式,為含油污水的處理提供了更清潔、低成本且環境友好的替代方案。
  該項研究是AID技術在石化行業含油污水分離領域的首次規?;瘧?,驗證了相關材料和技術在實際應用場景下的有效性和穩定性,將有助于石油石化領域含油污水的深度處理和資源化利用。研究成果近期發表在Journal of Cleaner Production上,研究工作得到中科院“十四五”新興前沿方向和未來技術方向、新疆高層次人才引進計劃等項目的支持。(來源:新疆理化所)
圖1.聚集誘導分離過程示意圖

圖2.分離反應器壓降與其流量之間關系

 
皇上在御花园入太子妃

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