微波处理含油污水的盐促进效应研究

论文摘要

微波处理含油污水有高效节能无污染等优点,对于油田生产和环境保护都有很重要的意义。加入无机盐提高微波破乳处理效果,是微波破乳技术发展的一个新途径。论文通过实验系统研究了盐对微波破乳效果的促进作用。首先通过实验研究了微波参数(微波功率和作用时间)对于除油率与zeta电位的影响规律,并通过大量实验研究了离子性质、价次、半径和浓度对除油效率和除油速率、的影响规律,及盐存在下微波参数(微波功率和作用时间)对于除油率与zeta电位的影响规律,并对比分析了除油后样品的粒径分布。根据微波加热和乳状液的相关理论,结合无机盐离子性质,对盐促进微波破乳进行了分析。利用均匀设计,对微波功率、作用时间、无机盐离子浓度与除油率之间的关系进行了实验研究,并拟合出了上述参数与除油率之间的经验公式。最后通过分析含盐乳状液在高频电磁场中的受力,建立了含盐乳状液的液滴动力学模型,从加入盐后其介电常数变化的角度来分析盐的促进效应,并通过实验数据验证了模型的结论。实验结果和理论分析表明,少量无机盐的加入可以明显促进微波破乳效果。微波参数和离子浓度是影响其促进效果的主要因素,无机盐对微波破乳的促进效果与离子半径、价次以及无机盐活度系数和浓度等因素有关,无机盐离子中和水包油型的乳状液中油珠表面的负电荷,使zeta电位降低,使油珠容易碰撞聚并,从水中分离出来,从而达到除油的效果。

论文目录

• ABSTRACT
• 摘要
• 第一章 前言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究目的和意义
• 1.4 研究内容和创新点
• 第二章 微波与含油污水及盐促进效应简介
• 2.1 微波
• 2.1.1 微波简介
• 2.1.2 微波加热的特点
• 2.1.3 微波加热机理
• 2.1.4 微波除油机理
• 2.2 含油污水
• 2.2.1 含油污水来源及其危害
• 2.2.2 含油污水的特性
• 2.2.3 含油污水所含杂质
• 2.2.4 含油污水处理方法
• 2.2.5 影响乳状液稳定性的因素
• 2.3 盐促进效应
• 2.4 ZETA电位
• 第三章 微波处理含油污水盐促进效应的实验研究
• 3.1 实验条件
• 3.1.1 实验仪器
• 3.1.2 配制含油污水所用的实验油样
• 3.2 实验步骤
• 3.2.1 配制O/W型乳化液
• 3.2.2 微波处理
• 3.3 实验结果及数据分析
• 3.3.1 基础水样
• 3.3.2 微波参数对含油污水处理效果的影响
• 3.3.3 无机盐离子性质对含油污水处理效果的影响
• 3.3.4 无机盐浓度对含油污水处理效果的影响
• 3.3.5 无机盐存在下微波参数对含油污水处理效果的影响
• 3.3.6 乳状液的粒度分布及分析
• 3.4 均匀设计及其结果分析
• 3.4.1 均匀设计方法简介
• 3.4.2 均匀设计法的特点
• 3.4.3 均匀设计表的使用
• 3.4.4 均匀设计方案
• 3.4.5 均匀设计实验结果
• 第四章 数学模型的建立
• 4.1 理论模型-椭球体油滴模型
• 4.2 油滴受力与变形
• 4.3 含盐乳状液的液滴动力学方程
• 第五章 结论与建议
• 5.1 基本结论
• 5.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 详细摘要