ZYFZ系列舱底水分离器试验报告.docx

1、ZYFZ系列舱底水分离器试验报告前言随着世界工业和交通运输业的不断迅速发展，与其他污染一样，世界上的油污染也不断加剧，油船、油罐事故及含油废水等造成的河流、海洋污染对环境及人类生活构成了极大的威胁，不解决这些问题，将给人类造成更大的破坏。舱底水分离器即为处理船舶油污水而设计的产品。ZYF-Z系列舱底水分离器系我公司自主设计的产品，经过几年的生产和销售，取得了一定销量，并在不断的完善。为了增强ZYF-Z系列舱底水分离器的市场竞争力，同时为了跟上不断提高的先进技术，需要在过滤材料和工艺流程方面作适当的改动，以期望舱底水分离器取得更高的市场竞争力。对预改动的方面采用小试的方法进行试验和验证，小试的试

2、验装置按照0.1m3/h的处理量进行设计，小试试验装置采用有机玻璃结构，三个主要分离阶段组成一个完整的系统，设计考虑到装置使用的通用性，每个阶段采用独立的筒体，每两个相邻的筒体间采用软管或钢管连接；虑到长久使用性和稳固性，主体结构为有机玻璃结构，在开孔和接管处采用加厚和加固处理；考虑到可观察性和试验方便性，在每个处理阶段设置压力表、取样口，以及设置出水检测点。试验用液试验液体A柜/B柜/C柜和水柜采用自制钢结构件，试验系统管路的搭建为现场配置；试验装置主要有有机玻璃试验装置、试验配料系统、试验控制系统，以及相应的管路连接组成。现对整个试验过程及结果做一个简单的介绍如下：（附图纸、照片资料）ZY

3、F-Z系列舱底水分离器小样试验装置系统经过一段时间的小样试验，取得了较理想的试验效果，为ZYF-Z系列舱底水分离器的改进设计提供了一定的技术基础。一、 试验概况试验时间：二0一O年十二月二0一一年四月试验地点： 环保水处理试验室试验装置： ZYF-Z系列舱底水分离器小样试验装置试验元件： 斜板、滤芯、滤芯、滤芯、滤料1、轻质燃油（0# =0.840.86103kg/cm3）?的试验按照IMO MEPC.107（49）要求分别对斜板、滤芯、滤芯、滤芯、滤料进行轻质燃油的试验。斜板：试验液体B通过罐体（装有斜板）压力损失约为0MPa，通量为0.110.12m3/h，出水含油量约为030ppm（XO

4、C-01 油份浓度计读数）。滤芯：试验液体B通过罐体（装有滤芯），压力损失随时间增加呈线性上升趋势，通量为0.110.12m3/h，出水含油量约为07.8ppm（smart-cell 油份浓度计读数），工作温度T=58。滤芯：试验液体B通过罐体（装有滤芯），压力损失随时间增加呈线性上升趋势，通量为0.110.12m3/h，出水含油量约为0ppm（smart-cell 油份浓度计读数），工作温度T=58。滤芯：试验液体B通过罐体（装有滤芯），压力损失随时间增加呈线性上升趋势，通量为0.110.12m3/h，出水含油量约为0ppm（smart-cell 油份浓度计读数），工作温度T=58。滤料：试

5、验液体B通过罐体（装有滤料），压力损失为0.009MPa, 压力损失随时间增加呈线性上升趋势，通量为0.110.12m3/h，出水含油量随时间增加呈渐缓线性上升趋势（具体变化趋势见附后图表3），工作温度T=58。注：ppm（smart-cell 油份浓度计读数）2、油和淡水的乳化液（试验液体C）的试验按照IMO MEPC.107（49）要求分别对斜板、滤芯、滤芯、滤芯、滤料进行单独和组合的试验。斜板：试验液体C通过罐体中斜板时，压力损失随时间变化不明显，出水含油量随时间增加呈直线性上升趋势，通量为0.110.12m3/h，出水含油量约为02360ppm（smart-cell 油份浓度计读数），

6、工作水温度T=20，罐体中斜板对C液的处理效果不是很明显。斜板和滤芯的组合试验：试验液体C通过罐体中斜板和罐体中滤芯时，总压力损失随时间增加呈线性上升趋势，通量为0.110.12m3/h，出水含油量约为045ppm（smart-cell 油份浓度计读数），工作水温度T=23，斜板和滤芯的组合试验能起到一定的效果，但是不能满足排放要求。斜板和滤芯的组合试验：对该组合进行多次试验，液体C通过罐体中斜板和罐体中滤芯时，总压力损失随时间增加呈线性上升趋势，通量为0.110.12m3/h，出水含油量约为015ppm（smart-cell 油份浓度计读数），工作水温度T=2535，因压力损失上升到0.03

7、5，而停止继续进行。斜板和滤芯的组合试验能起到明显的效果。斜板和滤芯的组合试验：对该组合进行了多次试验，液体C通过罐体中斜板和罐体中滤芯时，总压力损失随时间增加呈线性上升趋势，通量为0.110.12m3/h，出水含油量约为015ppm（smart-cell 油份浓度计读数），工作水温度T=2530，斜板和滤芯的组合试验能起到明显的效果。随压力上升，滤芯上部出现泄露，而停止。斜板和滤料的组合试验：对该组合进行了多次试验，当在进口浓度为1000 ppm（smart-cell 油份浓度计读数）左右时该组合能达到较好的处理效果，经过斜板后，水含油浓度降为500 ppm，经过滤料后水含油浓度降为020p

8、pm左右，随着进口浓度的增加，出口水样含油浓度浓度将增加，当进口浓度增加3倍时，出口水浓度升为200左右。通过罐体中斜板和罐体中滤料时，总压力损失随时间增加呈线性上升趋势，通量为0.110.12m3/h，工作水温度T=2530，斜板和滤料的组合试验能起到一定的效果。3、 泵的运行状况试验装置系统选用的是DZ-系列柱塞泵，整个试验期间能保持良好的运行状况，但泵的往复运动，会加剧进料液的机械乳化状况。试验配料系统选用的泵是离心泵，在开始运行的期间状况是良好的，在运行后期，泵的密封方面出现泄露，影响了料液配制的状况。4、 油份浓度计的使用状况 前期使用的油份浓度计是XOC-01 油份浓度计，此油份浓

9、度计使用状况稳定，存在测量精度不是很高（测量单位1ppm），测量范围有限状况（040ppm）；后期更换了smart-cell 油份浓度计，此油份浓度计使用状况稳定，存在测量精度可达0.1ppm，测量范围040ppm，同时在校准范围内可读到更高的数值。二、 结论通过这段时间对油污水分离状况的一些基本的试验，对油污分离分离的过程有了更深的和更直观的了解，同时筛选了较优的滤材和过滤方式，并进行了较长时间的定性、定量试验，获得了一定得结果。1、 斜板：作为一种特制的预分离结构，在对试验试验液体B和试验液体A的处理效果中起到很大的效果，能使水中的油去除率达到90% 以上，对试验液体C 的处理效果不是很明

10、显。该斜板可以长期使用，可以很好作为舱底水分离器的预处理阶段。2、 滤芯：滤芯和滤芯是粗粒化滤材，在试验试验液体B的处理效果中起到很大的效果，能长期使用；在试验液体C 的处理中，亦能起到很好的效果，可以使乳化液聚结，能使水中的乳化油去除率达到90% 以上，在对验液体C 的处理，能使用3个月左右，解决该问题后，此元件可以做为处理试验液体C的主要元件。3、 滤料：滤料对试验液体A、试验液体B、试验液体C均有一定的处理效果，当在进口浓度为500 ppm（smart-cell 油份浓度计读数）左右时滤料能达到较好的处理效果；每24小时反冲洗一次，能增加使用时间，使用寿命约为6个月左右。4、 泵： 柱塞

11、泵能运行状况良好，但会增加机械乳化效果，建议以后可以考虑螺杆泵。5、 油份浓度计：smart-cell 油份浓度计更能满足做试验的需要。试验过程描述1. 轻质燃油（试验液体B）的试验斜板：水和轻质燃油在柱塞泵的作用下，在管道中混合后，进入装有斜板的罐体I中，含油量为4-5%，刚进入罐体I时的状态为白雾状乳化态，然后油滴逐渐在顶部凝聚集合，一段时间后，在罐体I的顶部形成油层。罐体I的出水通过油份浓度计检测，数值为0ppm。随着含油量的增加到25%，轻质燃油在罐体I中的凝聚时间缩短，出水通过油份浓度计检测，数值为0ppm，试验结束后，拆洗斜板，发现上边均匀吸附有样液和灰尘，累计试验时间为15小时。

12、（照片）序号通量(m3/h)进/出口压力(Mpa)温度()含油浓度(ppm)10.120.005/016020.120.007/016030.120.007/016040.120.008/016050.120.007/016060.120.006/016070.120.007/016080.120.007/016090.120.007/0160滤芯I：水和轻质燃油在柱塞泵的作用下，在管道中混合后，进入装有滤芯I的罐体II中，含油量为7-8%，运行约90分钟后，滤芯I局部有小油滴冒出，小油滴上升到罐体II顶部逐渐凝聚集合，一段时间后，在罐体II的顶部形成油层，此时罐体II的出水通过油份浓度计检测

13、，数值为0ppm。运行约240分钟后，滤芯I顶部有雾状样液冒出，罐体II上部逐渐变浑浊，出水通过油份浓度计检测，数值为0.4ppm。运行约300分钟时，罐体由上到下，逐渐变浑浊，出水通过油份浓度计检测，数值为6.8ppm。运行约340分钟时，含油量为增加到10%，出水通过油份浓度计检测，数值为7ppm，试验结束后，发现滤芯顶部盖板连接处有泄露。累计试验时间为15小时。（照片）序号通量(m3/h)进/出口压力(Mpa)温度()含油浓度(ppm)10.120.012/0.0028020.120.013/0.0028030.120.014/0.0028040.120.015/0.0028050.12

14、0.017/0.0028060.120.017/0.0028070.120.016/0.0028080.120.015/0.0028090.120.016/0.00280.4滤芯II：水和轻质燃油在柱塞泵的作用下，在管道中混合后，进入装有滤芯II的罐体II中，含油量为2-3%，运行约90分钟后，滤芯II顶部有体积相同的淡黄色透明的油滴均匀冒出，油滴的直径约为5-6mm，与滤芯II外壁上的孔径大小基本相同，油滴上升到罐体II顶部逐渐凝聚集合，一段时间后，在罐体II的顶部形成油层，此时罐体II的出水通过油份浓度计检测，数值为0ppm。运行约390分钟后，含油量为增加到10%，滤芯II中部开始有体积

15、相同的淡黄色透明的油滴均匀冒出，油滴的直径约为5-6mm，顶部冒出的油滴数量增多，此时罐体II的出水通过油份浓度计检测，数值为0ppm。运行约450分钟后，含油量为增加到15%，滤芯II筒体四周有体积相同的淡黄色透明的油滴均匀冒出，油滴的直径约为5-6mm，冒出的油滴数量增多，此时罐体II的出水通过油份浓度计检测，数值为0ppm。运行约900分钟时，含油量为增加到25%-35%，出水通过油份浓度计检测，数值为0ppm。试验时间为15小时。（照片）序号通量(m3/h)进/出口压力(Mpa)温度()含油浓度(ppm)10.120.012/0.0029020.120.013/0.0029030.12

16、0.014/0.0029040.120.015/0.0029050.130.017/0.0029060.140.017/0.00210070.150.016/0.00210080.160.015/0.00210090.170.016/0.002100.4滤芯III：水和轻质燃油在柱塞泵的作用下，在管道中混合后，进入装有滤芯III的罐体II中，含油量为6%，运行约60分钟后，滤芯III开始有体积相同的淡黄色透明的油滴均匀冒出，油滴的直径约为5-6mm，与滤芯II处理样液B的现象相同。试验时间为15小时。（照片）序号通量(m3/h)进/出口压力(Mpa)温度()含油浓度(ppm)10.120.01

17、6/0.00620020.120.016/0.00620030.120.016/0.00620040.120.017/0.00620050.130.017/0.00620060.140.017/0.00620070.150.018/0.00620080.160.018/0.00620090.170.019/0.006200滤料：水和轻质燃油在柱塞泵的作用下，在管道中混合后，进入装有滤料的罐体III中，含油量为7-8%，进入罐体III时的状态为白雾状乳化态，然后油滴逐渐在顶部凝聚集合，一段时间后，在罐体III的顶部形成油层。罐体III的出水通过油份浓度计检测，数值为0.1ppm。随着运行时间的增

18、加，出水通过油份浓度计检测，数值逐渐增加到1.9ppm，试验结束后，拆洗滤料，滤料由上到下，样液的气味逐渐变淡，累计试验时间为15小时。（照片）序号通量(m3/h)进/出口压力(Mpa)温度()含油浓度(ppm)10.120.009/040.120.120.009/040.230.120.009/040.240.120.009/040.350.130.009/040.460.140.009/040.570.150.009/040.680.160.009/040.790.170.009/040.82. 油和淡水的乳化液（试验液体C）的试验斜板：水和乳化液在柱塞泵的作用下，在管道中混合后，进入装有

19、斜板的罐体I中，含油量为约6%，刚进入罐体I时的状态为褐色乳化态，罐体I内液体的颜色逐渐变浑浊，一段时间后，在罐体I的顶部形成油层。罐体I的出水通过油份浓度计检测，数值为由0ppm逐渐上升，含油量的最大值为2360ppm。试验结束后，拆洗斜板，发现斜板上边均匀吸附有样液C，累计试验时间为15小时。（照片）序号通量(m3/h)进/出口压力(Mpa)温度()含油浓度(ppm)10.120.005/0250.920.120.007/0254030.120.007/02515040.120.008/02519050.120.007/02521060.120.006/02530070.120.007/0

20、2537080.120.007/02558090.120.007/0251360斜板+滤芯I：水和乳化油在柱塞泵的作用下，在管道中混合后，进入装有斜板的罐体I中，含油量为6%，刚进入罐体I时的状态为褐色乳化态，罐I出水进入装有滤芯I的罐II中，经过一段时间的运行，罐I中的液体逐渐变浑浊，顶部聚积有试验液体，运行约90分钟后，罐II中的水逐渐变浑浊，罐体II的出水通过油份浓度计检测，数值为由0ppm逐渐上升到45ppm。罐II顶部无试验液体聚积现象。累计试验时间为15小时。（照片）序号通量(m3/h)罐I进/出口压力(Mpa)罐II进/出口压力(Mpa)温度()含油浓度(ppm)10.120.0

21、150.018/0.00621020.120.0150.018/0.00621030.120.0150.018/0.00621040.120.0150.018/0.006212.350.120.0150.018/0.006216.760.120.0150.018/0.006211570.120.0150.018/0.0062118.380.120.0150.018/0.0062118.390.120.0150.018/0.0062118.3斜板+滤芯II：水和乳化油在柱塞泵的作用下，在管道中混合后，进入装有斜板的罐体I中，含油量为6%，刚进入罐体I时的状态为褐色乳化态，罐I出水进入装有滤芯II

22、的罐II中，运行约40分钟后，罐I中的液体逐渐变浑浊，顶部聚积有试验液体，罐II中滤芯II表面局部有褐色的样液漫漫渗出，罐体II的出水通过油份浓度计检测，数值为由0ppm，渗出的样液开始在滤芯II表面凝聚，形成一定体积的油滴后上升到罐II顶部，此时罐体II的出水通过油份浓度计检测，数值上升为8.0ppm，并在较长的时间内一直维持在8.0ppm附近，累计试验时间为15小时。（照片）。序号通量(m3/h)罐I进/出口压力(Mpa)罐II进/出口压力(Mpa)温度()含油浓度(ppm)10.120.0150.021/0.008230.520.120.0170.022/0.008231.530.120

23、.0180.021/0.00823040.120.0180.022/0.008232.350.120.0200.025/0.008232.760.120.0200.021/0.008233.070.120.0200.022/0.008232.980.120.0200.023/0.008239.290.120.0200.025/0.0082325.7斜板+滤芯III：水和乳化油在柱塞泵的作用下，在管道中混合后，进入装有斜板的罐体I中，含油量为6%，刚进入罐体I时的状态为褐色乳化态，罐I出水进入装有滤芯III的罐II中，运行约40分钟后，罐I中的液体逐渐变浑浊，顶部聚积有试验液体，运行约480分钟

24、后，罐II中滤芯II表面底部有褐色的样液漫漫渗出，渗出的样液开始在滤芯II表面凝聚，形成一定体积的油滴后上升到罐II顶部，此时罐体II的出水通过油份浓度计检测，数值上升为0ppm，在以后较长的时间内一直维持在2.0ppm附近，观察到试验现象与滤芯II基本相同，累计试验时间为15小时。（照片）。序号通量(m3/h)罐I进/出口压力(Mpa)罐II进/出口压力(Mpa)温度()含油浓度(ppm)10.120.0140.018/0.00830020.120.0140.018/0.008300.330.120.0140.018/0.008300.440.120.0150.019/0.007340.55

25、0.120.0180.021/0.007340.660.120.0190.022/0.007340.770.120.0200.022/0.007350.880.120.0200.022/0.007350.990.120.0210.024/0.007351.9斜板+滤料：水和乳化油在柱塞泵的作用下，在管道中混合后，进入装有斜板的罐体I中，含油量为6%，刚进入罐体I时的状态为褐色乳化态，罐I出水进入装有滤料的罐III中，罐I中的液体逐渐变浑浊，顶部聚积有试验液体，罐体III的出水通过油份浓度计检测，数值为3.3ppm，运行约90分钟后，罐体III的出水通过油份浓度计检测，数值为15.2ppm。通过肉眼观察，可以看到滤料的上部由于吸附了试验样液C而颜色变深。累计试验时间为15小时。（照片）。序号通量(m3/h)罐I进口压力(Mpa)罐II进口压力(Mpa)温度()含油浓度(ppm)10.120.0110.006253.320.120.0110.006252.530.120.0110.006252.140.120.0110.006252.350.120.0110.006253.560.120.0110.006254.270.120.0110.006254.580.120.0110.006254.990.120.0110.006256.0