聚结分离器工作原理解析：工业油水分离的核心逻辑

聚结压力除油器是一种针对含油液体净化的专用设备，核心功能是高效分离液体中悬浮的油污与细小固体杂质，凭借稳定的处理效果和较强的适应性，广泛应用于石油化工、冶金电力、纺织印染及食品加工等多个行业的液体传输与废水处理系统。该设备突破传统除油技术局限，融合粗粒化原理、浅池原理，并借助CFD仿真技术优化罐体结构与内部流场设计，使油水混相在压力环境下完成快速聚结、分离，最终实现液体净化目标。其工作原理的核心逻辑是通过多重技术手段增大油滴粒径、缩短分离路径、提升碰撞聚结概率，从而高效完成油水分离。

科力迩为某石化企业研制的聚结压力除油器项目现场

一、核心工作原理支撑

1. 粗粒化原理：小油滴的“聚团”基础

2. 浅池原理：分离效率的“提升密钥”

20世纪哈真（Hazen）提出的浅池理论，为聚结压力除油器的结构优化提供了关键理论支撑。该理论指出，在理想状态下，沉淀池的池长L与池深H的比值，等于水流水平流速v与颗粒沉速μ₀的比值，即L/H = v/μ₀。由此可推断，当池长L和水流速度v保持不变时，池深H越小，能够去除的悬浮颗粒（或油滴）粒径就越小。若采用水平隔板将池深H分为n层，在颗粒沉速μ₀和水流速度v不变的情况下，仅需原池长的1/n即可实现同等粒径颗粒的去除，总容积可缩减至原来的1/n；若池长不变，池深减小后，水流速度可提升n倍，处理能力随之提高n倍。

3. 聚结填料的强化聚结作用

聚结压力除油器在粗粒化原理与浅池原理的基础上，核心采用多层波纹板（或斜板）作为聚结填料。这类填料的设计不仅能缩短油滴浮升高度，还能通过特殊的流道结构强化油滴碰撞聚结效果。当油水混相在板组内流动时，波纹状流道使过流断面不断变化，导致流体流速时大时小，流动方向频繁改变。这种不稳定的流动状态大幅增加了小油滴之间的碰撞概率，促使小油滴不断聚结变大。

二、实际应用案例佐证

某沿海石化企业的炼化废水处理项目中，针对装置排出的含油废水（入口含油量3%~8%，处理量200m³/h），采用以聚结压力除油器为核心的组合处理工艺。该项目于2024年3月投入运行，聚结压力除油器借助上述工作原理，先将大部分油污聚结分离，后续再经深度处理单元，最终出水含油量稳定降至100ppm以下，达到国家工业废水排放标准，保障了后续生产工艺的稳定运行和周边水环境安全。