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随着世界能源的日益短缺、废水污染负荷加重及废水中污染物种类的日趋复杂化等问题，同时人们环保意识和要求的不断提高，迫切要求开发高效的环境治理新设备；据专家分析2009～2010年国家环保投资将占同期国民生产总值的1.7％，市场对环保机械的需求量约为3200亿人民币；而水力旋流器具有分离效率高、装置紧凑、操作简单、维修方便、占地面积少等优点，无论对于环境保护，还是对于降低运营成本而言都有重要意义，目前已经在环保工程的各个领域得到广泛的工业化应用。

1、水力旋流器的分离原理

旋流除沙器的基本工作原理是基于离心沉降作用。当待分离的两相混合液以一定的压力进入旋流器后(见图1)，产生强烈的向下旋转运动(外旋流)，由于轻相和重相存在密度差，所受的离心力、向心浮力和流体曳力大小不同，受离心沉降作用，大部分重相被甩向器壁，沿壁面重力下沉由底流口排出，而大部分轻相沿中心管做上升旋转流动(内旋流)由溢流口排出，从而达到分离的目的。人流口图1水力旋流器工作示意图
2水力旋流器在各行业环保工程应用

2.1在油气田开采中的应用我国大部分油田已进入开发的中后期，采出液平均含水量已超过80％。含水量的上升使开采成本越来越高。同时产出液中含有高的达到6％泥沙，一方面导致管阀设备磨损；另一方面沉积在水罐或油罐中导致有效容积减少。因此，产出液中水和泥沙的高效分离是亟待解决的问题。而油气田作业污水的处理方法是大部分采用不利于可持续发展直接外排方式；有些采用难以达到环保要求的简单沉降处理或用罐车回收集中处理。水力旋流器能够提高系统能量利用率、减少投资、节约运行费用。目前已广泛的应用于油气田污水处理设备当中。尤其在海洋石油平台上，由于其面积或空间有限，旋流分离器应用显示出了其独特的优越性。1985年，英国北海和澳大利亚巴氏海峡相继安装一批永久性的去油型旋流器。自此，旋流分离器作为一种高效节能的新技术进入含油污水处理的工业应用阶段。

2.2在炼油废水处理中的应用目前石化炼油厂含油废水的处理仍多采用 老三套 的三级处理方案。虽然该技术简单实用，但能耗高、油水分离时间长、占地面积大，会产生难于处置的浮渣，对大气环境造成二次污染。1994年左右，抚顺石化公司一厂和大连理工大学合作成功开发的XYF-5型油水分离水力旋流器，处理后的出水含油量可降至15mg／L以下，达到了生化处理水质要求，可代替浮选法，从而达到既无浮渣又简化处理流程的目的[2]。中国石化长岭分公司延迟焦化装置利用旋流除油技术将含油污水分离，分出的污油进装置回炼，处理后的水作为切焦和冷焦水用。该系统不但节约了新鲜水用量，节省了污水处理费，回收了污油，而且减轻了长岭分公司污水处理场负荷，实现了装置含油污水零排放的目标口]。中国石油大学(华东)与九江石油化工总厂开发了适用于催化裂化、常减压蒸馏、电脱盐等含油废水的水力旋流器。由此可以看出水力旋流器进行油水分离在炼油废水处理中存在着技术上的可行性、经济上的必要性和工程应用上的广阔前景。

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