重力法与聚结机理结合的聚结分离器,既提高了油水分离效率,又兼顾设备简单、操作运行稳定、能耗低、无二次污染等优点,在油水分离和污水处理等领域受到广泛的应用。本文采用新型的波纹板结构,并对板材表面改性,自主开发了双向波浪板取向并聚聚结分离器,通过实验方法分析进料流量和进料组成对聚结分离器分离特性的影响规律,探究该聚结分离器的最佳工艺条件,验证分离器的分离效果。实验结果表明,本课题自主开发的双向波浪板取向并聚聚结分离器在处理不同浓度、不同的进口流量的含油污水时,出口的主相浓度可以达到99%以上,达到预期分离效果。按照1000L/h的设计流量设计的波纹板聚结分离器完全可以达到更高的处理能力,说明双向波浪板取向并聚聚结分离器的特殊结构比一般的波纹板分离器分离效率要高,验证了该设备结构的分离高效性。建立分离器三维模型,用含壁面粘附角的欧拉模型来模拟工艺参数和表面改性对于分离效率的影响,并用最高浓度和两相层厚度来表征分离效果。模拟结果表明:模拟结果与实验值在误差范围内能够较好的吻合。进料组成和进料流量共同作用于聚结过程,在1200~1600L/h的流量时设备的分离效果最佳。在甲苯-水的分离过程中,测得的甲苯中的含水量平均在0.3%~0.4%左右,水的甲苯含量更低,平均在0.03%~0.04%左右;两相分别于与板材的上下表面极性相适应,聚结板的表面改性得到了很好的表现,比二氯乙烷-水的分离有明显更高的分离效果。模拟的结果结合实验得出结论:进口流量小会增加混合液在聚结板上的停留时间,增加聚结的机会,但是流量增大,使得湍动程度和涡流的增加,会促进碰撞聚结的发生和油滴被聚结板捕获的几率,聚结除油的效率是润湿聚结和碰撞聚结综合作用的结果。在较低的油相浓度下适宜采用较大的进口流量,较高的油相浓度下,建议较低的流量值。