הפרדת מים ושמן מבוססת בעיקר על ההבדל בצפיפות של מים ושמן או תכונות כימיות, תוך שימוש בעקרון משקע הכבידה או בתגובות פיזיקליות וכימיות אחרות בכדי להסיר זיהומים או להשלים את הפרדת השמן והמים.
שיטות הפרדת השמן-מים כוללות בעיקר הפרדת כוח משיכה, הפרדה צנטריפוגלית, הפרדה חשמלית, הפרדת ספיחה, הפרדת הנפקות אוויר וכו '.
1. הפרדת כוח משיכה:
בשל הצפיפות היחסית השונה של נפט, גז ומים, תערובת מסוימת של שמן ומים בלחץ וטמפרטורה מסוימים תיצור פרופורציה מסוימת של שלב נפט, גז ומים כאשר המערכת נמצאת בשיווי משקל. כאשר המרכיב הקל יחסית נמצא במצב זרימה למינרית, טיפות הרכיבים הכבדות יותר מתמקמות על פי חוק התנועה של נוסחת סטוקס, ומתקן ההפרדה של משקע הכבידה מתוכנן על פי עיקרון בסיסי זה.
2. הפרדה צנטריפוגלית
על ידי שימוש בצפיפות מים-שמן שונים, תערובת המים-שמן המסתובבת במהירות מייצרת כוחות צנטריפוגלים שונים ובכך מפרידה את השמן מהמים. מכיוון שהמכשיר הצנטריפוגלי יכול להגיע למהירויות סיבוב גבוהות מאוד, ויוצר כוחות צנטריפוגלים של עד כמה מאות מהאצת הכבידה, מכשיר הצנטריפוגלי יכול להסיר לחלוטין את לחות השמן ודורש רק זמן שהייה קצר ונפח ציוד קטן.
3. הפרדה חשמלית
כאמצעי הסופי לטיפול במים-שמן, אידוי אלקטרודות נמצא בשימוש נרחב בשדות נפט ובתי זיקוק. העיקרון הוא שהתחליב ממוקם בשדה חשמלי מתח מתח גבוה או זרם ישיר זרם ישר. בשל השפעת השדה החשמלי על טיפות מים, חוזק הסרטים הממשקיים של התחליב נחלש ומקודם. התנגשות וצניחה של טיפות מים בסופו של דבר מתגבשות לטיפות מים עם קוטר חלקיקים גדול יותר ומפרידות אותן מהנפט הגולמי.
4. אידוי גרגר גס של מים מתחלבים
סוגים שונים של חומרים מוצקים של שמן אקליפטוס הידרופילי משמשים לייצור מכשירי אידוי שונים על ידי שימוש בהבדל בזיקה של השמן והמים לחומר המוצק. חומרים מוצקים המשמשים להפרדת מים-שמן צריכים להיות בעלי רטיבות טובה.
5. הפרדת הנפקות אוויר
שיטת צף האוויר היא שיטה ליצירת בועות זעירות במים ונשיאת החתך הצף למעלה אל פני הנוזל כדי לטהר את המים. התנאי הוא שבועות המחוברות לטיפות השמן יכולות ליצור חלקיקי שמן וגז. מכיוון שהופעת בועות גורמת להבדל הצפיפות בין המים לחלקיקים להתגבר, וקוטר החלקיקים גדול יותר מזה של טיפות הנפט הגולמי, ניתן לשפר משמעותית את עליית הצפיפות על ידי שימוש בצפיפות החלקיקים במקום בשמן צפיפות.