CN109553207B - 泄漏石油回收过程中的油水分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开泄漏石油回收过程中的油水分离装置，具有密封容器，密封容器内设前处理室、流通室和后处理室，前处理室侧方设有使被处理水进水后沿前处理室竖直中心轴线旋转的进液口，后处理室出水端连接过滤器；后处理室内布设两块使被处理水呈S形流动的第一隔板和第二隔板，流通室呈水平状态连通前处理室和后处理室，流通室与后处理室连通处倾斜设置分离构件，第一隔板设于分离构件侧方，分离构件倾斜底端侧方的第一隔板与后处理室底存在被处理水流通的间隙。本装置能降低分离出的油中的含水率，避免处理水体中固态粒子堵塞分离部件，有效提高油与水的分离率。

Description

泄漏石油回收过程中的油水分离装置

技术领域

本发明属于水处理技术领域，尤其涉及泄漏石油回收过程中的油水分离装置。

背景技术

石油污染是指石油开采、运输、装卸、加工和使用过程中，由于泄漏和排放石油引起的污染，主要发生在海洋。石油漂浮在海面上，迅速扩散形成油膜，可通过扩散、蒸发、溶解、乳化、光降解以及生物降解和吸收等进行迁移、转化。油类可沾附在鱼鳃上，使鱼窒息，抑制水鸟产卵和孵化，破坏其羽毛的不透水性，降低水产品质量。油膜形成可阻碍水体的复氧作用，影响海洋浮游生物生长，破坏海洋生态平衡，此外还可破坏海滨风景，影响海滨美学价值。石油污染防治，除控制污染源，防止意外事故发生外，可通过收集海面含油污的水体，并对该水体进行分离处理，油水分离器是将油和水分离开来的仪器，主要是根据水和油的密度差，利用重力沉降原理去除杂质和水分的分离器，但现有的分离器中往往出现分离出去的油中还是含有较多的水分的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无须外加动力即可自动分离油的泄漏石油回收过程中的油水分离装置，该装置能降低分离出的油中的含水率，避免处理水体中固态粒子堵塞分离部件，有效提高油与水的分离率。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：泄漏石油回收过程中的油水分离装置，具有

密封容器，密封容器内设前处理室、流通室和后处理室，前处理室侧方设有使被处理水进水后沿前处理室竖直中心轴线旋转的进液口，后处理室出水端连接过滤器；

后处理室内布设两块使被处理水呈S形流动的第一隔板和第二隔板，流通室呈水平状态连通前处理室和后处理室，流通室与后处理室连通处倾斜设置分离构件，第一隔板设于分离构件侧方，分离构件倾斜底端侧方的第一隔板与后处理室底存在被处理水流通的间隙。

本发明利用旋流分离法使被处理水沿前处理室内壁高速旋转油水分离，含有部分油体的被处理水通过流通室进入后处理室过程中经过倾斜设置的分离构件，该分离构件为亲水纤维构成可使被处理水中的油滴相聚集而形成大油滴向上浮动，同时流通室受进液口螺旋进水影响其内部水压较大向后处理室施放过程中经倾斜设置的分离构件其水压梯度变化从而促使在分离构件中的水体陷入粗糙结构中，油在极性分子与非极性分子的排斥力的作用下加速聚集并增强被处理水中杂质的亲和性将杂质一并聚集上浮解决油水分离构件被堵塞的问题，而通过第一隔板和第二隔板使被处理水呈S形流动，利用了重力沉降法来实现油水分离，整个油水分离过程无须外加动力即可自动分离油。

在一些实施方式中，后处理室上部设有用于收集由第一隔板和第二隔板分割形成的腔室上层分离固态粒子成分的第三出油口和第四出油口。利用油的密度比水的密度小的原理，通过油、水多级过滤，实现油与水的充分分离，无需外加动力自动完成油水分离的过程。

在一些实施方式中，前处理室内，设置有由支撑板支撑的筛网层，并在前处理室内，使从其上部的进液口进入的被处理水经初步分离后，通过其并从设置在支撑板上的通孔向流通室排出，筛网层为金属网有益于抗油类腐蚀，利用筛网层的网状结构促使被处理水中的油类加速聚集，增强其浮性使其上浮实现油水分离，并筛网层对由进液口进入的螺旋水流进行分化，以提高被处理水的流动速度加速水中非均相体系波动使其与水的离心力产生区别进而提高整个油水分离效率。

在一些实施方式中，前处理室一侧内壁倾斜连接有用于渐近收口的斜板，斜板倾斜高处端与前处理室另一侧内壁间存在间隙，利用旋流分离法分离的油类在前处理室上浮过程中由斜板缩小其上浮面积以减小前处理室收集的表层油中的含水率，并收集于斜板上的油经重力作用进一步的降低其含水率由第一出油口排出。

在一些实施方式中，倾斜斜板低处端与前处理室内壁连接处上方依次设有第二出油口和第一出油口，用于实现排出收集的石油。

在一些实施方式中，过滤器具有一本体，一与本体密封连接的罩体，本体内设用于被处理水进/出水的过滤进口/过滤出口，还设有用于将罩体分隔成上下两层的分层板，分层板长度短于罩体，通过过滤器进一步进行油水分离同时消除水体中的杂质提高排出水体的水质。

在一些实施方式中，罩体内上层，通过密封连接板构成密封腔，下层通过分离构件与连接板构成U形集油室，被处理水通过分离构件于过滤出口排出，密封腔内设用于连通过滤进口和集油室的螺旋管，集油室上部内设与被处理水对向的第五出油口，过滤进口进入的被处理水在螺旋管内高速螺旋流动使被处理水的部分热量消散，被处理水由螺旋管排出后其油水间的乳化状态受水体热量消散作用转变为游离状态，实现油水分离速度提升，分离油体由第五出油口收集，为进一步确保油水分离效果利用分离构件来提高油水分离效果。

在一些实施方式中，前处理室高度位置高于后处理室，利用重力来提高前处理室中的油的聚集效果，相应的利用前处理室表层浮油来增大流通室级后处理室的水压。

在一些实施方式中，分离的固态粒子成分由积油罐收集，该固态粒子包括石油、杂质等，利用积油罐对海面泄漏油污分离处理得到的固态粒子收集以便集中处理，降低石油泄漏多环境的污染。

在一些实施方式中，分离构件和分离构件为亲水纤维构成，该亲水纤维设置有筛眼，分离构件的筛眼为60微米，分离构件的筛眼为2微米，利用亲水纤维的亲水性实现被处理水中的油滴快速聚集成大油滴、浮油，并通过设置不同孔径的筛眼来实现多级分离进一步提高分离后水体的水质，降低石油泄漏海域的水体污染程度。

在一些实施方式中，第一出油口、第二出油口、第三出油口、第四出油口、第五出油口分别与积油罐连接，各出油口端均设控制阀门，用于实现对油污收集。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明利用旋流分离法使被处理水沿前处理室内壁高速旋转油水分离，并通过设计的前处理室结构配合分离构件解决油水分离构件被堵塞的问题，还通过第一隔板和第二隔板使被处理水呈S形流动，利用油的密度比水的密度小的原理，通过油、水多级过滤，实现油与水的充分分离，无需外加动力自动完成油水分离的过程。

附图说明

图1为泄漏石油回收过程中的油水分离装置的示意图；

图2为过滤器内部示意图；

图3为各出油口与积油罐连接示意图；

图4为本发明实施例2的另一种实施方式；

图5为本发明实施例3的另一种实施方式。

附图标记说明：1.密封容器；2.进液口；3.筛网层；4.支撑板；5.流通室；6.分离构件；7.第一隔板；8.第二隔板；9.过滤器；91.过滤进口；92.本体；93.过滤出口；94.分层板；95.分离构件；96.集油室；97.罩体；98.第五出油口；99.密封连接板；910.螺旋管；10.第四出油口；11.第三出油口；12.第二出油口；13.第一出油口；14.斜板；16.第六出油口；17.精处理箱；18.出水管；19.封堵板；20.限流板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

参见图1-3所示，泄漏石油回收过程中的油水分离装置，具有

密封容器1，密封容器1内设前处理室、流通室5和后处理室，前处理室侧方设有使被处理水进水后沿前处理室竖直中心轴线旋转的进液口2，后处理室出水端连接过滤器9；

后处理室内布设两块使被处理水呈S形流动的第一隔板7和第二隔板8，流通室5呈水平状态连通前处理室和后处理室，流通室5与后处理室连通处倾斜设置分离构件6，第一隔板7设于分离构件6侧方，分离构件6倾斜底端侧方的第一隔板7与后处理室底存在被处理水流通的间隙。

本发明利用旋流分离法使被处理水沿前处理室内壁高速旋转油水分离，含有部分油体的被处理水通过流通室5进入后处理室过程中经过倾斜设置的分离构件6，该分离构件6为亲水纤维构成可使被处理水中的油滴相聚集而形成大油滴向上浮动，同时流通室5受进液口2螺旋进水影响其内部水压较大向后处理室施放过程中经倾斜设置的分离构件6其水压梯度变化从而促使在分离构件6中的水体陷入粗糙结构中，油在极性分子与非极性分子的排斥力的作用下加速聚集并增强被处理水中杂质的亲和性将杂质一并聚集上浮解决油水分离构件6被堵塞的问题，而通过第一隔板7和第二隔板8使被处理水呈S形流动，利用了重力沉降法来实现油水分离，整个油水分离过程无须外加动力即可自动分离油。

后处理室上部设有用于收集由第一隔板7和第二隔板8分割形成的腔室上层分离固态粒子成分的第三出油口11和第四出油口10。利用油的密度比水的密度小的原理，通过油、水多级过滤，实现油与水的充分分离，无需外加动力自动完成油水分离的过程。

前处理室内，设置有由支撑板4支撑的筛网层3，并在前处理室内，使从其上部的进液口2进入的被处理水经初步分离后，通过其并从设置在支撑板4上的通孔向流通室5排出，筛网层3为金属网有益于抗油类腐蚀，利用筛网层3的网状结构促使被处理水中的油类加速聚集，增强其浮性使其上浮实现油水分离，并筛网层3对由进液口2进入的螺旋水流进行分化，以提高被处理水的流动速度加速水中非均相体系波动使其与水的离心力产生区别进而提高整个油水分离效率。

前处理室一侧内壁倾斜连接有用于渐近收口的斜板14，斜板14倾斜高处端与前处理室另一侧内壁间存在间隙，利用旋流分离法分离的油类在前处理室上浮过程中由斜板14缩小其上浮面积以减小前处理室收集的表层油中的含水率，并收集于斜板14上的油经重力作用进一步的降低其含水率由第一出油口13排出。

倾斜斜板14低处端与前处理室内壁连接处上方依次设有第二出油口12和第一出油口13，用于实现排出收集的石油。

过滤器9具有一本体92，一与本体92密封连接的罩体97，本体92内设用于被处理水进/出水的过滤进口91/过滤出口93，还设有用于将罩体97分隔成上下两层的分层板94，分层板94长度短于罩体97，通过过滤器9进一步进行油水分离同时消除水体中的杂质提高排出水体的水质。

罩体97内上层，通过密封连接板99构成密封腔，下层通过分离构件95与连接板99构成U形集油室96，被处理水通过分离构件95于过滤出口93排出，密封腔内设用于连通过滤进口91和集油室96的螺旋管910，集油室98上部内设与被处理水对向的第五出油口98，过滤进口91进入的被处理水在螺旋管910内高速螺旋流动使被处理水的部分热量消散，被处理水由螺旋管910排出后其油水间的乳化状态受水体热量消散作用转变为游离状态，实现油水分离速度提升，分离油体由第五出油口98收集，为进一步确保油水分离效果利用分离构件95来提高油水分离效果。

前处理室高度位置高于后处理室，利用重力来提高前处理室中的油的聚集效果，相应的利用前处理室表层浮油来增大流通室5级后处理室的水压。

分离的固态粒子成分由积油罐收集，该固态粒子包括石油、杂质等，利用积油罐对海面泄漏油污分离处理得到的固态粒子收集以便集中处理，降低石油泄漏多环境的污染。

分离构件6和分离构件95为亲水纤维构成，该亲水纤维设置有筛眼，分离构件6的筛眼为60微米，分离构件95的筛眼为2微米，利用亲水纤维的亲水性实现被处理水中的油滴快速聚集成大油滴、浮油，并通过设置不同孔径的筛眼来实现多级分离进一步提高分离后水体的水质，降低石油泄漏海域的水体污染程度。

第一出油口13、第二出油口12、第三出油口11、第四出油口10、第五出油口98分别与积油罐连接，各出油口端均设控制阀门，用于实现对油污收集。

实施例2：

如图4所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例还设计了，过滤器9通过连接管15与精处理箱17连通，精处理箱17内进液口处设有分离构件95，该分离构件95底端通过封堵板19封口，使被处理水从分离构件95两侧流出，精处理箱17顶部侧方设有第六出油口16，底部设有出水管18，第六出油口16与积油罐连接。

实施例3：

如图5所示，本实施例的技术方案与实施例1技术方案相同，但：前处理室内壁上设有用于缩小斜板14倾斜高处端与前处理室另一侧内壁间存在间隙的限流板20。

实施例4：

油水分离试验：分离对象：柴油体积分数为 10%的乳状液；

分离装置1：采用现有的板组式分离芯体进行油水分离；

分离装置2：采用实施例1的泄漏石油回收过程中的油水分离装置进行油水分离；

分离装置3：采用实施例2的泄漏石油回收过程中的油水分离装置进行油水分离。

分离结果：

分离装置1：柴油含水率37%，石油烃小于等于24.9mg/L;

分离装置2：柴油含水率14%，石油烃小于等于20.6mg/L;

分离装置3：柴油含水率7%，石油烃小于等于20.4mg/L;

本发明中所采用的现有技术应为本领域技术人员所知晓，例如亲水纤维、旋流分离法等，在此不作详细赘述。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (7)

1.泄漏石油回收过程中的油水分离装置，具有

密封容器(1)，所述密封容器(1)内设前处理室、流通室(5)和后处理室，所述前处理室侧方设有使被处理水进水后沿前处理室竖直中心轴线旋转的进液口(2)，后处理室出水端连接过滤器(9)；

所述泄漏石油回收过程中的油水分离装置特征在于：

所述后处理室内布设两块使被处理水呈S形流动的第一隔板(7)和第二隔板(8)，所述流通室(5)呈水平状态连通前处理室和后处理室，流通室(5)与后处理室连通处倾斜设置分离构件(6)，所述第一隔板(7)设于分离构件(6)侧方，分离构件(6)倾斜底端侧方的第一隔板(7)与后处理室底存在被处理水流通的间隙；

所述过滤器(9)具有一本体(92)，一与本体(92)密封连接的罩体(97)，所述本体(92)内设用于被处理水进/出水的过滤进口(91)/过滤出口(93)，还设有用于将罩体(97)分隔成上下两层的分层板(94)，所述分层板(94)长度短于罩体(97)；

所述罩体(97)内上层，通过密封连接板(99)构成密封腔，下层通过分离构件(95)与连接板(99)构成U形集油室(96)，被处理水通过分离构件(95)于过滤出口(93)排出，所述密封腔内设用于连通过滤进口(91)和集油室(96)的螺旋管(910)，集油室(96 )上部内设与被处理水对向的第五出油口(98)。

2.如权利要求1所述的泄漏石油回收过程中的油水分离装置，其特征在于：所述后处理室上部设有用于收集由第一隔板(7)和第二隔板(8)分割形成的腔室上层分离固态粒子成分的第三出油口(11)和第四出油口(10)。

3.如权利要求1所述的泄漏石油回收过程中的油水分离装置，其特征在于：所述前处理室内，设置有由支撑板(4)支撑的筛网层(3)，并在所述前处理室内，使从其上部的进液口(2)进入的被处理水经初步分离后，通过其并从设置在支撑板(4)上的通孔向流通室(5)排出。

4.如权利要求1所述的泄漏石油回收过程中的油水分离装置，其特征在于：所述前处理室一侧内壁倾斜连接有用于渐近收口的斜板(14)，所述斜板(14)倾斜高处端与前处理室另一侧内壁间存在间隙。

5.如权利要求4所述的泄漏石油回收过程中的油水分离装置，其特征在于：所述倾斜斜板(14)低处端与前处理室内壁连接处上方依次设有第二出油口(12)和第一出油口(13)。

6.如权利要求1-5任一权利要求所述的泄漏石油回收过程中的油水分离装置，其特征在于：所述前处理室高度位置高于后处理室。

7.如权利要求1-5任一权利要求所述的泄漏石油回收过程中的油水分离装置，其特征在于：所述分离的固态粒子成分由积油罐收集。

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