CN103938600B - 一种水面油污清除回收装置 - Google Patents

Abstract

一种水面油污清除回收装置，包括一端连接喇叭口的矩形钢结构框架限定的油污收集处理区，在矩形通道两边的钢框上固定浮桶；一根可调节侧向排风的高压风管横跨在喇叭口两侧的挡板上；在富集区（Ⅱ）内设有浮式围栏，在浮式围栏的外侧水面下30-40cm处设有曝气管，在抽吸区（Ⅲ）设置负压抽吸管；一根横跨的喷料管向曝气区（Ⅳ）喷撒的油污吸附材料漂浮在水面上，在该水面下30-40cm处设有蛇形曝气管，回收区（Ⅴ）置放筐式提篮。本装置适用于江河湖泊、海洋等水域大规模突发性油污染的应急处理。

Description

一种水面油污清除回收装置

一、技术领域

本发明涉及一种水上油污清除回收装置，该装置挂靠在其他较大船舶（母船）船舷一侧，母船为装置提供动力、同时还为装置提供操作时所需的风力和油污吸附材料等。

二、背景技术

随着经济快速发展，国内对能源需求量越来越大，每年石油进口量超过2亿吨。同时，国内近海石油开发不断加快步伐，石油钻井平台从渤海到南海林立。石油开采、运输、存储、使用过程中突发泄漏事故不断。同时，在化工、机械、化工合成、道路运输等领域，各类涉油污染事故不断。

2005年11月，松花江特大硝基苯污染事件发生后，应急装备非常匮乏，主管部门束手无策。除了自来水采用麻袋装活性炭过滤外，主要是在松花江建造拦河大坝拦截硝基苯污水，开启丰满水库闸门放水冲稀，没有有效措施控制污染技术手段。

2009年冬季，黄河三门峡发生柴油泄漏污染后，相关部门主要采用钢丝绳上挂吸油毡清理油污，由于黄河河面宽，水体流动，清除效率很低。

2010年大连油污染事件发生后，从现场处置情况看，国内涉油应急处置材料和装备依然十分落后，海面上漂浮的大量油污主要依靠人舀肩挑、稻草吸附等原始方式清除以及消油剂乳化分散清除。

目前，国内外应用于处理开放、流动水系涉油污染技术装备比较少。油类污染发生后，一般采用的方法是利用围油栏围控，在围油栏内投放大块吸油毡吸附。由于开放水体流动，油污容易向下游以及下风向随波转移，采用围油栏很难将大量油污稳定控制在一定范围内。同时，大块吸油毡只有边界与油污接触，界面接触小，吸附速度慢，无法快速清除涉油污染。

本发明可快速应对各种复杂环境条件下，江河湖海等开放水域突发各类油类污染事故应急处置。

三、发明内容

本发明旨在为被油污污染的水面提供一种处理装置，所要解决的技术问题是快速清除并回收油污。

本发明鉴于油污在风力作用下快速漂移、聚拢并增厚的特点，故思路是首先通过风力将油污富集在特定的区域内抽吸回收，然后对富集区漏网逃逸的零星油污施以吸附捕集，将抽吸和捕集的油污转移至靠掛的母船上，待母船靠岸后卸载处理。

本发明的技术方案包括一端（首端）为喇叭口的矩形钢结构框架限定的油污处理区以及硬质挡板、高压风管、浮桶、浮式围栏、水下曝气管、负压抽吸管、水下蛇形曝气管、喷料管和筐式提篮。其特征是在矩形框架两边的钢框（即油污处理区的两侧）上固定有浮桶，使整个装置漂浮于水面；一根横跨在钢框之上的喷料管将油污处理区划分为富集区和捕集区，喷料管壁的一条母线上开有若干个喷料口，即侧向喷料；富集区又分为富集区（Ⅱ）和抽吸区（Ⅲ），捕集区又分为曝气区（Ⅳ）和回收区（Ⅴ），一根高压风管横跨在喇叭口两侧的挡板上，高压风管壁的一条母线上开有若干个排风口，即侧向排风，风力的大小及其与水面的夹角可根据自然风的具体情况进行调节，其作用是将喇叭口自收集区（Ⅰ）收拢的油污迅速向富集区（Ⅱ）汇集，在富集区（Ⅱ）内设置浮式围栏，浮式围栏引导汇集的油污在风力作用下迅速聚拢到设置在抽吸区（Ⅲ）的负压抽吸管的扇形进口处以实现抽吸回收，负压抽吸管固定在钢框上，其出口通向母船的储槽。沿着浮式围栏的外侧附近水面下30-40cm处设置曝气管，其形状和走向最好与浮式围栏基本一致，曝气时向上喷射的气流在水面形成一道5-8cm高的水墙，同时在水面下形成一道气泡阻挡层，两者协同防止聚拢增厚的油污离散逃逸。喷料管向曝气区（Ⅳ）的水面喷撒吸附材料，在吸附材料漂浮的水面下30-40cm处设置蛇形曝气管，曝气时水面“沸腾”，使逃逸进来的油污被迅速撕碎，同时与吸附材料充分接触，从而在瞬间被吸附材料捕集，捕集油污的吸附材料在风力和水流的作用下漂移至回收区（Ⅴ），最后被筐式提篮所收集，水流是相对于行驶的装置而言，筐式提篮置放在回收区（Ⅴ）。

已有技术相比

与已有技术相比，本发明的优势体现在：

（1）本装置利用风力富集、增厚油污，利于后期抽吸；对水面薄油层油污进行曝气吸附捕集，清除收集效果良好。

（2）采用浮式负压抽吸装置抽吸水面油污，抽吸口与油面始终保持一致，保证了收集油污含油率高，含水率低，避免了以往泵式抽吸装置抽吸的油污含水率高缺陷。

（3）在捕集区中的薄油曝气捕捉功能区（Ⅳ）采用曝气清除油污方法，通过底部曝气顶托、搅拌，使稀薄油层与投放的吸油材料快速碰撞、油污被快速清除，这是国内外其他任何清污装置不具有功能。

（4）本装置结构灵巧、简单，便于拆卸、运输和安装，便于日常维护。

（5）本装置适用于江河湖泊、海洋等水域大规模突发性油污染的应急吸附、清除、环境修复。

四、附图说明

图1为本发明结构示意图。

图中：前端喇叭口连接矩形油污处理区，处理区被喷料管8划分为富集区和捕集区两大区域，根据作用不同，整个装置被细分为五大功能区，即油污收集区（Ⅰ）、油污富集区（Ⅱ）、油污真空抽吸区（Ⅲ）、曝气捕捉区（Ⅳ）、吸油材料收集区（Ⅴ）

图中标号：1硬质挡板，2高压风管，3浮桶，4浮式围栏，5水下曝气管，6负压抽吸管，7蛇形曝气管，8喷料管，9筐式提篮。

五、具体实施方式

结合附图对本发明作进一步说明。

用普通型钢如角钢、工字钢等加工矩形框架，在两边框上固定若干只浮桶3，浮桶由高分子PE塑料注塑成型，呈中空圆桶或立方箱体状，浮桶为整个系统装置提供所需的浮力。

在矩形框架的一端设置喇叭口构成首端，喇叭口两侧的硬质挡板1由ABS工程塑料加工而成。挡板没入水下20-30cm，并高出水面30-50cm。

在矩形框架的末端置放筐式提篮9。筐式提篮由不锈钢丝网加工而成，向着水流的一侧为可上下开启的活动式网。

用钢管或塑料管加工喷料管8、高压风管2、曝气管5和蛇形曝气管7，在各自管壁的一条母线上均布若干个孔洞作为喷料口、排风口和曝气口。所需的气流由母船上的高压风机提供。

一根横跨的并固定在通道装置钢框上的喷料管8将油污处理区划分为富集区和捕集区两大区域，喷料口向着中后部捕集区。喷投的吸附材料是大块片状吸油材料（即吸油毡）经过机械剪碎后形成的小块片状，由母船提供动力风动送料。

一根高压风管2活动式固定在喇叭口两侧挡板的后部，排风口向着油污富集区（Ⅱ），活动式的含义是可以旋转，以调节排风口与水面的夹角。

在富集区（Ⅱ）内设置浮式围栏4和水下曝气管5。浮式围栏4由疏水的膜材料制成，其内填充泡沫小颗粒，水面下10-15cm处坠重，并高出水面10-15cm，一端固定在钢框上，并呈一定的夹角向对面钢框延伸至负压抽吸管6的扇形进口区，负压抽吸管6固定座钢框上，管口为截面呈扇形的圆筒状并没入水下2-3cm，所需的负压由母船上的真空泵或其他抽吸装置提供；水下曝气管5形状和走向与浮式围栏4基本一致，并位于浮式围栏4外侧附近水面下30-40cm处。

在曝气捕集清除区（Ⅳ）水面下30-40cm处设有蛇形曝气管7。

Claims (2)

1.一种水面油污清除回收装置，包括一端为喇叭口的矩形钢结构框架限定的油污处理区以及硬质挡板(1)、高压风管(2)、浮桶(3)、浮式围栏(4)、水下曝气管(5)、负压抽吸管(6)、蛇形曝气管(7)、喷料管(8)和筐式提篮(9)，其特征在于：矩形框架两边的钢框上固定浮桶(3)；一根可调节侧向排风的高压风管(2)横跨在喇叭口两侧的硬质挡板(1)上；一根横跨的侧向喷料的喷料管(8)将油污处理区划分为富集区和捕集区，富集区又分为富集区Ⅱ和抽吸区Ⅲ，在富集区Ⅱ和抽吸区Ⅲ内分别设有浮式围栏(4)和负压抽吸管(6)，在浮式围栏(4)的外侧水面下30-40cm处设有水下曝气管(5)；捕集区又分为曝气区Ⅳ和回收区Ⅴ，在曝气区Ⅳ由喷料管(8)喷撒的油污吸附材料漂浮在水面上，在该水面下30-40cm处设有蛇形曝气管(7)，在回收区Ⅴ置放筐式提篮(9)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：浮式围栏(4)和水下曝气管(5)形状和走向基本一致。