CN109653177A - 一种河道浮油回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种河道浮油回收装置，在没有外加动力的情况下，利用河道自然水流带动转盘转，分布在转盘外周缘的疏水海绵在转盘的转动中与河道水体接触，并吸附河道浮油，当吸附有浮油的疏水海绵转动到与碾压辊靠近的位置时，碾压辊对疏水海绵进行挤压，流出的液体经导流板进入过滤柱，并在过滤柱中实现油水分离，分离的浮油从导出孔溢出并回收。该装置以水流为动力，无需人工控制，无需外加能源动力、免维护，使用非常方便。而且，该装置结构简单、效果好，移动方便、成本低，非常适合大批量投放使用。
Description
技术领域
本发明属于废水或污水处理技术领域，具体涉及一种河道浮油回收装置。
背景技术
含油废水是一种常见的工业污水，来源广泛，如各种机械加工厂、油脂化学厂、石油厂、沥青厂、煤气厂、油库等排放的污水。生活废水、工业污水的随意排放，尤其是炼油工业中有大量含油废水排出，由于排放量大，常超出水体的自净能力，易形成油污染。另外，油轮洗舱水以及船舶在水域中航行时所产生的主要污染物油污，也会对水域造成油污染。随着城市的快速发展，河道的水面油污染也越来越重，其带来的危害是巨大的：油浮于水面形成油膜，阻碍大气的复氧；混溶于水中的油类污染物，在不断降解过程中消耗水中溶存的氧气，使水体形成缺氧状态，削弱或破坏水体的自净能力，窒息水生物的生长和鱼类的生存。因此，河道水体中水面油污染的处理刻不容缓。
油在水中所处状态大致可分为浮油、分散油、乳化油和溶解油四种，而浮油是污水中含油量的主要部分，一般占污水中总含油量的80％以上，溶解油很少，一般不多于5～15毫克/升，余者为乳化油，因此河道水体中水面油污染的处理首先应进行浮油的分离和回收处理。
通常，海洋中处理油污类物质的方法有物理方法、化学方法及生物科技方法。但河道水体中不适宜采用化学方法来处理，因为残留的化学物质同样会对人体造成危害。生物科技方法要求周期长，且不适合在河道输水过程中使用，适合在湖泊、海洋中处理少量的油污污染现象。因此，在河道中宜采用物理方法进行处理。
例如，以前最常用的浮油回收装置是吸油纸和防污帘，效率很低，且也耗费了大量的人力、财力；目前市面上出现的最多的就是一种喇叭口式的浮油收集装置，这种浮油收集器由三个或四个浮球支撑着一个喇叭口漂浮于水面上，喇叭口淹没于水面以下，末端连接一根软管，软管另一端连接于一台容积泵或者离心泵，经水泵的抽吸作用，表层含油污水慢慢流入喇叭口，最终从水泵的出口排出，当水位波动时，喇叭随浮球上下浮动。这样的收集方式的缺点在于，难以保证喇叭口的吃水深度与水泵的流量相匹配，若吃水太浅，喇叭口中心会形成漩涡吸入空气，损坏水泵；如果吃水过深，含油污水中水多油少，失去了收集浮油的意义，因此，这种收集装置的使用具有一定的局限性，当水泵的流量确定后，喇叭口吃水深度也就相对确定，对于静止的水面来说，使用起来比较方便，但是对于波动较大的水面来说，情况就完全不同了。而且，水泵需要电机作动力，存在耗能的问题，设备也较笨重，不适合用于大面积的河道水面的长期养护。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种河道浮油回收装置，先通过疏水海绵吸附河道浮油，再通过挤压将吸附的液体导向油水分离装置，在油水分离装置中分离浮油和水，引导浮油沿着指定的流向源源不断地流入收集容器中，从而实现对河道浮油的高效、低能耗、低残余率的分离回收，该装置以水流为动力，无需外加能源动力、免维护。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种河道浮油回收装置，包括：吸油部件、分离部件和收集部件，其中，
所述吸油部件包括转盘、疏水海绵和第一支架，所述转盘的中心连接所述第一支架，所述转盘由所述第一支架支撑，所述第一支架竖立在河道中，所述转盘的一部分置于河面以下，若干个所述疏水海绵沿着所述转盘的圆周分布在所述转盘的外周缘并向外凸出；
所述分离部件包括碾压辊、第二支架、软质导流板和过滤柱，所述碾压辊由所述第二支架支撑，所述第二支架竖立在河道中；所述碾压辊包括两个圆形端面、连接所述两个圆形端面的柱状体、以及包覆所述柱状体的碾压表面，所述碾压辊的端面中心连接所述第二支架，所述碾压辊的中心轴线与所述转盘所在的平面垂直，所述碾压辊的碾压表面正对着所述疏水海绵向外凸出的端面，所述碾压辊的碾压表面和所述转盘的周向外缘之间的最小距离为所述疏水海绵的厚度的0.3倍～0.8倍；所述软质导流板设置在所述碾压辊的下方，用于导流由所述碾压辊挤压所述疏水海绵所流出的液体，所述软质导流板的底端与所述过滤柱的顶部开口连接；所述过滤柱的上层和下层均与空气贯通，所述过滤柱的中层设置有过滤介质，所述过滤介质用于阻隔油通过而让水通过，所述过滤柱的上层侧面开设有导出孔，所述导出孔连接有引导管；
所述收集部件包括储油容器，所述储油容器位于所述引导管的下方，用于收集由所述导出孔流出的油。
优选的技术方案中，所述碾压辊在轴向的长度大于或等于所述疏水海绵的挤压面在相同方向上的长度。
优选的技术方案中，所述碾压辊的中心轴线与所述转盘的轴心处在同一水平面上。
优选的技术方案中，所述转盘与所述碾压辊的圆形端面的直径比为10～20:1。
优选的技术方案中，所述软质导流板为喇叭口形状，喇叭口的大口端在顶部，喇叭口的小口端在底部。
进一步优选的技术方案中，所述软质导流板的最大开口所在的平面上最靠近所述转盘外周缘的端点与所述碾压辊的碾压表面上最靠近所述转盘外周缘处在水平面上的投影重合。
优选的技术方案中，所述碾压辊的碾压表面覆盖有亲水涂层，或者，所述碾压辊的碾压表面由亲水材料制成。
优选的技术方案中，所述过滤介质为10目～100目的细沙。
优选的技术方案中，所述转盘的1/10～1/5置于河面以下。
优选的技术方案中，若干个所述疏水海绵沿着所述转盘的圆周均匀分布在所述转盘的外周缘并向外凸出。
优选的技术方案中，所述疏水海绵为常用的各种疏水海绵，例如，超疏水聚氨酯(PU)海绵、超疏水三聚氰胺海绵、疏水涂料处理的海绵等。
本发明的河道浮油回收装置，能有效弥补现有的浮油回收设备的不足，在没有外加动力的情况下，充分利用河道自然水流带动转盘旋转，分布在转盘外周缘的疏水海绵在转盘的转动中与河道水体接触，并吸附河道浮油，当吸附有浮油的疏水海绵转动到与碾压辊靠近的位置时，碾压辊对疏水海绵进行挤压，流出的液体经导流进入过滤柱，并在过滤柱中实现油水分离，分离的浮油从导出孔溢出并回收。该装置以水流为动力，无需人工控制，无需外加能源动力、免维护，使用非常方便。而且，该装置结构简单、效果好，移动方便、成本低，非常适合大批量投放使用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
1)本发明装置充分利用河道水流的特点，无需配设动力装置，运行成本低，维护简便，适用范围广泛；
2)本发明装置所收集的浮油几乎不含有水分，适合对其进行回收利用；
3)本发明装置结构简单，制造容易，成本低廉，适合推广应用；
4)本发明装置可移动、使用方便、维护成本低，应用范围广；
5)本发明装置在回收浮油的同时也实现了对于河道浮油的去除。
本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现，并可通过所附权利要求中特地指出的手段、装置和它们的组合得以实现。
附图说明
图1是本发明的河道浮油回收装置的一具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下，结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，以更清楚地理解本发明的技术内容。
如图1所示，本发明的一具体实施例中，一种河道浮油回收装置，包括：吸油部件、分离部件和收集部件。
吸油部件包括转盘1、疏水海绵2和第一支架3，其中，转盘1的中心连接第一支架3，转盘1由第一支架3支撑，第一支架3竖立在河道中，转盘1的一部分置于河面以下，若干个疏水海绵2沿着转盘1的圆周分布在转盘1的外周缘并向外凸出；
分离部件包括碾压辊4、第二支架5、软质导流板6和过滤柱7，其中，碾压辊4包括两个圆形端面、连接两端面的柱状体以及包覆该柱状体的碾压表面，碾压辊4的圆形端面中心连接第二支架5，碾压辊4由第二支架5支撑，第二支架5竖立在河道中；碾压辊4的中心轴线与转盘1所在的平面(即，转盘1的盘面)垂直，碾压辊4的碾压表面正对着疏水海绵2向外凸出的端面(即，疏水海绵2在转盘1的径向方向上最外端的表面)，碾压辊4靠近转盘1的周向外缘设置，碾压辊4碾压表面和转盘1周向外缘之间的最小距离为疏水海绵2厚度(向外凸出的厚度)的0.3倍～0.8倍，这样当疏水海绵2随着转盘1转动到与碾压辊4靠近处时，疏水海绵2被碾压辊4的碾压表面挤压并流出液体；软质导流板6设置在碾压辊4的下方，用于导流由碾压辊4挤压疏水海绵2所流出的液体，软质导流板6的底端与过滤柱7的顶部开口连接，这样将挤压流出液体引导到过滤柱7中；过滤柱7的上层和下层均与空气贯通(过滤柱7的底部在水面以上)，过滤柱7的中层设置有过滤介质8，过滤介质8用于阻隔油通过而让水通过，这样一来，挤压流出液体中的油留在过滤柱7的上层，挤压流出液体中的水经过过滤介质8后回到河道水体中，过滤柱7的上层侧面开设有导出孔9，导出孔9连接有引导管。
收集部件包括储油容器10，储油容器10位于与导出孔9连接的引导管的下方，用于收集由导出孔9流出的油。
本领域技术人员可以理解，本发明的河道浮油回收装置的上述具体实施方式中，将转盘1的1/10～1/5置于河面以下，更有利于转盘1在水流冲击下进行转动。
本领域技术人员可以理解，本发明的河道浮油回收装置的上述具体实施方式中，若干疏水海绵2沿着转盘1的圆周均匀分布在转盘1的外周缘上并向外突出。
本领域技术人员可以理解，本发明的河道浮油回收装置的上述具体实施方式中，将碾压辊4在轴向的长度设置为大于或等于疏水海绵2的挤压面在相同方向上的长度，能够更好地实现碾压辊4对疏水海绵2中液体的挤压，从而尽可能将疏水海绵2所吸附的浮油挤出来。
本领域技术人员可以理解，本发明的河道浮油回收装置的上述具体实施方式中，将碾压辊4的中心轴线与转盘1的轴心设置为在同一水平面上(处在相同的高度)，这样更有利于液体的挤压，也便于软质导流板6的导流。
本领域技术人员可以理解，本发明的河道浮油回收装置的上述具体实施方式中，软质导流板6为喇叭口形状，喇叭口的大口端在顶部，喇叭口的小口端在底部，即，软质导流板6的顶部大口端靠近碾压辊4，软质导流板6的底部小口端与过滤柱7的顶部开口连接。
本领域技术人员可以理解，本发明的河道浮油回收装置的上述具体实施方式中，可以设置软质导流板6的最大开口所在的平面上最靠近转盘1外周缘的端点与碾压辊4的碾压表面上最靠近转盘1外周缘处在水平面上的投影重合，这样可以最大程度地导流挤压出来的所有液体，尽可能避免挤压液体从旁边回流到河道水体中。
本领域技术人员可以理解，本发明的河道浮油回收装置的上述具体实施方式中，碾压辊4的碾压表面覆盖有亲水涂层，或者，碾压辊4的碾压表面由亲水材料制成。
本领域技术人员可以理解，本发明的河道浮油回收装置的上述具体实施方式中，过滤介质8为10目～100目的细沙。
本领域技术人员可以理解，本发明的河道浮油回收装置的上述具体实施方式中，疏水海绵2为常用的各种疏水海绵，例如，超疏水聚氨酯(PU)海绵、超疏水三聚氰胺海绵、疏水涂料处理的海绵等。
本领域技术人员可以理解，本发明的河道浮油回收装置的上述具体实施方式中，储油容器10可以是由第三支架11支撑，并且悬浮在河面上；储油容器10也可以是与导出孔9连接的储油管道，收集到的浮油由储油管道导走。
为了更直观地理解上述实施例，以下还给出了一些具体的参数设置作为参考：
转盘1和碾压辊4的圆形端面的直径比为10～20:1，碾压辊4的端面直径为1～3m。
疏水海绵2为方形，疏水海绵2的长度为30～50cm，宽度为20～40cm，高度为4～6cm，例如疏水海绵2的尺寸为30cm×20cm×4cm。
过滤柱7的直径为40～60cm，高60～90cm。
在使用上述河道浮油收集装置时，调节第一支架3，使得转盘1的1/10置于河面以下，调节第二支架5，使得碾压辊4的中心轴线与转盘1的轴心在相同的高度(在同一水平面上)，调节第三支架11，使得储油容器10悬浮在河面上且位于导出孔9的下方。
安装完成后，河道水体流动带动转盘1旋转，分布在转盘1的外周缘上的疏水海绵2随之转动并与河道水面接触，河道浮油被吸附在疏水海绵2上，当疏水海绵2转动到转盘1与碾压辊4的最近位置处时，疏水海绵2被碾压辊4挤压，吸附在疏水海绵2上的油和部分水被挤压后向下流，经过软质导流板6流入到过滤柱7中，经过过滤柱7中的过滤介质8时，油被拦截而水从过滤介质8通过，从过滤介质8通过的水直接回到河道中，被拦截的油留在过滤柱7的上层，当被拦截的油的量到达导出孔9的位置时，经由导出孔9以及引导管导出，并被收集在储油容器10中。
可见，上述装置作为一种河道浮油回收装置，充分利用河道自然水流带动转盘旋转，分布在转盘外周缘的疏水海绵在转盘的转动中与河道水体接触，并吸附河道浮油，当吸附有浮油的疏水海绵转动到与碾压辊靠近的位置时，碾压辊对疏水海绵进行挤压，流出的液体经导流进入过滤柱，并在过滤柱中实现油水分离，分离的浮油从导出孔溢出并回收。该装置以水流为动力，无需人工控制，无需外加能源动力、免维护，使用非常方便。而且，该装置结构简单、效果好，移动方便、成本低，非常适合大批量投放使用。
由此可见，本发明的目的已经完整并有效的予以实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中予以展示和说明，在不背离所述原理的情况下，实施方式可作任意修改。所以，本发明包括了基于权利要求精神及权利要求范围的所有变形实施方式。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种河道浮油回收装置，包括：吸油部件、分离部件和收集部件，其特征在于：
所述吸油部件包括转盘、疏水海绵和第一支架，所述转盘的中心连接所述第一支架，所述转盘由所述第一支架支撑，所述第一支架竖立在河道中，所述转盘的一部分置于河面以下，若干个所述疏水海绵沿着所述转盘的圆周分布在所述转盘的外周缘并向外凸出；
所述分离部件包括碾压辊、第二支架、软质导流板和过滤柱，所述碾压辊由所述第二支架支撑，所述第二支架竖立在河道中；所述碾压辊包括两个圆形端面、连接所述两个圆形端面的柱状体、以及包覆所述柱状体的碾压表面，所述碾压辊的端面中心连接所述第二支架，所述碾压辊的中心轴线与所述转盘所在的平面垂直，所述碾压辊的碾压表面正对着所述疏水海绵向外凸出的端面，所述碾压辊的碾压表面和所述转盘的周向外缘之间的最小距离为所述疏水海绵的厚度的0.3倍～0.8倍；所述软质导流板设置在所述碾压辊的下方，用于导流由所述碾压辊挤压所述疏水海绵所流出的液体，所述软质导流板的底端与所述过滤柱的顶部开口连接；所述过滤柱的上层和下层均与空气贯通，所述过滤柱的中层设置有过滤介质，所述过滤介质用于阻隔油通过而让水通过，所述过滤柱的上层侧面开设有导出孔，所述导出孔连接有引导管；
所述收集部件包括储油容器，所述储油容器位于所述引导管的下方，用于收集由所述导出孔流出的油。
2.如权利要求1所述的河道浮油回收装置，其特征在于：所述碾压辊在轴向的长度大于或等于所述疏水海绵的挤压面在相同方向上的长度。
3.如权利要求1所述的河道浮油回收装置，其特征在于：所述碾压辊的中心轴线与所述转盘的轴心处在同一水平面上。
4.如权利要求1所述的河道浮油回收装置，其特征在于：所述转盘与所述碾压辊的圆形端面的直径比为10～20:1。
5.如权利要求1所述的河道浮油回收装置，其特征在于：所述软质导流板为喇叭口形状，喇叭口的大口端在顶部，喇叭口的小口端在底部。
6.如权利要求1所述的河道浮油回收装置，其特征在于：所述软质导流板的最大开口所在的平面上最靠近所述转盘外周缘的端点与所述碾压辊的碾压表面上最靠近所述转盘外周缘处在水平面上的投影重合。
7.如权利要求1所述的河道浮油回收装置，其特征在于：所述碾压辊的碾压表面覆盖有亲水涂层，或者，所述碾压辊的碾压表面由亲水材料制成。
8.如权利要求1所述的河道浮油回收装置，其特征在于：所述过滤介质为10目～100目的细沙。
9.如权利要求1所述的河道浮油回收装置，其特征在于：所述转盘的1/10～1/5置于河面以下。
10.如权利要求1所述的河道浮油回收装置，其特征在于：若干个所述疏水海绵沿着所述转盘的圆周均匀分布在所述转盘的外周缘并向外凸出。
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