CN113431003A - 一种水面油污分离装置及水面油污收集船 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水面油污分离装置及水面油污收集船，所述装置包括第一水泵、分离装置和过滤装置，所述分离装置包括分离箱体、液位检测装置和排油漏斗，所述分离箱体设有排油口、进水口和排水口，所述排油漏斗固定设置在所述分离箱体的预设高度上，所述排油漏斗的入口与水面平行，所述排油漏斗的入口高于所述排水口的最高位置，所述排油漏斗的出口和所述排油口连通，所述液位检测装置设于所述分离箱体内部，所述液位检测装置用于检测所述分离箱体内液位，所述进水口和所述第一水泵连通，所述排水口和所述过滤装置连通。液位检测控制装置和第二水泵搭配使用，使得精准控制油污从漏斗排出；解决了现有技术中采用围油收集方式难以有效清除油污的问题。

Description

一种水面油污分离装置及水面油污收集船

技术领域

本发明涉及水面浮油清理设备领域，尤其涉及一种水面油污分离装置及水面油污收集船。

背景技术

随着社会的进步和国民经济的发展，水上运输行业也随之迅速发展，而水上运输船舶用油泄漏也越来越多，水上成品油在运输、装卸过程中的泄漏会造成严重的环境污染问题。

由于当今社会对石油需求量越来越大，而石油运输主要依靠船舶通过海上运输完成，使得经常出现突发事件或设备故障，造成石油泄漏事故频繁发生，对海洋生态系统和海洋水域环境造成严重污染，严重影响到人民的正常生活。

对此，目前开发了各种形式的水面溢油回收设备，主要对水面集聚的重油进行清理、回收，现有技术中普遍使用商用撇油器来进行回收工作，但对于黏度较小的石油，易漂浮在水面形成稀薄油膜，由于漂浮油膜厚度很小、扩散面积大且集聚分散，很难利用传统的围油收集方式来清理，并且利用常规水面溢油回收设备难以进行彻底有效的清除。而采用分散剂、微生物富氧化以及燃烧等清理手段，不仅对生态环境带来二次破坏及污染，还会浪费日益短缺的能源，并且处理时间长、效率低。

因此，需要提供一种快速从水面分离出油污并且可以高效处理并且可以有效回收油污的水面油污分离装置来解决上述问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水面油污分离装置。解决了现有技术中采用围油收集方式难以彻底有效清除油污并且处理效率低的问题。

本发明的技术效果通过如下实现的：

一种水面油污分离装置，所述装置用于吸入水面上油污并进行油水分离，所述装置包括第一水泵、分离装置和过滤装置，所述第一水泵和所述分离装置一端连通，所述分离装置另一端和所述过滤装置连通，所述分离装置包括分离箱体、液位检测装置和排油漏斗，所述分离箱体设有排油口、进水口和排水口，所述排油漏斗固定设置在所述分离箱体的预设高度上，所述排油漏斗的入口与水面平行，所述排油漏斗的入口高于所述排水口的最高位置，所述排油漏斗的出口和所述排油口连通，所述液位检测装置设于所述分离箱体内部，所述液位检测装置用于检测所述分离箱体内液位，所述进水口和所述第一水泵连通，所述排水口和所述过滤装置连通，所述过滤装置设有第一出水口。由于油的密度小于水的密度，使得油漂浮在水表面，通过设置排油漏斗的入口高于排水口的最高位置，使得油顺利从排油漏斗排出，水从排水口排出，实现油和水的快速分离。

进一步地，还包括输出装置，所述输出装置和所述第一出水口连通，所述输出装置设有第二出水口。

进一步地，还包括第二水泵，所述第二水泵的进水口和所述过滤装置连通，所述第二水泵的出水口和所述输出装置连通，所述第二水泵用于加速水从过滤装置排出至输出装置。通过设置第二水泵，加速排水速度，有利于加速水和油分离速度，提高分离效率。通过设置液位检测装置和第二水泵搭配使用，液位检测装置可以检测分离箱体内液面的高度，从而通过控制装置控制第二水泵的抽水速度来精准控制在水表面的油污从漏斗排出，使得油污处理效果好，效率高，节省时间和成本，有效缓解了海洋生态系统和海洋水域环境的污染，解决了现有技术中采用围油收集方式难以彻底有效清除油污的问题。

进一步地，还包括控制装置，所述控制装置一端和所述液位检测装置电信号连接，所述控制装置另一端和所述第二水泵的电机电信号连接，所述控制装置设置为根据所述液位检测装置检测到的液位控制所述第二水泵的电机的抽水速度。

进一步地，所述液位检测装置为悬浮装置，所述悬浮装置设置为通过检测所在悬浮高度以确定油污面高度。悬浮装置无需固定，可直接投放在分离箱体中，通过悬浮位置判断分离箱体中液位，使得检测过程更方便，解决了现有技术中常规液位装置的安装需要足够的高度空间，并且液位装置成本较高的问题。

进一步地，所述悬浮装置为悬浮球，所述悬浮球设有测距模块，所述测距模块用于测量所述悬浮球距离分离箱体底面的距离。测距模块可以设置在悬浮球重心位置上，使得检测结果较为稳定和准确，并且悬浮球投放方便，并且在使用过程中损坏后更换简单。

进一步地，所述第一出水口上设有第一滤芯，所述第一滤芯设置为当所述排水口排出水中有油污时对水中油污进行过滤。通过在过滤装置的第一出水口上设置第一滤芯，可以过滤掉没有被排油漏斗排出的少量油污，实现了对油污的二次处理，使得排出的水更有助于回收再利用。

进一步地，所述第二出水口上设有第二滤芯，所述第二滤芯设置为当所述第二出水口排出水中有油污时对水中油污进行过滤。

进一步地，所述第二出水口和所述排油口均设有单向阀。通过设置单向阀，避免油和水的回流，保证了分离过程的有效进行，提升了分离装置对油和水的分离效果。

另外，还提供一种水面油污收集船，包括上述的水面油污分离装置。

如上所述，本发明具有如下有益效果：

1)通过设置液位检测装置和第二水泵搭配使用，液位检测装置可以检测分离箱体内液面的高度，从而通过控制装置控制第二水泵的抽水速度来精准控制在水表面的油污从漏斗排出，使得油污处理效果好，效率高，节省时间和成本，有效缓解了海洋生态系统和海洋水域环境的污染，解决了现有技术中采用围油收集方式难以彻底有效清除油污的问题。

2)通过设置第二水泵，可以加速分离装置的排水速度，有利于加速水和油分离速度，提高分离效率。

3)通过设置排油漏斗的入口高于排水口的最高位置，使得油顺利从排油漏斗排出，水从排水口排出，实现油和水的快速分离。

4)悬浮装置无需固定，可直接投放在分离箱体中，通过悬浮位置判断分离箱体中液位，使得检测过程更方便，解决了现有技术中常规液位装置的安装需要足够的高度空间，并且液位装置成本较高的问题。

5)测距模块可以设置在悬浮球重心位置上，使得检测结果较为稳定和准确，并且悬浮球投放方便，在使用过程中损坏后更换简单。

6)通过在过滤装置的第一出水口上设置第一滤芯，可以过滤掉没有被排油漏斗排出的少量油污，实现了对油污的二次处理，使得排出的水更有助于回收再利用。

7)通过设置单向阀，避免油和水的回流，保证了分离过程的有效进行，提升了分离装置对油和水的分离效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其它附图。

图1为本申请实施例水面油污分离装置整体结构示意图；

图2为本申请实施例水面油污分离装置的结构框图。

其中，图中附图标记对应为：

第一水泵1、分离装置2、分离箱体21、排油口211、进水口212、排水口213、悬浮球22、排油漏斗23、过滤装置3、第一出水口31、第一滤芯311、第二水泵4、控制装置5、输出装置6、第二出水口61。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1所示，一种水面油污分离装置，所述装置用于吸入水面上油污，油污一般以油膜的形式附着在水面上，而所述被吸入的油污并非只包含油污，还包含一部分水，即为油水混合物，所以需要在吸入后进行油水分离，所述装置包括第一水泵1、分离装置2和过滤装置3，第一水泵1的输入口用于和集油装置连通，所述集油装置用于收集水面上油污，第一水泵1用于吸入所述集油装置中收集到的油污，即油水混合物，第一水泵1的输出口和分离装置2一端连通，分离装置2另一端和过滤装置3连通，分离装置2包括分离箱体21、液位检测装置和排油漏斗23，分离箱体21用于承载从所述集油装置吸入的油污，分离箱体21设有排油口211、进水口212 和排水口213，排油漏斗23固定设置在分离箱体21的预设高度上，所述预设高度由本领域技术人员自行设定，优选为分离箱体2的中部以上的位置，可以容纳较多体积的液体进行水油分离作业，排油漏斗23的入口与水面平行，排油漏斗23的入口高于排水口213的最高位置，由于油的密度小于水的密度，使得油漂浮在水表面，通过设置排油漏斗的入口高于排水口的最高位置，可使得油顺利从排油漏斗排出，排油漏斗23的出口和排油口 211连通，排油口211用于和油污回收装置连通，所述油污回收装置用于回收从排油漏斗23排出的油污，液位检测装置设于分离箱体21内部，液位检测装置用于检测分离箱体21内液位，进水口212和第一水泵1连通，排水口213和过滤装置3连通，过滤装置3设有第一出水口31。

本实施例中，还包括输出装置6，输出装置6和第一出水口31连通，输出装置6设有第二出水口61，第二出水口61用于和存储装置连通，所述存储装置用于回收输出装置6中排出的水，第二出水口61上设有第二滤芯，第二滤芯设置为当第二出水口61排出水中有油污时对水中油污进行过滤。

本实施例中，还包括第二水泵4和控制装置5，第二水泵4的进水口 212和过滤装置3连通，第二水泵4的出水口和输出装置6连通，第二水泵4用于加速水从过滤装置3排出至输出装置6，还包括控制装置5，控制装置5一端和液位检测装置电信号连接，控制装置5另一端和第二水泵4 的电机电信号连接，控制装置5设置为根据液位检测装置检测到的液位控制第二水泵4的电机的抽水速度。

其中，所述液位高度在控制装置的控制下刚好高于排油漏斗的入口位置，从而可以使得水面上的油污顺利排出，并且不会伴随油膜排出过多的水，所述液位的预设高度可根据水面油污厚度进行设定，所述预设高度优选为排油漏斗的入口位置所在高度和所述水面油污厚度之和，此时，水面油污高度略高于排油漏斗入口位置，刚好可以从排油漏斗排出，所述水面油污厚度可在集油装置集油过程中进行测量或者由本领域技术人员自行评估设定。通过液位检测装置检测液位，从而使得控制装置依据检测到的液位来控制第二水泵的电机的抽水速度，当检测到液位高于预设高度时，开启第二水泵或者加速第二水泵抽水速度；当液位低于预设高度时，关闭第二水泵或者降低第二水泵抽水速度，从而精准控制在水表面的油污从漏斗排出的同时排出较少的水，从而使得油污处理效果好，效率高，节省时间和成本。

可选的，控制装置5一端和液位检测装置可以通过无线连接或者有线连接进行通讯。可选的，控制装置5另一端和第二水泵4可以通过无线连接或者有线连接进行通讯。

可选的，排水口213设有滤芯，当分离箱体21中液位低于排油漏斗 23的入口位置时，所述滤芯可以过滤掉从排水口213排出的水中的油污，使得有水分离。在第一水泵1刚开始抽水至分离箱体21中时，液位的高度必然低于排油漏斗23的入口位置，会导致含有油污的水从排水口213流出。

可选的，排水口213设有开关组件，开关组件设置为可以被远程控制打开或关闭，来控制水何时从分离装置2排出至过滤装置3中，可以避免在第一水泵1刚开始抽水至分离箱体21中时，液位的高度低于排油漏斗23 的入口位置，会导致含有油污的水从排水口213流出的问题。

本实施例中，液位检测装置为悬浮装置，悬浮装置设置为通过检测所在悬浮高度以确定油污面高度，悬浮装置具体为悬浮球22，悬浮球22设有测距模块，测距模块用于测量悬浮球22距离分离箱体21底面的距离。悬浮球无需固定，可直接投放在分离箱体中，并且悬浮球易在水面上旋转运动，检测结果较为准确，并且损坏后易更换，解决了现有技术中常规液位装置的安装需要足够的高度空间，并且液位装置成本较高的问题。其中，测距模块可以是距离传感器，距离传感器的工作原理是通过某种物质的发射与接收来判断其距离的远近，其发射的物质可以是超声波，光脉冲等，距离传感器优选为激光距离传感器，超声波距离传感器，雷达距离传感器和红外距离传感器。

其中，悬浮球密度低于油污密度，使得悬浮球放置在含有油污的水中时，可以浮在油面上，通过悬浮球设有测距模块，根据所述测距模块检测其与液面的距离并且检测其和分离箱体底部之间的距离，根据所述两个距离之间的差值确定所述悬浮球所在液位，然后将所述液位发送至控制装置，通过控制装置控制第二水泵以调整液位，使水面油污可以准确地从排油漏斗入口排出。

本实施例中，第一出水口31上设有第一滤芯311，第一滤芯311设置为当排水口213排出水中有油污时对水中油污进行过滤。通过在过滤装置的第一出水口上设置第一滤芯，可以过滤掉没有被漏斗排除和所述滤芯过滤的少量油污，实现了对油污的二次处理，使得排出的水更有助于回收再利用。

本实施例中，第二出水口61和排油口211均设有单向阀。通过设置单向阀，避免油和水的回流，保证了分离过程的有效进行，提升了分离装置对油和水的分离效果。

油水分离过程：

1)第一水泵1将油水混合物抽入到分离装置3的分离箱体31中；

2)当液位低于预设高度时，水面上油污所在位置低于排油漏斗23的入口位置，含有油污的水从排水口213流出；

3)当分离装置2中悬浮球22检测到液位低于预设高度时，将液位发送至控制装置5；

4)控制装置5通过降低第二水泵4的抽水速度，从而提高分离箱体21 中液位，使得液位保持在预设高度；

5)当液位到达预设高度时，水面上油污所在位置和排油漏斗23的入口位置匹配，油污刚好可以流入排油漏斗23的入口，从排油漏斗23的出口排出至油污回收装置；

6)当分离装置2中悬浮球22检测到液位高于预设高度时，将液位发送至控制装置5；

7)控制装置5通过提高第二水泵4的抽水速度，从而降低分离箱体21 中液位，使得液位保持在预设高度，以使得油污从排油漏斗23的出口排出的同时排出较少的水；

8)油污从排油漏斗23的出口排出的同时，经过分离装置2分离出油污后的水从排水口213流出至过滤装置3；

9)过滤装置3中的水再经过第一出水口31，通过第一滤芯311过滤掉没有被排油漏斗23排出的剩余少量油污后排出至输出装置6，继而从输出装置6排出至存储装置中。

实施例2：

一种水面油污收集船，包括实施例1中所述的水面油污分离装置和上盖。水面油污分离装置和上盖组装成一体，成为具有密闭空间的分离装置，组装后的分离装置可放置于船舱中，有效防止在船行驶过程中水从所述装置中泄漏。第一水泵1的输入口用于和集油装置连通，所述集油装置用于收集水面上油污，第一水泵1用于吸入所述集油装置中收集到的油污，随着船在航行过程中，集油装置不停的吸入油污，使得水面油污分离装置不断进行油水分离过程。通过在水面油污收集船上设置所述分离装置，使得当收集船在海洋上行驶过程中，实时对海洋中的水进行油污分离处理，处理后在水表面的油污从排油漏斗排出，水从输出装置中排出，用于循环利用，通过这种方式对海洋实时进行油污分离，使得油污处理效率高，节省时间和成本，有效缓解了海洋生态系统和海洋水域环境的污染，解决了现有技术中采用围油收集方式难以彻底有效清除油污的问题。

如上所述，本发明具有如下有益效果：

1)通过设置液位检测装置和第二水泵搭配使用，液位检测装置可以检测分离箱体内液面的高度，从而通过控制装置控制第二水泵的抽水速度来精准控制在水表面的油污从漏斗排出，使得油污处理效果好，效率高，节省时间和成本，有效缓解了海洋生态系统和海洋水域环境的污染，解决了现有技术中采用围油收集方式难以彻底有效清除油污的问题。

2)通过设置第二水泵，可以加速分离装置的排水速度，有利于加速水和油分离速度，提高分离效率。

3)通过设置排油漏斗的入口高于排水口的最高位置，使得油顺利从排油漏斗排出，水从排水口排出，实现油和水的快速分离。

4)悬浮装置无需固定，可直接投放在分离箱体中，通过悬浮位置判断分离箱体中液位，使得检测过程更方便，解决了现有技术中常规液位装置的安装需要足够的高度空间，并且液位装置成本较高的问题。

5)测距模块可以设置在悬浮球重心位置上，使得检测结果较为稳定和准确，并且悬浮球投放方便，在使用过程中损坏后更换简单。

6)通过在过滤装置的第一出水口上设置第一滤芯，可以过滤掉没有被排油漏斗排出的少量油污，实现了对油污的二次处理，使得排出的水更有助于回收再利用。

7)通过设置单向阀，避免油和水的回流，保证了分离过程的有效进行，提升了分离装置对油和水的分离效果。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征能够相互结合。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种水面油污分离装置，所述装置用于吸入水面上油污并进行油水分离，其特征在于，所述装置包括第一水泵(1)、分离装置(2)和过滤装置(3)，所述第一水泵(1)和所述分离装置(2)一端连通，所述分离装置(2)另一端和所述过滤装置(3)连通，所述分离装置(2)包括分离箱体(21)、液位检测装置和排油漏斗(23)，所述分离箱体(21)设有排油口(211)、进水口(212)和排水口(213)，所述排油漏斗(23)固定设置在所述分离箱体(21)的预设高度上，所述排油漏斗(23)的入口与水面平行，所述排油漏斗(23)的入口高于所述排水口(213)的最高位置，所述排油漏斗(23)的出口和所述排油口(211)连通，所述液位检测装置设于所述分离箱体(21)内部，所述液位检测装置用于检测所述分离箱体(21)内液位，所述进水口(212)和所述第一水泵(1)连通，所述排水口(213)和所述过滤装置(3)连通，所述过滤装置(3)设有第一出水口(31)。

2.根据权利要求1所述的水面油污分离装置，其特征在于，还包括输出装置(6)，所述输出装置(6)和所述第一出水口(31)连通，所述输出装置(6)设有第二出水口(61)。

3.根据权利要求2所述的水面油污分离装置，其特征在于，还包括第二水泵(4)，所述第二水泵(4)的进水口(212)和所述过滤装置(3)连通，所述第二水泵(4)的出水口和所述输出装置(6)连通，所述第二水泵(4)用于加速水从过滤装置(3)排出至输出装置(6)。

4.根据权利要求3所述的水面油污分离装置，其特征在于，还包括控制装置(5)，所述控制装置(5)一端和所述液位检测装置电信号连接，所述控制装置(5)另一端和所述第二水泵(4)的电机电信号连接，所述控制装置(5)设置为根据所述液位检测装置检测到的液位控制所述第二水泵(4)的电机的抽水速度。

5.根据权利要求1所述的水面油污分离装置，其特征在于，所述液位检测装置为悬浮装置，所述悬浮装置设置为通过检测所在悬浮高度以确定油污面高度。

6.根据权利要求5所述的水面油污分离装置，其特征在于，所述悬浮装置为悬浮球(22)，所述悬浮球(22)设有测距模块，所述测距模块用于测量所述悬浮球(22)距离分离箱体(21)底面的距离。

7.根据权利要求1所述的水面油污分离装置，其特征在于，所述第一出水口(31)上设有第一滤芯(311)，所述第一滤芯(311)设置为当所述排水口(213)排出水中有油污时对水中油污进行过滤。

8.根据权利要求5所述的水面油污分离装置，其特征在于，所述第二出水口(61)上设有第二滤芯，所述第二滤芯设置为当所述第二出水口(61)排出水中有油污时对水中油污进行过滤。

9.根据权利要求7所述的水面油污分离装置，其特征在于，所述第二出水口(61)和所述排油口(211)均设有单向阀。

10.一种水面油污收集船，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的水面油污分离装置。

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