CN114890559B - 低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置，涉及油水分离技术领域，具体为集油桶、第一亲油疏水材料和第二亲油疏水材料，所述集油桶通过第一电子阀与收集管路连通，所述原水池右侧顶部的溢流口连接有进水管路，所述一级袋式过滤器的右侧底部通过管路连接有第一油水分离装置，所述第一亲油疏水材料填充于第一油水分离装置的内部，所述第二亲油疏水材料填充于二级过滤器的内部。该低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置，利用纯物理过程对含油水体进行油水分离，可非常高效的实现油水分离，不投加任何化学物质，没有盐分的增加，从而有利于提高环保效果，而分离后的水可不断回用于生产，降低了生产成本，降低了环保运行成本。
Description
技术领域
本发明涉及油水分离技术领域，具体为低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置。
背景技术
油和水的结合是两者不相溶液体的混合液体。水以极小的液滴分散于油中，称“油包水”型(符号是W/O)，水是分散相，油是连续相，在现今社会环境下随着工业的迅猛发展和环保意识的加强，油水分离技术更受到人们的重视，也就是通过油水分离装置可以将含油污水分离可以达到一进二出的效果，进入的是含油污水，上出分离的油(如再分离水得到清洁的油)下出洁净的水。
现有的油水分离装置往往是通过加药使液体酸化到PH≤2，待油水分离后再加药恢复成中性，其原因是PH≥9时油水分离就产生困难，PH值成酸性易于分离，而通过加药改变水体酸碱度的作用不可避免的导致分离出的油体和水体中含有药物成分，并不利于环保。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置，解决了上述背景技术中提出现有的油水分离装置往往是通过加药使液体酸化到PH≤2，待油水分离后再加药恢复成中性，其原因是PH≥9时油水分离就产生困难，PH值成酸性易于分离，而通过加药改变水体酸碱度的作用不可避免的导致分离出的油体和水体中含有药物成分，并不利于环保的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置，包括集油桶、第一亲油疏水材料和第二亲油疏水材料，所述集油桶通过第一电子阀与收集管路连通，且收集管路的端部连接有原水池，所述原水池右侧顶部的溢流口连接有进水管路，且进水管路的右端通过电子阀连接有气动隔膜泵，所述气动隔膜泵的右端通过管路连接有一级袋式过滤器，且一级袋式过滤器的内部设置有吸油滤袋，所述一级袋式过滤器的右侧底部通过管路连接有第一油水分离装置，所述第一亲油疏水材料填充于第一油水分离装置的内部，所述第一油水分离装置的右侧通过管路连接有第二油水分离装置，且第二油水分离装置的内部填充有亲水疏油材料，所述第二油水分离装置的下部通过管路连接有二级过滤器，所述第二亲油疏水材料填充于二级过滤器的内部，所述二级过滤器的右侧通过管路连接有中间水池，且中间水池的顶部设置有液位计，所述中间水池的左侧连接有单级离心泵，且单级离心泵的端部通管路连接有活性炭吸附罐，所述活性炭吸附罐的左侧连接有排水管路。
进一步的，所述吸油滤袋精度即表面的孔径为100微米及以上，且吸油滤袋精度最大不高于50微米。
进一步的，所述收集管路的另一端连接有U型管，所述一级袋式过滤器的顶部连接有第二电子阀，且一级袋式过滤器通过第二电子阀与U型管相连通。
进一步的，所述第一油水分离装置的顶部设置有第三电子阀，且第一油水分离装置通过第三电子阀与U型管相连通。
进一步的，所述第二油水分离装置的顶部设置有第四电子阀，且第二油水分离装置通过第四电子阀与U型管相连通。
进一步的，所述二级过滤器的顶部设置有第五电子阀，且二级过滤器的上部设置有视镜。
进一步的，所述二级过滤器通过第五电子阀与U型管相连通，且U型管内部水流速度最大为每秒两米。
进一步的，所述一级袋式过滤器通过管路与第一油水分离装置相连通，且第一油水分离装置通过管路与第二油水分离装置相连通。
进一步的，所述单级离心泵共设置有两个，且两个所述单级离心泵为一备一用。
进一步的，所述U型管内部收集油水混合物，且利用油比水轻的原理使油浮于U型管上部。
本发明提供了低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置，具备以下有益效果：
该油水分离装置利用纯物理过程对含油水体进行油水分离，可非常高效的实现油水分离，不投加任何化学物质，没有盐分的增加，从而有利于提高环保效果，而分离后的水可不断回用于生产，降低了生产成本，降低了环保运行成本。
1.该低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置，利用第一亲油疏水材料、亲水疏油材料和第二亲油疏水材料纯物理对含油废水进行油水分离，油水分离的核心过程没有任何能耗，为纯物理过程，不改变油水的任何化学性质，不投加任何化学物质，没有盐分的增加，从而有利于提高环保效果，且由于工业油脂中往往有各种添加剂，有些添加剂既能溶于水，又能溶于油，使用活性炭可有效的吸附这部分微量添加剂，进一步降低水中溶解性有机物含量，可使水的洁净度更高，不易腐败发臭，延长使用寿命。
2.该低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置，二级过滤器的上部设置有视镜，当发现视镜内有少量油脂聚集时，即说明第一亲油疏水材料、亲水疏油材料已到使用寿命或者发生破损，需要及时维护，通过该设置可以及时知晓第一亲油疏水材料、亲水疏油材料的使用情况，以便及时处理。
3.该低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置，U型管采用透明UPVC材质，可观察到内部油含量，U型管收集油水混合物，利用油比水轻的原理，使油浮于U型管上部，再通过打开第一电子阀使得油体流至集油桶，达到油回收的目的。油体下方的水体通过管道上方压力回流至原水池，从而有利于循环用水避免水资源浪费，也降低环保成本。
4.该低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置，中间水池材料为白色半透明PE材质，可在中间水池内取样分析油水分离效果，判断装置是否需要维护或更换亲水疏油材料、第二亲油疏水材料和第一亲油疏水材料。
附图说明
图1为本发明低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置的整体结构示意图；
图2为本发明低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置的一级袋式过滤器正视结构示意图；
图3为本发明低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置的第一油水分离装置正视结构示意图；
图4为本发明低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置的第二油水分离装置正视结构示意图；
图5为本发明低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置的二级过滤器正视结构示意图。
图中：1、集油桶；2、第一电子阀；3、收集管路；4、原水池；5、进水管路；6、电子阀；7、气动隔膜泵；8、一级袋式过滤器；9、吸油滤袋；10、第一油水分离装置；11、第一亲油疏水材料；12、第二油水分离装置；13、亲水疏油材料；14、二级过滤器；15、第二亲油疏水材料；16、中间水池；17、液位计；18、单级离心泵；19、活性炭吸附罐；20、排水管路；21、U型管；22、第二电子阀；23、第三电子阀；24、第四电子阀；25、第五电子阀；26、视镜。
具体实施方式
请参阅图1至图5，本发明提供技术方案：低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置，包括集油桶1、第一亲油疏水材料11和第二亲油疏水材料15，集油桶1通过第一电子阀2与收集管路3连通，且收集管路3的端部连接有原水池4，原水池4右侧顶部的溢流口连接有进水管路5，且进水管路5的右端通过电子阀6连接有气动隔膜泵7，气动隔膜泵7的右端通过管路连接有一级袋式过滤器8，且一级袋式过滤器8的内部设置有吸油滤袋9，吸油滤袋9精度即表面的孔径为100微米及以上，且吸油滤袋9精度最大不高于50微米；
具体操作如下，在原水池4满足高液位时，油水混合物可以从原水池4右侧顶部的溢流口进入进水管路5，此时打开电子阀6，通过气动隔膜泵7将含油废水泵入一级袋式过滤器8中，通过吸油滤袋9对含油废水进行过滤，且一级袋式过滤器8的后侧连接有调压阀，压缩空气经过调压阀进入一级袋式过滤器8内部，而一级袋式过滤器8内部气压不能高于0.02MPa，以防止含油废水中的油体乳化，吸油滤袋9采用精度在100-50微米间的规格通过吸油滤袋9过滤油水中的颗粒物杂质；
请参阅图1至图5，一级袋式过滤器8的右侧底部通过管路连接有第一油水分离装置10的左侧上部，第一亲油疏水材料11填充于第一油水分离装置10的内部，第一油水分离装置10的右侧下部通过管路连接有第二油水分离装置12的左侧下部，且第二油水分离装置12的内部填充有亲水疏油材料13；
具体操作如下，去除颗粒物杂质的油水再进入第一油水分离装置10中，由第一亲油疏水材料11吸收油水中的油体，而水体则穿过第一亲油疏水材料11排出第一油水分离装置10内部，此过程中滤速需小于1米/秒，油水透过材料时间不能短于30秒，从第一油水分离装置10内部排出的水体通过管路进入第二油水分离装置12内部，此时水体从亲水疏油材料13外侧进入至其内侧，而油体则不能透过亲水疏油材料13，亲水疏油材料13采用玄武岩纤维材料，利用油比水轻的原理油体聚集于第二油水分离装置12的上部。
请参阅图1至图5，第二油水分离装置12的右侧下部通过管路连接有二级过滤器14的左侧上部，第二亲油疏水材料15填充于二级过滤器14的内部，二级过滤器14的右侧下部通过管路连接有中间水池16上部，且中间水池16的顶部设置有液位计17，中间水池16的左侧下部连接有单级离心泵18，且单级离心泵18的端部通过管路连接有活性炭吸附罐19，活性炭吸附罐19的左侧下部连接有排水管路20，单级离心泵18共设置有两个，且两个单级离心泵18为一用一备；
具体操作如下，水体从亲水疏油材料13外侧穿过至其内侧并排出第二油水分离装置12，此时水体通过管路进入二级过滤器14内部，二级过滤器14内部的第二亲油疏水材料15与第一亲油疏水材料11所用材料相同，材料均为改性密胺海绵，第二亲油疏水材料15是在第一亲油疏水材料11、亲水疏油材料13吸收饱和后而油水分离效果变差后进行的后续补漏手段，水体经过二级过滤器14后会进入中间水池16内部，中间水池16材料为白色半透明PE材质，可在中间水池16内取样分析油水分离效果，判断装置是否需要维护或更换亲水疏油材料13、第二亲油疏水材料15和第一亲油疏水材料11，中间水池16内装有液位计17，当达到高液位时液位计17触发而启动提升泵，泵为单级离心泵18，单级离心泵18有两个且一用一备，泵入活性炭吸附罐19，因工业油脂中往往有各种添加剂，有些添加剂既能溶于水，又能溶于油，使用活性炭可有效的吸附这部分添加剂，进一步降低水中溶解性有机物含量，可使水的洁净度更高，不易腐败发臭，延长使用寿命，经过活性炭吸附罐19过滤后的水体从排水管路20排出。
请参阅图1至图2，收集管路3的另一端连接有U型管21，一级袋式过滤器8的顶部连接有第二电子阀22，且一级袋式过滤器8的上部设置有视镜26，且一级袋式过滤器8通过第二电子阀22与U型管21相连通；
具体操作如下，一级袋式过滤器8上部还设置有物位感应器和手动球阀，因油密度低，一部分油于一级袋式过滤器8内部首先浮于上部，当聚集到一定量，物位感应器感应到后，打开第二电子阀22，油被排入到U型管21内，排净后关闭第二电子阀22，而若油含量很高，则可保持第二电子阀22常开，手动调整球阀至适当开度，使大部分油直接进入U型管21。
请参阅图1、图3，第一油水分离装置10的顶部设置有第三电子阀23，且第一油水分离装置10的上部设置有视镜26，且第一油水分离装置10通过第三电子阀23与U型管21相连通，一级袋式过滤器8通过管路与第一油水分离装置10相连通，且第一油水分离装置10通过管路与第二油水分离装置12相连通；
具体操作如下，第一亲油疏水材料11吸附饱和后则会不断向上部释放大颗粒油滴，通过打开第三电子阀23使得大颗粒油滴更易浮于装置上部，经上部排油口不断排入U型管21内。
请参阅图1、图4，第二油水分离装置12的顶部设置有第四电子阀24，且第二油水分离装置12的上部设置有视镜26，且第二油水分离装置12通过第四电子阀24与U型管21相连通；
具体操作如下，第二油水分离装置12上部也设置有物位探测仪，利用油比水轻的原理，油会聚集于装置上部，当汇集到一定量时，经物位探测仪检测到油时，打开第四电子阀24，上部的油则被排入U型管21内收集。
请参阅图1、图5，二级过滤器14的顶部设置有第五电子阀25，且二级过滤器14的上部设置有视镜26，二级过滤器14通过第五电子阀25与U型管21相连通，且U型管21内部水流速度最大为两米每秒，U型管21内部收集油水混合物，且利用油比水轻的原理使油浮于U型管21上部；
具体操作如下，U型管21采用透明UPVC材质，可观察到内部油含量，利用油比水轻的原理，使油浮于U型管21上部，再通过打开第一电子阀22使得油体流至集油桶，达到油回收的目的。油体下方的水体通过管道上方压力回流至原水池。而且二级过滤器14的上部设置有视镜26，当发现视镜26内有少量油脂聚集时，即说明第一亲油疏水材料11、亲水疏油材料13已到使用寿命或者发生破损，需要及时维护。
综上，该低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置，使用时，首先确保原水池4的液位可以使得油水混合物自行溢流至进水管路5，如果无法满足较高液位可以通过向原水池4补给自来水来满足运行条件，此时电子阀6打开，通过气动隔膜泵7将含油废水泵入一级袋式过滤器8中，通过吸油滤袋9对含油废水进行过滤，且一级袋式过滤器8的后侧连接有调压阀，压缩空气经过调压阀进入一级袋式过滤器8内部，而一级袋式过滤器8内部气压不能高于0.02MPA，以防止含油废水中的油体乳化，吸油滤袋9采用精度在100-50微米间的规格，通过吸油滤袋9过滤油水中的颗粒物杂质；
而去除颗粒物杂质的油水再进入第一油水分离装置10中，由第一亲油疏水材料11吸收油水中的油体，而水体则穿过第一亲油疏水材料11排出第一油水分离装置10内部，此过程中滤速需小于1米/秒，油水透过材料时间不能短于30秒，从第一油水分离装置10内部排出的水体通过管路进入第二油水分离装置12内部，此时纯水从亲水疏油材料13外侧穿过至其内侧，而油体则不能透过亲水疏油材料13，亲水疏油材料13采用玄武岩纤维材料，利用油比水轻的原理油体聚集于第二油水分离装置12的上部；
由于水体从亲水疏油材料13外侧穿过至其内侧并排出第二油水分离装置12，此时水体通过管路进入二级过滤器14内部，二级过滤器14内部的第二亲油疏水材料15与第一亲油疏水材料11所用材料相同，材料均为改性密胺海绵，第二亲油疏水材料15是在第一亲油疏水材料11、亲水疏油材料13吸收饱和后而油水分离效果变差后进行的后续补漏手段，水体经过二级过滤器14后会进入中间水池16内部，中间水池16材料为白色半透明PE材质，可在中间水池16内取样分析油水分离效果，判断装置是否需要维护或更换亲水疏油材料13、第二亲油疏水材料15和第一亲油疏水材料11，中间水池16内装有液位计17，当达到高液位时液位计17触发而启动提升泵，泵为单级离心泵18，单级离心泵18有两个且一用一备，泵入活性炭吸附罐19，因工业油脂中往往有各种添加剂，有些添加剂既能溶于水，又能溶于油，使用活性炭可有效的吸附这部分添加剂，进一步降低水中溶解性有机物含量，可使水的洁净度更高，不易腐败发臭，延长使用寿命，经过活性炭吸附罐19过滤后的水体从排水管路20排出，上述过程中利用纯物理过程对含油水体进行油水分离，可非常高效的实现油水分离，不投加任何化学物质，没有盐分的增加，从而有利于提高环保效果，而分离后的水可不断回用于生产，降低了生产成本，降低了环保运行成本；
而一级袋式过滤器8上部还设置有物位感应器和手动球阀，因油密度低，一部分油于一级袋式过滤器8内部首先浮于上部，当聚集到一定量，物位感应器感应到后，打开第二电子阀22，油被排入到U型管21内，排净后关闭第二电子阀22，而若油含量很高，则可保持第二电子阀22常开，手动调整球阀至适当开度，使大部分油直接进入U型管21；
同时在第一亲油疏水材料11吸附饱和后则会不断向上部释放大颗粒油滴，通过打开第三电子阀23使得大颗粒油滴更易浮于装置上部，经上部排油口不断排入U型管21内；
同时第二油水分离装置12上部也设置有物位探测仪，利用油比水轻的原理，油会聚集于装置上部，当汇集到一定量时，经物位探测仪检测到油时，打开第四电子阀24，上部的油则被排入U型管21内收集；
U型管21采用透明UPVC材质，可观察到内部油含量，利用油比水轻的原理，使油浮于U型管21上部，再通过打开第一电子阀22使得油体流至集油桶，达到油回收的目的。油体下方的水体通过管道上方压力回流至原水池，而且二级过滤器14的上部设置有视镜26，当发现视镜26内有少量油脂聚集时，即说明第一亲油疏水材料11、亲水疏油材料13已到使用寿命或者发生破损，需要及时维护。
Claims (4)
1.低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置，包括集油桶(1)、第一亲油疏水材料(11)和第二亲油疏水材料(15)，其特征在于：所述集油桶(1)通过第一电子阀(2)与收集管路(3)连通，且收集管路(3)的端部连接有原水池(4)，所述原水池(4)右侧顶部的溢流口连接有进水管路(5)，且进水管路(5)的右端通过电子阀(6)连接有气动隔膜泵(7)，所述气动隔膜泵(7)的右端通过管路连接有一级袋式过滤器(8)，且一级袋式过滤器(8)的内部设置有吸油滤袋(9)，且所述一级袋式过滤器（8）的后侧连接有调压阀，压缩空气经过调压阀进入所述一级袋式过滤器（8）内部，而所述一级袋式过滤器（8）内部气压不高于0 .02MPa，以防止含油废水中的油体乳化，所述一级袋式过滤器(8)的右侧底部通过管路连接有第一油水分离装置(10)，所述第一亲油疏水材料(11)填充于第一油水分离装置(10)的内部，所述第一油水分离装置(10)的滤速小于1米/秒，油水透过所述第一亲油疏水材料(11)的时间不短于30秒，所述第一油水分离装置(10)的下部通过管路连接有第二油水分离装置(12)，且第二油水分离装置(12)的内部填充有亲水疏油材料(13)，所述第二油水分离装置(12)的右侧通过管路连接有二级过滤器(14)，所述第二亲油疏水材料(15)填充于二级过滤器(14)的内部，所述二级过滤器(14)的右侧通过管路连接有中间水池(16)，且中间水池(16)的顶部设置有液位计(17)，所述中间水池(16)的左侧连接有单级离心泵(18)，且单级离心泵(18)的端部通管路连接有活性炭吸附罐(19)，所述活性炭吸附罐(19)的左侧连接有排水管路(20)；
所述收集管路(3)的另一端连接有U型管(21)，所述一级袋式过滤器(8)的顶部连接有第二电子阀(22)，且一级袋式过滤器(8)通过第二电子阀(22)与U型管(21)相连通，且U型管(21)的上部设置有视镜(26)；所述第一油水分离装置(10)的顶部设置有第三电子阀(23)，且第一油水分离装置(10)通过第三电子阀(23)与U型管(21)相连通；所述第二油水分离装置(12)的顶部设置有第四电子阀(24)，且第二油水分离装置(12)通过第四电子阀(24)与U型管(21)相连通；所述二级过滤器(14)的顶部设置有第五电子阀(25)，且二级过滤器(14)的上部设置有视镜(26)；
所述第一亲油疏水材料(11)与所述第二亲油疏水材料(15)的材料均为改性密胺海绵；所述中间水池(16)材料为白色半透明PE材质；所述亲水疏油材料(13)采用玄武岩纤维材料。
2.根据权利要求1所述的低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置，其特征在于：所述二级过滤器(14)通过第五电子阀(25)与U型管(21)相连通，且U型管(21)内部水流速度最大为每秒两米。
3.根据权利要求1所述的低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置，其特征在于：所述单级离心泵(18)共设置有两个，且两个所述单级离心泵(18)为一备一用。
4.根据权利要求1所述的低功耗改性材料纯物理高效油水分离装置，其特征在于：所述U型管(21)内部收集油水混合物，且利用油比水轻的原理使油浮于U型管(21)上部。
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