CN210057465U - 一种油水分离器与油回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种油水分离器与油回收装置，油水分离器包括开有若干通孔的集液器，集液器顶部设有排液口；集液器外部包覆有多孔性纤维膜，多孔性纤维膜为亲油疏水性或亲水疏油性选择性渗透膜。油回收装置包括油水分离器，第一次级容器与第二次级容器均设置在初级容器下方；初级容器上端设有进液口，下端分别设有第一出液口与第二出液口；初级容器通过插入第一出液口的第一导管与第一次级容器连通；油水分离器倒置于初级容器中，使得集液瓶的排液口朝下，集液瓶通过第二导管与第二次级容器连通。本实用新型解决了现有技术中回收利用率低的技术问题，能够提高油水分离效率，适用于大规模工程应用。
Description
技术领域
本发明涉及水处理及废油除杂技术领域，具体涉及一种油水分离器，以及一种油回收装置。
背景技术
频繁发生的石油泄漏事故以及工业含油污水的违规排放不仅造成了巨大的经济损失，而且严重破坏了人类赖以生存的生态环境。同时，多个工业生产、服务领域会产生大量的废油，如汽修厂、火车、机场、机械厂、矿山等产生的废机油、废润滑油等；精炼石油化工产生的各种废油；船舶、码头等产生的清仓油等。如能对油水混合物中的油和这些废油进行回收、除杂，二次利用，将会产生可观的经济效益。为了净化被油污染的水域以及回收废油进行二次利用，各种油水混合物和废油的处理技术被纷纷提出。目前主要的油水分离方法包括：生物降解法、化学处理法和物理处理法，废油处理的方法经过蒸馏、冷却、漂白等方法，处理过程麻烦，并且回收率低。膜分离法属于一种物理处理法，其利用具有仿生浸润特性的膜选择性透过水或油从而达到油水分离和废油过滤回收的效果。膜分离法分离效率高、能耗低且操作简单，广泛应用于油水分离。但膜技术存在的固有问题，使其无法大规模应用在目前的工业废油和含油水体处理中。例如：膜的水通量较低且衰减较快，不能满足大规模工程应用的需要；膜的使用需要相应的装置配合使用等。为此，本发明旨在设计一种制备工艺简单，油水分离效率和废油过滤效率高，油液易回收，便于大规模工程应用的膜分离装置。
实用新型内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供一种油水分离器，解决现有技术中回收利用率低的技术问题，能够提高油水分离效率，适用于大规模工程应用。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：包括开有若干通孔的集液器，集液器顶部设有排液口；集液器外部包覆有多孔性纤维膜，所述多孔性纤维膜为亲油疏水性或亲水疏油性选择性渗透膜。
进一步的，高聚物溶液通过静电纺丝在集液器上形成多孔性纤维膜。
进一步的，集液器的侧壁上开有通孔，多孔性纤维膜包覆在集液器的侧壁上。
进一步的，集液器的底部也开有通孔，多孔性纤维膜同时包覆在集液器的侧壁与底部。
本实用新型还提供一种采用本实用新型的油水分离器制成的油回收装置，还包括初级容器、第一次级容器、第二次级容器、第一导管与第二导管；第一次级容器与第二次级容器均设置在初级容器下方；所述初级容器上端设有进液口，下端分别设有第一出液口与第二出液口；初级容器通过插入第一出液口的第一导管与第一次级容器连通；并且第一导管的外壁与第一出液口密封连接；油水分离器倒置于初级容器中，使得集液瓶的排液口朝下，第二导管一端插入集液瓶的排液口中，另一端穿过初级容器的第二出液口并伸入第二次级容器中，使得集液瓶通过第二导管与第二次级容器连通；第二导管的管壁分别与集液瓶的排液口、初级容器的第二出液口密封连接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1、在带有通孔的集油器上包覆一层具有选择渗透性的多孔性纤维膜，由于多孔性纤维膜的选择性，能够使得亲油性液体或亲水性液体进入到多孔性纤维膜的孔隙内，进而从集油器上的通孔进入集油器内，相应的将疏油性液体或疏水性液体隔离在多孔性纤维膜外，不能进入到集油器内，实现了油水分离。在对油水分离的同时，也将亲油性液体或亲水性液体收集了起来，无需采用额外的收集装置以及额外的收集操作，提高了收集的效率。
2、多孔性纤维膜具有大量的空隙，能够同时通过大量的亲油性液体或亲水性液体，提高了油水分离效率。在集液器底部也覆盖上多孔性纤维膜，增大了膜的覆盖率，并同时在集液器底部开设通孔，使得底部也能进入亲油性液体或亲水性液体，进一步提高了油水分离效率。
3、高聚物通过静电纺丝在集液器上形成多孔性纤维膜，这样形成的多孔性纤维膜能够与集油器表面形状完全贴合，从而紧密包覆在集液器上，不易从集液器上脱离，使用寿命长。
4、集液器作为支撑，可以很好地支撑着多孔性纤维膜，避免多孔性纤维膜破损而影响油水分离效果，并且，在对油水分离器进行清洗时，与单独的多孔性纤维膜相比，有集液器支撑的多孔性纤维膜不易破损，提高了回收利用率。
5、本实用新型的油回收装置依靠膜的选择渗透性与重力作用实现油水分离与收集，节能环保，不受场所限制。在需要进行大规模油水分离时，只需增大集液器的尺寸，与现有技术中增大膜的尺寸（大尺寸的膜不易制造并且容易破裂）相比，更易于实现。
附图说明
图1是静电纺丝的原理图；
图2是油回收装置工作过程的示意图。
具体实施方式
一种油水分离器，包括开有若干通孔的集液器，集液器顶部设有排液口；集液器外部包覆有多孔性纤维膜，所述多孔性纤维膜为亲油疏水性或亲水疏油性选择性渗透膜。集液器的侧壁上开有通孔，集液器的底部也开有通孔，多孔性纤维膜同时包覆在集液器的侧壁与底部。集液器为集液瓶、集液杯或集液桶，集液器采用塑料、金属、玻璃或陶瓷制成。集液器上的通孔可以根据处理的油的粘度调节孔径大小，根据孔的数量调节油水分离的速率。
在带有通孔的集油器上包覆一层具有选择渗透性的多孔性纤维膜，由于多孔性纤维膜的选择性，能够使得亲油性液体或亲水性液体进入到多孔性纤维膜的孔隙内，进而从集油器上的通孔进入集油器内，相应的将疏油性液体或疏水性液体隔离在多孔性纤维膜外，不能进入到集油器内，实现了油水分离。在对油水分离的同时，也将亲油性液体或亲水性液体收集了起来，无需采用额外的收集装置以及额外的收集操作，提高了收集的效率。
多孔性纤维膜具有大量的空隙，能够同时通过大量的亲油性液体或亲水性液体，提高了油水分离效率。在集液器底部也覆盖上多孔性纤维膜，增大了膜的覆盖率，并同时在集液器底部开设通孔，使得底部也能进入亲油性液体或亲水性液体，进一步提高了油水分离效率。
可采用直接法或间接法将多孔性纤维膜包覆在集液器上，直接法：采用多孔纤维膜成品缠绕在集液器上；间接法：高聚物通过静电纺丝在集液器上形成多孔性纤维膜。高聚物溶液通过静电纺丝在集液器上形成多孔性纤维膜，这样形成的多孔性纤维膜能够与集油器表面形状完全贴合，从而紧密包覆在集液器上，与直接法相比，不易从集液器上脱离，使用寿命长。
高聚物溶液由高聚物与有机溶液配制而成，高聚物可采用聚丙烯腈（PAN）、聚偏氟乙烯（PVDF）、其他添加石墨烯、螺旋碳纳米纤维/管的高聚物以及其他可以纺丝的具有亲油疏水/亲水疏油性质的高聚物。有机溶剂可以包括二甲基乙酰胺（DMA）、二甲基甲酰胺（DMF）或二甲基亚砜（DMSO）等溶剂。
静电纺丝的原理参考图1所示，以集液器a1作为静电纺丝的接收器，为使集液器a1底部能够被多孔性纤维膜包覆，集液器底部靠近针头a5并与水平方向成一定的夹角θ。高聚物溶液a4被计量泵a2泵入喷射器a3中，喷射器a3的针头a5接高压电源a6，溶液从针头a5喷射出来形成纤维丝并被集液器a1接收，同时，连续回转的集液器a1将纤维丝缠绕在自身上，纤维丝发生交联反应，从而形成多孔性纤维膜。
可以通过调节高聚物浓度、纺丝时间和纺丝过程的参数改变纤维膜的厚度、纤维的直径和纤维膜的孔隙分布。
参考图2所示，一种采用本具体实施方式的油水分离器制成的油回收装置，还包括初级容器2、第一次级容器3、第二次级容器4、第一导管与第二导管；第一次级容器3与第二次级容器4均设置在初级容器2下方；所述初级容器2上端设有进液口，下端分别设有第一出液口与第二出液口；初级容器2通过插入第一出液口的第一导管与第一次级容器3连通；并且第一导管的外壁与第一出液口密封连接；油水分离器1倒置于初级容器2中，使得集液瓶的排液口朝下，第二导管一端插入集液瓶的排液口中，另一端穿过初级容器2的第二出液口并伸入第二次级容器4中，使得集液瓶通过第二导管与第二次级容器4连通；第二导管的管壁分别与集液瓶的排液口、初级容器2的第二出液口密封连接。
将油水混合物倒入初级容器2中，油水分离器1对油水进行分离，为延长作用时间，使油水混合物与油水分离器1充分作用，在第一导管上设置阀门5，在油水分离结束前，阀门5保持关闭，油水分离结束后打开阀门5。若多孔性纤维膜11为亲油疏水性选择性渗透膜，油水分离结束后，集液器中将收集到油液，油液由于重力作用从第二导管流入第二次级容器4中，初级容器2中将收集到水，水从第一导管流入第一次级容器3中。若多孔性纤维膜11为亲水疏油性选择性渗透膜，油水分离结束后，集液器中将收集到水，水由于重力作用从第二导管流入第二次级容器4中，初级容器2中将收集到油，油从第一导管流入第一次级容器3中。
为了防止液体泄漏，需要进行密封，为了便于进行密封，第一出液口、第二出液口与集液器的排液口的尺寸不宜过大，优选的，集液器采用集液瓶，初级容器2为上大下小的漏斗型，初级容器2的进液口为敞口（方便倒入油水混合物）。
第二出液口设置在初级容器2底面；集液瓶与第二次级容器4均正对第二出液口，这样能够缩短对第二导管的长度需求，缩短集液器中的液体流入第二次级容器4的时间，提高回收效率。
集液瓶与第二导管的密封，可采用将集液瓶与第二导管一体成型实现，也可以在排液口上加弹性密封塞，如软木塞，软木塞上开孔，以便于第二导管插入弹性密封塞并伸入集液瓶中。
集液瓶与第二导管采用弹性密封塞密封时，第二导管可采用与初级容器2一体成型的方式进行密封，也可采用弹性密封塞进行密封。初级容器2与第一导管之间可以采用一体成型的方式、弹性密封塞或密封胶进行密封。
Claims (10)
1.一种油水分离器，其特征在于：包括开有若干通孔的集液器，集液器顶部设有排液口；集液器外部包覆有多孔性纤维膜，所述多孔性纤维膜为亲油疏水性或亲水疏油性选择性渗透膜。
2.根据权利要求1所述的油水分离器，其特征在于：高聚物溶液通过静电纺丝在集液器上形成多孔性纤维膜。
3.根据权利要求1所述的油水分离器，其特征在于：集液器的侧壁上开有通孔，多孔性纤维膜包覆在集液器的侧壁上。
4.根据权利要求3所述的油水分离器，其特征在于：集液器的底部也开有通孔，多孔性纤维膜同时包覆在集液器的侧壁与底部。
5.根据权利要求1所述的油水分离器，其特征在于：所述集液器为集液瓶、集液杯或集液桶。
6.根据权利要求1所述的油水分离器，其特征在于：所述集液器采用塑料、金属、玻璃或陶瓷制成。
7.一种采用如权利要求1中所述的油水分离器制成的油回收装置，其特征在于：还包括初级容器、第一次级容器、第二次级容器、第一导管与第二导管；第一次级容器与第二次级容器均设置在初级容器下方；所述初级容器上端设有进液口，下端分别设有第一出液口与第二出液口；初级容器通过插入第一出液口的第一导管与第一次级容器连通，并且第一导管的外壁与第一出液口密封连接；油水分离器倒置于初级容器中，使得集液瓶的排液口朝下，第二导管一端插入集液瓶的排液口中，另一端穿过初级容器的第二出液口并伸入第二次级容器中，使得集液瓶通过第二导管与第二次级容器连通；第二导管的管壁分别与集液瓶的排液口、初级容器的第二出液口密封连接。
8.根据权利要求7所述的油回收装置，其特征在于：所述初级容器为上大下小的漏斗型，初级容器的进液口为敞口。
9.根据权利要求8所述的油回收装置，其特征在于：第二出液口设置在初级容器底面；集液瓶与第二次级容器均正对第二出液口。
10.根据权利要求7所述的油回收装置，其特征在于：所述第二导管上设有阀门。
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| CN113244661A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-08-13 | 西安石油大学 | 脱水净化装置及脱水净化的方法 |
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