WO2008110060A1

WO2008110060A1 - Dispositif d'auto-séparation eau-huile et dispositif de récupération, et système les combinant

Info

Publication number: WO2008110060A1
Application number: PCT/CN2008/000424
Authority: WO
Inventors: Xian Gan
Original assignee: Xian Gan
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2008-03-03
Publication date: 2008-09-18
Also published as: EP2157055A4; US20100065480A1; EP2157055A1; RU2464234C2; JP5491204B2; KR101096538B1; RU2009121637A; CN100480191C; US8206585B2; JP2010521279A; EP2157055B1; KR20090089351A; CN101041481A

Description

一种油水自动分离、回收器及其组合成的船用油水自动分离

并回收系统技术领域

本发明涉及油水分离技术，具体地说，是一种油水自动分离并回收的设备。背景技术

船只航行中溢油污染的防治是全球公认的生态环境保护的一大难题，已经持续困扰人类多个世纪。溢油污染主要分为三类：海运溢油污染、近海生产产生的溢油污染和陆源溢油污染。其中陆源溢油污染（主要指大陆水系内，各种在江、河、湖内的船舶在航行时，因为机舱内不可避免的舱底含油污水未经有效除油处理就直接排入大陆水体，而造成的污染。）对我国内陆水体生态环境保护的负面影响尤为严重。这种污染在我国的滇池已经显现；目前，已经禁止柴油动力船只进入滇池；三峡水域也出现了同样的问题；南京海事局已公示： 2007年 7月份开始所有进入南京长江段的工作船舶排污口一律"封嘴"。但仅靠这种办法不能根本解决陆源溢油污染的问题。我国有着数量庞大的柴油动力船舶，必然产生大量的含油舱底水，如不及时对舱底水进行处理，即使不直接排入水体，也会通过其它方式间接进入水体，因此对含油舱底污水进行有效治理，才是防止这种形式的陆源溢油污染的关键，但含油舱底污水的治理是有其独有的特殊要求的： 1. 舱底含油污水的下层的含油量较少,上层的含油量高,从底层含油量的几毫克 /升到顶层的数百毫克 /升，增加了治理的难度； 2.船舱内空间十分紧凑，要求使用的除油设备十分小巧、高效； 3.由于所有的船舶都是一个独立的运动体，其使用的除油设备处于颠簸和晃动的工况之中，因此对设备的工作稳定性和功能有其独有的要求。本发明正是对船舶运行（包括海上及内陆大小水系运行的船舶）中舱底含油水的彻底治理中需要的各种功能特征进行发明创造的； 4.根据国际海事组织 MEPC. 107 (49)决议： "修订的船舶机器处所舱底水防污染设备指南和技术条件"中规定所有进行防污染的治理设备必须能经受五分钟以上的含油量为 100% 的特定油品介质顺利通过而防污染治理设备不受损伤。解决这一特殊功能是一项非常特殊的难题。发明内容

本发明的目的是提供一种能够对航行中的船只的含油舱底污水随时进行有效处理,将含油舱底污水中的油和水分离并分别回收循环再利用的设备。它是 "油水自动分离并回收装置" （专利号 CN200510040609. 2) 的发展。

本发明的技术方案如下：

一种油水自动分离、回收器，它有一个圆柱形罐体，罐体顶部有一个与罐体相通的集油器，集油器顶端有回收油管，罐体内的上部有原水进水管，进水管与罐体内上部的增益钵布水器相连，进来的原水经增益钵布水器后进入罐体下部，所述的增益钵布水器为一个无底的倒置圆锥体状的喇叭口，进水管与圆锥体的顶部相接，罐体的下部有出水集水器，所述的出水集水器上连接有棒式油水分离单元，罐体的出水集水器有出水口，所述棒式油水分离单元为刚性框架或多孔管外包裹有超亲水阻油膜材料制成的无纺布，无紡布外缠绕有超亲水阻油膜材料制成的线材，在线材外再包裹有超亲水阻油膜材料制成的无纺布。

上述的油水自动分离、回收器，所述的罐体上部的增益钵布水器的倒圆锥体的内侧壁上均有与侧壁同圆心的圈状凹凸波槽。

一种由上述油水自动分离、回收器组合成的船用油水自动分离并回收系统，它有三个圆柱形罐体 A ( 1 )、 B (2)和 C (3 ) , 顶部各有一个与罐体相通的集油器（4， 5， 6) ，集油器顶端有回收油管（7， 8， 9) ，实现油的回收，罐体 A 内的上部有原水（舱底含油污水）进水管（20) ,该原水进水管（20)与水泵（19) 及水泵前装有炭烧结棒的过滤器（30)相连，水泵（19)将原水通过进水管（20) 经过过滤器（30) 打入罐体 A ( 1 ) ，该进水管（20) 与 A罐（1 ) 内上部的增益钵布水器（10)相连，进来的原水经增益钵布水器（10)后进入罐体下部，所述的增益钵布水器（10)为一个无底的倒置圆锥体状的喇叭口，进水管（20)与圆锥体的顶部相接，罐体 A ( 1 ) 的下部有出水集水器（16) ，所述的出水集水器（16) 上连接有棒式油水分离单元（13 ) , 罐体 A ( 1 ) 的出水集水器有出水口（24) ，出水口（24) 与罐 B (2) 的进水管（21 )及罐 B (2) 内上部的增益钵布水器（11 )相连，将经罐 A ( 1 )处理后的水送入罐 B (2)上部的增益钵布水器（11 ) , 增益钵布水器（11 )下部充填有目数为 14~18目的活性炭粒构成的滤体（14) ，经罐 A处理过的舱底含油污水再经该活性炭处理后经罐 B下部的出水集水器（17) 通过罐 C上部的进水管（22) 进入罐 C (3 ) 上部的增益钵布水器（12) ，经过与罐 C 出水集水器（18) 相连的棒式油水分离单元（15 ) 再次除油净化后，通过罐 C底部的出水集水器（18) 的出水口（26) ，进入船上发动机组的循环冷却水系统的循环冷却水贮水箱，所述棒式油水分离单元（13 和 15) 为刚性框架或多孔管外包裹有超亲水阻油膜材料制成的无纺布，无纺布外缠绕有超亲水阻油膜材料制成的线材，在线材外再包裹有超亲水阻油膜材料制成的无纺布。

上述的船用油水自动分离并回收系统，所述的三个罐体上部的增益钵布水器的倒圆锥体的内侧壁上均有与侧壁同圆心的圈状凹凸波槽。

本发明的船用油水自动分离并回收系统，是如下运作的：

当航行的船舶的机舱内舱底含油污水积水至一定深度时，启动（可自动）水泵，驱动含油污水通过炭棒式过滤器，去除了含油污水中部分悬浮油，和大量的固体悬浮杂质后，经罐体 A的增益钵布水器（10) ，通过增益钵布水器的配位油水分离效应处理后，分离出来的油自动进入罐顶的集油器回收，经增益钵布水器初步分离后的含油污水，在水泵驱动下以外进内出的流程，通过罐 A下部的棒式油水分离单元进行阻截除油的工艺流程，自动将分离出来的油送入 A罐顶部的集油器分离实施二次回收。

经罐体 A处理后的原水通过罐体 B上部的增钵布水器流入活性炭密布体构成的扫描除油滤体，完成其配合罐 A棒式油水分离单元除油后，再去除原水中尚存的乳化油粒子的富集去除工艺过程。然后经出水口进入罐 C上部的增益钵布水器（12)，再一次进行油水分离自动作业后再以外进内出的流程通过终端的棒式油水分离单元（15 )分离除油，各罐分离出来的油均自动汇集到各罐顶部的集油器中自动进行回收，经过罐 C 的棒式油水分离单元（15) 除油后的出水含量已经低于 5.0mg/L 的高档循环冷却水的含油量标准进入循环冷却水的补水箱，实现油及污水的双回收。

增益钵布水器的创新引进，从结构上创造了含油污水瞬间扩散时混合介质流速的高梯度降低，有利于油粒由小变大的集结过程，又由于增益钵布水器内侧壁上同心凹凸环形波槽的存在。又构成油在钵内的偏上部向钵沿上口流动，而水在钵内偏下部沿环形凹凸波槽的法线方向流动而产生的流速差增益，与运动中的油水之间的比重差两者同步复合、叠加就能有效增强油、水分离的效果。此外钵体的存在，在船体晃动时，能起到有效抑制罐体内介质混合体的交叉紊流。

本发明的油水自动分离并回收系统，体积小、重量轻，能适应含油量变化幅度大的含油污水的油水分离、回收，并且分离果好，出水总体乎均的含油量达到低于或等于 5.0mg L，可以作为循环冷却水再次利用，工作稳定性好，对于航海的船只，节约了宝贵的淡水，实现了零污染、零排放。附图说明

图 1 为本发明的油水自动分离并回收系统的结构示意图，其中： 1为罐体 A; 2为罐体 B;' 3为罐体 C; 4为罐体 A集油器； 5为罐体 B集油器； 6为罐体 C集油器 ; 7为罐体 A回收油管； 8为罐体 B回收油管； 9为罐体 C回收油管； 10为罐体 A增益钵布水器； 11为罐体 B增益钵布水器； 12为罐体 C增益钵布水器； 13为罐体 A内 HK阻截除油单元； 14为罐体 B内活性炭滤体； 15为罐体 C内 HK 阻截除油单元； 16为罐体 A出水集水器； 17为罐体 B出水集水器； 18为罐体 C 出水集水器； 19为水泵； 20为舱底含污水（原水）进水管； 21为罐体 B进水管； 22为罐体 C进水管； 23为流量计； 24为罐体 A出水口； 25为罐体 B出水口； 26 为罐体 C出水口； 27为排污口； 28为水压表； 29为控制箱； 30为活性炭烧结棒过滤器。

图 2为棒式油水分离单元的结构示意图，其中：： 31为密封压盖； 32为橡胶密封圈； 33为不锈钢或塑料多孔管； 34为 HK阻油线材绕线层； 35为 HK阻油无紡布包裹底层； 36为 HK阻油无纺布包裹面层； 37为橡胶密封圈； 38为底座。

图 3 为增益钵布水器的结构示意图。具体实施方式

实施例 1.

一种油水自动分离并回收系统，结构如图 1所示，在原水进水管路上设有压力表（28 ) 、过滤器（30 ) 、水泵（19 )和流量计（23 ) ，原水进水管（20 )伸入罐体 A ( 1 )上部，与罐体 A的增益钵布水器（10 )连接，增益钵布水器喇叭口上沿口径为 160mm，底口口径为 16mra，矢高 H为 40mm，侧壁上有圈状凹凸波槽，波槽凸面半径 R1为 1. 5ram，波槽凹面半径 R2为 1. 5ram，不锈钢制的罐体 A ( 1 )直径为 200mm, 高为 800画，罐体 A ( 1 ) 的顶部上有一个与罐体 A ( 1 )相通的罐体 A集油器（4) ，罐体 A集油器（4) 的顶端有回收油管（7) ，罐体 A ( 1 ) 的下部有出水集水器（16) , 出水集水器（16) 上开有三个均匀分配的圆孔，每个孔上安有底座（38)，底座（38)上安装有棒式 HK阻截除油单元（13) ，罐体 A出水集水器（16) 与罐体 B (2) 的进水管（21 ) 相连，进水管 (21 )伸入罐体 B2的上部，与罐体 B的增益钵布水器（11 ) 连接，罐体 B (2) 的增益钵布水器（11 ) 的结构与罐体 A的增益钵布水器（10) 的结构相同，不锈钢制的罐体 B (2)的直径为 200瞧，高 800画，罐体 B (2)的顶端部上有一个与罐体 B (2) 相通的罐体 B集油器（5) ，罐体 B集油器（5) 的顶端有回收油管（8) ，罐体 B (2) 的下部出水集水器（17)上面均匀充填有 14目〜 18目的活性炭炭粒构成的充填层滤体（14) 通过该滤体处理后的水经罐体 B (2) 下部出水管，出水管 (25) 的出水口与罐体 C (3) 的进水管（22) 连通经罐体 B (2) 处理后的水进入罐体 C (3)上部的增益钵布水器处理后再进入罐体 C (3)下部的 HK阻截除油单元（15) 经阻截除油后经罐体 C (3) 底部的出水集水器（18) 的出口流入循环冷却水的水箱。所述的棒式 HK阻截除油单元（15) 为不锈钢或塑料制的多孔管，多孔管外包裹有 HK阻油无纺布（35) (南京碧盾环保装备有限责任公司生产），无纺布（35) 外缠绕有五层 HK阻油线材的绕线层（34) (南京碧盾环保装备有限责任公司生产），在线材（34)外再包裹有 2层 HK阻油特材制成的 HK 无纺布（36) (南京碧盾环保装备有限责任公司生产），出水集水器下端有出水管，通向回收水贮水罐。

采用上述油水自动分离并回收系统，在进水量为 200L/h的情况下，进水和出水的含油量如下：

水样含油量（mg/L)

实施例 2.

一种油水自动分离并回收系统，其结构基本上与实施例 1相同，只是增益钵布水器（10, 11， 12) 的底口口径改为 26mm，矢高 H为 30画，其它不变。

采用该油水自动分离并回收系统，在进水量为 500L/h的情况下，进水和出水的含油量如下:

水样含油量（mg/L)

实施例 3.

一种油水自动分离并回收系统，其结构基本上与实施例 1相同，只是增溢钵布水器的底口口径为 20隱，矢高 H为 30誦，其它不变。

采用该油水自动分离并回收系统，在进水量为 400L/h的情况下，进水和出水的含油量如下：

水样含油量（mg/L)

实施例 4.

一种油水自动分离并回收系统,其结构基本上与实施例 1相同,只是增益钵布水器（10， 11 , 12) 的底口口径改为 20mm，矢高 H为 35画，其它不变。

采用该油水自动分离并回收系统，在进水量为 200L/h的情况下，进水和出水的含油量如下：

水样含油量（mg/L)

实施例 5.

一种油水自动分离并回收系统，其结构与实施例 1相同，在进水水量为 200L/h 的情况下，进水与出水的含油量经监测单位测定的数据如下（当进水含油量低的工况下）： 2007年 1月 31日监测结果

实施例 6.

一种油水自动分离并回收系统，其结构与实施例 1、 5相同，但拟监测的舱底含油污水中含油量大（模似船舶舱底含油污水的含油浓度差异大的特征）在进水水量为 200L/h的工况下，进水与出水的含油量经监测单位测定的数据如下 (当进水含油量高的工况下）： 2007年 2月 7日监测结果石油类 (mg/L) 样品编号

(低浓度样）

进口出口第一次 254 1. 93 第二次 255 3. 21

. 第三次 206 2. 89 第四次 223 2. 26 标准值 1 15 是否达标 1 达标平均处理效率（％) 98. 9%

Claims

权利要求

1. 一种油水自动分离、回收器，其特征是：它有一个圆柱形罐体，罐体顶部有一个与罐体相通的集油器，集油器顶端有回收油管，罐体内的上部有原水进水管，进水管与罐体内上部的增益钵布水器相连，进来的原水经增益钵布水器后进入罐体下部，所述的增益钵布水器为一个无底的倒置圆锥体状的喇叭口，进水管与圆锥体的顶部相接，罐体的下部有出水集水器，所述的出水集水器上连接有棒式油水分离单元，罐体的出水集水器有出水口，所述棒式油水分离单元为刚性框架或多孔管外包裹有超亲水阻油膜材料制成的无纺布，无纺布外缠绕有超亲水阻油膜材料制成的线材，在线材外再包裹有超亲水阻油膜材料制成的无纺布。

2. 根据权利要求 1所述的油水自动分离、回收器，其特征是：所述的罐体上部的增益钵布水器的倒圆锥体的内侧壁上均有与侧壁同圆心的圈状凹凸波槽。

3.一种由权利要求 1或 2所述的油水自动分离、回收器组合成的船用油水自动分离并回收系统，其特征是：它有三个圆柱形罐体 A ( 1 )、 B (2)和 C (3 ) ，顶部各有一个与罐体相通的集油器（4， 5， 6)，集油器顶端有回收油管（7, 8, 9) , 实现油的回收，罐体 A 内的上部有原水进水管（20) , 该原水进水管（20) 与水泵（19)及水泵前装有炭烧结棒的过滤器（30)相连，水泵（19)将原水通过进水管（20) 经过过滤器（30) 打入罐体 A ( 1 ) , 该进水管（20) 与 A罐（1 ) 内上部的增益钵布水器（10)相连，进来的原水经增益钵布水器（10)后进入罐体下部，所述的增益钵布水器（io)为一个无底的倒置圆锥体状的喇叭口，进水管（20) 与圆锥体的顶部相接，罐体 A ( 1 ) 的下部有出水集水器（16) ，所述的出水集水器（16) 上连接有棒式油水分离单元（13 ) ，罐体 A ( 1 ) 的出水集水器有出水口（24) ，出水口（24) 与罐 B (2) 的进水管（21 ) 及罐 B (2) 内上部的增益钵布水器（11 )相连，将经罐 A ( 1 ) 处理后的水送入罐 B (2)上部的增益钵布水器（11 ) ，增益钵布水器（11 )下部充填有目数为 14~18目的活性炭粒构成的滤体（14) ，经罐 A处理过的舱底含油污水再经该活性炭处理后经罐 B下部的出水集水器（17) 通过罐 C上部的进水管（22) 进入罐 C (3 ) 上部的增益钵布水器（12) ，经过与罐 C 出水集水器（18) 相连的棒式油水分离单元（15 ) 再次除油净化后，通过罐 C底部的出水集水器（18) 的出水口（26)，进入回收水贮水箱，所述棒式油水分离单元（13和 15 ) 为刚性框架或多孔管外包裹有超亲水阻油膜材料制成的无纺布，无纺布外缠绕有超亲水阻油膜材料制成的线材，在线材外再包裹有超亲水阻油膜材料制成的无紡布。