CN111422949A - 一种油水分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油水分离装置，涉及油水分离技术领域，包括分离罐，所述分离罐从左至右依次隔设有沉淀腔、分离腔和出水腔，所述沉淀腔与所述分离腔之间设置有第一聚结板，所述分离腔与所述出水腔之间设置有第二聚结板，所述沉淀腔连接有进液口，所述出水腔连接有出液口，所述分离腔顶部接通有辅助腔，所述辅助腔内部吊装有伸至所述分离腔内部的浮油收集器，所述分离腔底面设置有正对所述浮油收集器的辅助分离组件；其中，待分离液依次通过所述进液口、所述沉淀腔、所述分离腔、所述出水腔和所述出液口。本发明具有油水分离效率高和油水分离效果好的优点。

Description

一种油水分离装置

技术领域

本发明涉及油水分离技术领域，具体涉及一种油水分离装置。

背景技术

油水分离主要是根据水和油的密度差或者化学性质不同，利用重力沉降原理或者其他物化反应去除杂质或完成油份和水份的分离，已知的油水分离方法主要有重力式分离、离心式分离、电分离、吸附分离、气浮分离等。其中重力式分离由于其制造和使用成本低的原因，应用最为广泛，其原理是由于油、气、水的相对密度不同,组分一定的油水混合物在一定的压力和温度下,当***处于平衡时就会形成一定比例的油、气、水相，当相对较轻的组分处于层流状态时,较轻组分的油和气会上浮，较重组分的水相会沉降。但是现有油水分离装置采用重力分离时只能进行长时间的过滤和沉降来完成，或者进行多次循环沉降，耗时过长，无法进行快速油水分离，大大限制了其使用范围。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供油水分离装置，大大提高油水分离效率。

一种油水分离装置，包括分离罐，所述分离罐从左至右依次隔设有沉淀腔、分离腔和出水腔，所述沉淀腔与所述分离腔之间设置有第一聚结板，所述分离腔与所述出水腔之间设置有第二聚结板，所述沉淀腔连接有进液口，所述出水腔连接有出液口，所述分离腔顶部接通有辅助腔，所述辅助腔内部吊装有伸至所述分离腔内部的浮油收集器，所述分离腔底面设置有正对所述浮油收集器的辅助分离组件；其中，待分离液依次通过所述进液口、所述沉淀腔、所述分离腔、所述出水腔和所述出液口。

优选地，辅助分离组件包括倾斜设置在所述分离腔内的导流板、垂直固定在所述导流板外侧面的支撑柱以及设置在导流板内侧面上的引导结构，所述导流板由若干从左至右均匀排列的曲板组成，相邻所述曲板之间的间隔相同；所述曲板呈船状，其从下至上依次分为第一弧段、直段和第二弧段，所述第一弧段外侧面边缘与所述分离腔底面接触，所述第一弧段内侧面、所述直段内侧面和所述第二弧段内侧面均正对所述第一聚结板。由于导流板正对第一聚结板，因此从第一聚结板流出的待分离液能够直接轻微冲击在导流板表面，待分离液被导流板阻隔限位后产生微弱冲击振动，从而让油分和水分能够快速分离，有效提高分离速度，随着油分的不断上浮，油分会在液面处的曲板表面聚结，通过呈船状的设计，一方面能阻隔待分离液前进，以使引导结构进行油水分离，另一方面能保证油分在待分离液的流动过程中更加轻易地跟随每个曲板上浮，最后再由浮油收集器进行收集油分，从而提高整个油水分离效率；同时整个辅助分离组件能够从辅助腔中快速拿出，方便对其进行维护清理，从而降低分离成本。

优选地，引导结构包括：若干竖直固定在所述曲板内侧面上的导流杆；和若干垂直穿设在所述导流杆上的导流片；其中，同一所述曲板上的相邻所述导流杆之间的间隔相同，相邻曲板上的相邻所述导流杆上的每个相邻所述导流片连接一体，同一所述导流杆上的所述导流片从下至上依次交错倾斜。首先导流杆一方面起到了对所有导流片的固定连接作用，另一方面还能够提高整个引导结构的导油效率，优选地，通过油分与导流杆之间接触张力的作用，有效提高油分从水分中分离出来的速度，同时加快下方导流片上的油分延着导流杆上浮的速度；所有导流杆形成排列整齐的多排多列结构，再在上面垂直穿设若干导流片，让所有导流片在一片区域内纵横交错，大大提高了沉降面积，根据斯托克斯公式，沉降面积越大，油分和水分的分离速度越高，从而进一步提高油分和水分的分离效率；其中，优选地，待分离液沿着倾斜的导流片表面流动，油分和水分通过导流片之间腔隙空间交替地向上和向下流动，小油滴由于其浮力而上升，油分在流动过程中撞击在上方导流片外侧面并被捕获，随着越来越多的油滴被捕获，它们会聚集成大油滴，这些大液滴沿导流片表面更快地向上迁移，最终上升并聚集在水表面；需要说明的是，导流片将相邻导流杆固定一体，从而变相地将所有曲板进行固定。

优选地，相邻导流片之间的距离小于所述导流片顶部到底部的竖直距离。相邻导流片之间的间隔距离就是油滴上浮从下方导流片脱离并在上方导流片聚集中走过的距离，这个距离不宜过长，才能保证大油滴的快速有效地形成，从而进一步提高油水分离效率。

优选地，导流片与所述分离腔底面之间呈45°；导流片呈波浪状。波浪状的导流片具有波峰和波谷，当导流片呈45°时，导流片的波峰和波谷与分离腔底面水平，从而让波峰和波谷内不贮存油滴，保证油分快速上浮至表面，从而有效提高油水分离效果，让分离后水中的含油量有效变小。

优选地，辅助腔内设置有安装架，所述安装架上设置有连接绳，所述连接绳连接所述浮油收集器，所述浮油收集器高于所述辅助分离组件。安装架通过连接绳将浮油收集器固定住，保证浮油收集器在不上浮的情况下高于所述辅助分离组件，从而让浮油收集器不会干扰到辅助分离组件。

优选地，浮油收集器包括若干聚油口、连接所述聚油口的集油道、设置在所述聚油口同一平面的若干浮力球；其中，所述连接绳连接在所述聚油口上，所述集油管连接有接出所述辅助腔的软管，所述软管连接有设置在所述分离罐外部的抽油装置。当油面高于聚油口后，浮力球让聚油口始终略低于油面，保证聚油口内持续不断地流入油分，再通过抽油装置将油分沿着集油道和软管依次抽出。

优选地，沉淀腔底部设置有限位台，所述限位台左侧上方设置所述进液口，所述限位台右侧设置所述第一聚结板，所述限位台右侧高度高于所述限位台左侧高度。限位台结构简单，制造方便，通过重力的作用，让杂质和固体颗粒跟随限位台表面滑动，从而降低杂质和固体颗粒进入分离腔的概率，不会对油水分离造成影响，进而变相提高分离效果。

优选地，第一聚结板和所述第二聚结板结构相同，所述第一聚结板包括设置在所述分离罐内壁的安装框，所述安装框从上至下均匀设置有若干聚结层，相邻聚结层之间相互平行；其中，所述聚结层呈交错折叠结构。第一聚结板上设置多层聚结板，从而进一步增大了沉降面积，有效提高与待分离液之间的接触面积，从而加快降低水分中的含油量的速度，同时与其特殊材质(聚丙烯基油球)相互配合，进一步提高其亲油性。

本发明的有益效果体现在：

1、本发明中，整个油水分离装置有三个腔室，待分离液先进入到沉淀腔，并且在行进过程中将其中的杂质或其余固体颗粒进行逐渐沉淀，再经过第一聚结板，第一聚结板采用特殊的聚丙烯基油球制成，该油球具有亲油性(吸油性)，因此第一聚结板能快速将油分从水分中分离，同时也能在一定程度上阻挡杂质和固体大颗粒的进入；紧接初步分离后的待分离液进入分离腔，通过辅助分离组件直接对其进行导流分离，让油分快速上浮以及水分快速沉淀，再利用浮油收集器对浮油进行快速收集，经过分离腔后的待分离液的含油量基本小于5ppm，再经由第二聚结板进行吸油，到达出水腔内的待分离液已经完成整个油分和水分的分离；整个油水分离仅需单次处理，不需要多次循环，处理过程耗时短，分离后的水分中含油量小于5ppm，油水分离结果好，油水分离效率高。

2、本发明由于导流板正对第一聚结板，因此从第一聚结板流出的待分离液能够直接轻微冲击在导流板表面，待分离液被导流板阻隔限位后产生微弱冲击振动，从而让油分和水分能够快速分离，有效提高分离速度，随着油分的不断上浮，油分会在液面处的曲板表面聚结，通过呈船状的设计，一方面能阻隔待分离液前进，以使引导结构进行油水分离，另一方面能保证油分在待分离液的流动过程中更加轻易地跟随每个曲板上浮，最后再由浮油收集器进行收集油分，从而提高整个油水分离效率；同时整个辅助分离组件能够从辅助腔中快速拿出，方便对其进行维护清理，从而降低分离成本。

3、本发明中，导流杆一方面起到了对所有导流片的固定连接作用，另一方面还能够提高整个引导结构的导油效率，优选地，通过油分与导流杆之间接触张力的作用，有效提高油分从水分中分离出来的速度，同时加快下方导流片上的油分延着导流杆上浮的速度；所有导流杆形成排列整齐的多排多列结构，再在上面垂直穿设若干导流片，让所有导流片在一片区域内纵横交错，大大提高了沉降面积，根据斯托克斯公式，沉降面积越大，油分和水分的分离速度越高，从而进一步提高油分和水分的分离效率；其中，优选地，待分离液沿着倾斜的导流片表面流动，油分和水分通过导流片之间腔隙空间交替地向上和向下流动，小油滴由于其浮力而上升，油分在流动过程中撞击在上方导流片外侧面并被捕获，随着越来越多的油滴被捕获，它们会聚集成大油滴，这些大液滴沿导流片表面更快地向上迁移，最终上升并聚集在水表面；需要说明的是，导流片将相邻导流杆固定一体，从而变相地将所有曲板进行固定。

4、本发明中，波浪状的导流片具有波峰和波谷，当导流片呈45°时，导流片的波峰和波谷与分离腔底面水平，从而让波峰和波谷内不贮存油滴，保证油分快速上浮至表面，从而有效提高油水分离效果，让分离后水中的含油量有效变小。

5、本发明的限位台结构简单，制造方便，通过重力的作用，让杂质和固体颗粒跟随限位台表面滑动，从而降低杂质和固体颗粒进入分离腔的概率，不会对油水分离造成影响，进而变相提高分离效果。

6、本发明中，第一聚结板上设置多层聚结板，从而进一步增大了沉降面积，有效提高与待分离液之间的接触面积，从而加快降低水分中的含油量的速度，同时与其特殊材质(聚丙烯基油球)相互配合，进一步提高其亲油性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的结构侧视图；

图3为本发明辅助分离组件的结构立体图；

图4为本发明辅助分离组件的结构立体图；

图5为本发明相邻曲板上的相邻导流杆的相邻导流片连接一体的结构立体图；

图6为本发明导流杆的结构示意图；

图7为本发明曲板的结构侧视图；

图8为本发明导流板的结构立体图；

图9为本发明分离腔的结构透视图；

图10为本发明第一聚结板的结构正视图。

附图中，1-分离罐，2-沉淀腔，21-进液口，22-限位台，3-分离腔，4-出水腔，41-出液口，5-第一聚结板，51-安装框，52-聚结层，6-第二聚结板，7-辅助腔，71-浮油收集器，711-聚油口，712-集油道，713-浮力球，72-安装架，73-连接绳，8-辅助分离组件，81-导流板，811-曲板，8111-第一弧段，8112-直段，8113-第二弧段，82-支撑柱，83-引导结构，831-导流杆，832-导流片。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1至图2中所示，一种油水分离装置，包括分离罐1，分离罐1从左至右依次隔设有沉淀腔2、分离腔3和出水腔4，沉淀腔2与分离腔3之间设置有第一聚结板5，分离腔3与出水腔4之间设置有第二聚结板6，沉淀腔2连接有进液口21，出水腔4连接有出液口41，分离腔3顶部接通有辅助腔7，辅助腔7内部吊装有伸至分离腔3内部的浮油收集器71，分离腔3底面设置有正对浮油收集器71的辅助分离组件8；其中，待分离液依次通过进液口21、沉淀腔2、分离腔3、出水腔4和出液口41。

在本实施例中，首先，整个油水分离装置有三个腔室，待分离液先进入到沉淀腔2，并且在行进过程中将其中的杂质或其余固体颗粒进行逐渐沉淀，再经过第一聚结板5，第一聚结板5采用特殊的聚丙烯基油球制成，该油球具有亲油性(吸油性)，因此第一聚结板5能快速将油分从水分中分离，同时也能在一定程度上阻挡杂质和固体大颗粒的进入；紧接初步分离后的待分离液进入分离腔3，通过辅助分离组件8直接对其进行导流分离，让油分快速上浮以及水分快速沉淀，再利用浮油收集器71对浮油进行快速收集，经过分离腔3后的待分离液的含油量基本小于5ppm，再经由第二聚结板6进行吸油，到达出水腔4内的待分离液已经完成整个油分和水分的分离；整个油水分离仅需单次处理，不需要多次循环，处理过程耗时短，分离后的水分中含油量小于5ppm，油水分离结果好，油水分离效率高；整个分离罐1可以埋入地下，结构强度高，同时可以承受来自地面的压强，从而提高了适用环境范围。

如图1至图9中所示，具体地，辅助分离组件8包括倾斜设置在分离腔3内的导流板81、垂直固定在导流板81外侧面的支撑柱82以及设置在导流板81内侧面上的引导结构83，导流板81由若干从左至右均匀排列的曲板811组成，相邻曲板811之间的间隔相同；曲板811呈船状，其从下至上依次分为第一弧段8111、直段8112和第二弧段8113，第一弧段8111外侧面边缘与分离腔3底面接触，第一弧段8111内侧面、直段8112内侧面和第二弧段8113内侧面均正对第一聚结板5。

在本实施例中，由于导流板81正对第一聚结板5，因此从第一聚结板5流出的待分离液能够直接轻微冲击在导流板81表面，待分离液被导流板81阻隔限位后产生微弱冲击振动，从而让油分和水分能够快速分离，有效提高分离速度，随着油分的不断上浮，油分会在液面处的曲板811表面聚结，通过呈船状的设计，一方面能阻隔待分离液前进，以使引导结构83进行油水分离，另一方面能保证油分在待分离液的流动过程中更加轻易地跟随每个曲板811上浮，最后再由浮油收集器71进行收集油分，从而提高整个油水分离效率；同时整个辅助分离组件8能够从辅助腔7中快速拿出，方便对其进行维护清理，从而降低分离成本。

具体地，引导结构83包括：若干竖直固定在曲板811内侧面上的导流杆831；和若干垂直穿设在导流杆831上的导流片832；其中，同一曲板811上的相邻导流杆831之间的间隔相同，相邻曲板811上的相邻导流杆831上的每个相邻导流片832连接一体，同一导流杆831上的导流片832从下至上依次交错倾斜。

在本实施例中，首先导流杆831一方面起到了对所有导流片832的固定连接作用，另一方面还能够提高整个引导结构83的导油效率，具体地，通过油分与导流杆831之间接触张力的作用，有效提高油分从水分中分离出来的速度，同时加快下方导流片832上的油分延着导流杆831上浮的速度；所有导流杆831形成排列整齐的多排多列结构，再在上面垂直穿设若干导流片832，让所有导流片832在一片区域内纵横交错，大大提高了沉降面积，根据斯托克斯公式，沉降面积越大，油分和水分的分离速度越高，从而进一步提高油分和水分的分离效率；其中，具体地，待分离液沿着倾斜的导流片832表面流动，油分和水分通过导流片832之间腔隙空间交替地向上和向下流动，小油滴由于其浮力而上升，油分在流动过程中撞击在上方导流片832外侧面并被捕获，随着越来越多的油滴被捕获，它们会聚集成大油滴，这些大液滴沿导流片832表面更快地向上迁移，最终上升并聚集在水表面；需要说明的是，导流片832将相邻导流杆831固定一体，从而变相地将所有曲板811进行固定。

具体地，相邻导流片832之间的距离小于导流片832顶部到底部的竖直距离。

在本实施例中，相邻导流片832之间的间隔距离就是油滴上浮从下方导流片832脱离并在上方导流片832聚集中走过的距离，这个距离不宜过长，才能保证大油滴的快速有效地形成，从而进一步提高油水分离效率。

具体地，导流片832与分离腔3底面之间呈45°；导流片832呈波浪状。

在本实施例中，波浪状的导流片832具有波峰和波谷，当导流片832呈45°时，导流片832的波峰和波谷与分离腔3底面水平，从而让波峰和波谷内不贮存油滴，保证油分快速上浮至表面，从而有效提高油水分离效果，让分离后水中的含油量有效变小。

具体地，辅助腔7内设置有安装架72，安装架72上设置有连接绳73，连接绳73连接浮油收集器71，浮油收集器71高于辅助分离组件8。

在本实施例中，安装架72通过连接绳73将浮油收集器71固定住，保证浮油收集器71在不上浮的情况下高于辅助分离组件8，从而让浮油收集器71不会干扰到辅助分离组件8。

具体地，浮油收集器71包括若干聚油口711、连接聚油口711的集油道712、设置在聚油口711同一平面的若干浮力球713；其中，连接绳73连接在聚油口711上，集油管连接有接出辅助腔7的软管，软管连接有设置在分离罐1外部的抽油装置。

在本实施例中，当油面高于聚油口711后，浮力球713让聚油口711始终略低于油面，保证聚油口711内持续不断地流入油分，再通过抽油装置将油分沿着集油道712和软管依次抽出。

具体地，沉淀腔2底部设置有限位台22，限位台22左侧上方设置进液口21，限位台22右侧设置第一聚结板5，限位台22右侧高度高于限位台22左侧高度。

在本实施例中，限位台22结构简单，制造方便，通过重力的作用，让杂质和固体颗粒跟随限位台22表面滑动，从而降低杂质和固体颗粒进入分离腔3的概率，不会对油水分离造成影响，进而变相提高分离效果。

如图1至图10中所示，具体地，第一聚结板5和第二聚结板6结构相同，第一聚结板5包括设置在分离罐1内壁的安装框51，安装框51从上至下均匀设置有若干聚结层52，相邻聚结层52之间相互平行；其中，聚结层52呈交错折叠结构。

在本实施例中，第一聚结板5上设置多层聚结板，从而进一步增大了沉降面积，有效提高与待分离液之间的接触面积，从而加快降低水分中的含油量的速度，同时与其特殊材质(聚丙烯基油球)相互配合，进一步提高其亲油性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种油水分离装置，其特征在于，包括分离罐，所述分离罐从左至右依次隔设有沉淀腔、分离腔和出水腔，所述沉淀腔与所述分离腔之间设置有第一聚结板，所述分离腔与所述出水腔之间设置有第二聚结板，所述沉淀腔连接有进液口，所述出水腔连接有出液口，所述分离腔顶部接通有辅助腔，所述辅助腔内部吊装有伸至所述分离腔内部的浮油收集器，所述分离腔底面设置有正对所述浮油收集器的辅助分离组件；其中，待分离液依次通过所述进液口、所述沉淀腔、所述分离腔、所述出水腔和所述出液口。

2.根据权利要求1所述的油水分离装置，其特征在于，所述辅助分离组件包括倾斜设置在所述分离腔内的导流板、垂直固定在所述导流板外侧面的支撑柱以及设置在导流板内侧面上的引导结构，所述导流板由若干从左至右均匀排列的曲板组成，相邻所述曲板之间的间隔相同；所述曲板呈船状，其从下至上依次分为第一弧段、直段和第二弧段，所述第一弧段外侧面边缘与所述分离腔底面接触，所述第一弧段内侧面、所述直段内侧面和所述第二弧段内侧面均正对所述第一聚结板。

3.根据权利要求2所述的油水分离装置，其特征在于，所述引导结构包括：

若干竖直固定在所述曲板内侧面上的导流杆；和

若干垂直穿设在所述导流杆上的导流片；其中，

同一所述曲板上的相邻所述导流杆之间的间隔相同，相邻曲板上的相邻所述导流杆上的每个相邻所述导流片连接一体，同一所述导流杆上的所述导流片从下至上依次交错倾斜。

4.根据权利要求3所述的油水分离装置，其特征在于，所述相邻导流片之间的距离小于所述导流片顶部到底部的竖直距离。

5.根据权利要求3所述的油水分离装置，其特征在于，所述导流片与所述分离腔底面之间呈45°。

6.根据权利要求4所述的油水分离装置，其特征在于，所述导流片呈波浪状。

7.根据权利要求1所述的油水分离装置，其特征在于，所述辅助腔内设置有安装架，所述安装架上设置有连接绳，所述连接绳连接所述浮油收集器，所述浮油收集器高于所述辅助分离组件。

8.根据权利要求7所述的油水分离装置，其特征在于，所述浮油收集器包括若干聚油口、连接所述聚油口的集油道、设置在所述聚油口同一平面的若干浮力球；其中，所述连接绳连接在所述聚油口上，所述集油管连接有接出所述辅助腔的软管，所述软管连接有设置在所述分离罐外部的抽油装置。

9.根据权利要求8所述的油水分离装置，其特征在于，所述沉淀腔底部设置有限位台，所述限位台左侧上方设置所述进液口，所述限位台右侧设置所述第一聚结板，所述限位台右侧高度高于所述限位台左侧高度。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的油水分离装置，其特征在于，所述第一聚结板和所述第二聚结板结构相同，所述第一聚结板包括设置在所述分离罐内壁的安装框，所述安装框从上至下均匀设置有若干聚结层，相邻聚结层之间相互平行；其中，所述聚结层呈交错折叠结构。

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