一种高性能油污水处理装置的制作方法

本实用新型涉及一种高性能油污水处理装置，属于油污水治理技术领域。

背景技术：

近十几年，随着海洋船舶行业的高速发展，全球环保意识的不断增强，相关组织更加注重海洋环境的保护。近几年来，各主要船级社纷纷推出“绿色船舶”的概念，其中很重要的一项，就是提高对含油污水排放指标的要求，含油污水排放指标由MEPC.107（49）决议的不超过15ppm提高到不超过5ppm。“绿色船舶”概念的推广，对于保护海洋环境的清洁，减少海洋水环境的污染都有着积极的意义。CCS（中国船级社）于2012年颁布了《绿色船舶的规范》，其中对授予CCS Green Ship Ⅲ标志的船舶，其机舱含油舱底水，处理后排放含油量不超过5ppm； ABS美国船级社对授予ENVIRO、ENVIRO+环保标志的船舶，应安装5ppm舱底水报警装置以达到排放标准不超过5ppm的目的；加拿大司法部法规定内陆I类水域排放指标应不超过5ppm；英国LR、挪威DNV、德国GL船级社对授予绿色标志的船舶都要求排放标准不超过5ppm。

目前，倡导发展和应用绿色技术，促进造船业、相关制造业和航运业产业结构优化升级，促进航运企业对新建船舶和现有船舶采取具有成本效益的技术和管理措施，提高船运的绿色度，实现船舶的低消耗、低排放、低污染、工作环境舒适的目标，已成为未来船舶发展趋势。

据申请人了解，国内外船舶上油污水处理的现状如下：国外有不少厂家已经取得了排放水指标≤5ppm的油污水处理装置，如：Alfa的油污水处理装置DNV给予了排放水指标≤5ppm的认可；德国RWO公司的Oil/Water Separation，其处理排放水含油量指标≤5ppm；德国GEA公司的Westfalia Separator，其出水含油量指标≤5ppm；美国科芬公司的ULTRA-SEP Bilge Water Separator ，其出水含油量指标达到≤5ppm的要求，JOWA的JOWA 3SEP OWS油污水处理装置取得了出水含油指标≤5ppm的要求。

然而，目前国内油污水处理装置的排放水含油量达到≤5ppm，是空白状态，还没有厂家取得油污水处理装置排放水含油量指标≤5ppm的船检认可。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的缺陷，提出一种高性能油污水处理装置，该装置的排放水含油量指标≤5ppm，满足了“绿色船舶”的概念，填补了国内油污水处理装置排放水含油量≤5ppm的技术空白。

为了达到以上目的，本实用新型提供了一种高性能油污水处理装置，包括粗过滤组件和精过滤组件，粗过滤组件安装在第一壳体中，精过滤组件安装在第二壳体中，第一壳体通过第一出水管路与第二壳体相连，粗过滤组件包括初分离单元、初级过滤单元和聚结过滤单元，精过滤组件为膜组件；在第一壳体内部安装有水平设置的隔板，隔板将第一壳体内部空间划分为上壳体和下壳体，上壳体内部划分为呈上下设置的初分离室和初过滤室，初分离室内设置有初分离单元，初过滤室内设置有横向布置的初级过滤单元，初分离室与初过滤室通过初分离单元划分；在下壳体的下壳体腔内设置有竖向布置的聚结过滤单元，聚结过滤单元的上部通过连接管路与初级过滤单元连通；在第二壳体内设置有竖向布置的膜组件，膜组件的底端通过第一出水管路与下壳体腔的底部连通。

本实用新型采用物理处理与特性材料相结合的方法进行油污水的处理，利用初分离单元实现油污水初级处理，再利用初级过滤滤芯进行初级过滤，然后利用特性材料的聚结特性将微小油滴和乳化油滴聚结而实现油水分离，最后利用特性油污水膜拦截微量油，以保证出水指标，使油污水处理装置的出水指标不但满足排放标准，还能达到国际最高排放标准，排放水含油指标≤5ppm。本实用新型的装置处理油污水时没有二次污染物产生，并且整个装置结构紧凑合理，净化速率快，处理量大，操作方便，便于使用，适用于排放要求更高的环境使用。总之，在绿色海洋理念的驱动下，本实用新型采用相对先进技术在其生命周期内能安全地满足其预定功能和性能，减少船舶对海洋、陆地、大气环境造成污染或破坏。

优选的，上壳体的顶端由上封头覆盖包被，上封头内部设有与上壳体的初分离室相连通的集油腔，上封头上设有与集油腔相连通的排气阀、油位感应器和第一排油管。

优选的，在上壳体的上部设置有油污水进口管和油位检测器；在上封头与上壳体之间设置有橡胶垫圈。

优选的，初级过滤单元包括多根平行排列的初级过滤滤芯，初级过滤滤芯通过锁紧螺母安装在固定座上， 固定座为中空槽结构，中空槽与位于其开口侧的安装板形成一密闭腔室，密闭腔室与连接管路的进口相连通；聚结过滤单元用于聚结乳化油，包括多根平行排列的聚结滤芯，聚结滤芯安装在固定板上，固定板通过螺栓、螺母及垫片与橡胶垫圈固定连接，固定板与隔板、下壳体侧壁围成一个集液腔，集液腔与连接管路的出口相连通。

优选的，初级过滤滤芯、聚结滤芯包括滤芯本体和设置于滤芯本体内的滤芯腔，滤芯腔内设置有空心紧固杆，空心紧固杆的一端封闭，另一端开口，开口端与密闭腔室或集液腔相连通，在空心紧固杆的外圆周壁上密布有多个渗透孔。

上述结构中，初级过滤滤芯主要是拦截油污水中细小颗粒物和吸附细小油滴；聚结滤芯主要是将水中的微小油滴（包括乳化油滴）在通过该滤芯时进行聚合，在滤芯表面形成大油滴，从而上浮至下壳体腔上部，实现分离。

优选的，固定座包括底板和四个围板，底板和四个围板围成一个中空槽，底板具有多个安装孔，将设置在滤芯腔中的空心紧固杆插入安装孔后采用锁紧螺母固定，这就将初级过滤滤芯安装在固定座上；初级过滤单元的外侧设置有引流罩，引流罩的侧边卡箍于第一挡圈的内侧，四个围板的侧边分别卡箍于第二挡圈的内侧，第一挡圈、第二挡圈通过螺栓、螺母及垫片与安装板连接。

优选的，在下壳体上位于聚结过滤单元上部设有与下壳体腔相连通的第二排油管，下壳体腔的上部设有集油腔，该集油腔与第二排油管相连通。

优选的，第二壳体包括本体，所述本体的底端密封，顶端与上盖密封连接，上盖与本体之间设置有橡胶垫圈，上盖、橡胶垫圈、本体通过螺栓、螺母及垫片固定连接，本体内腔中设置膜组件，膜组件通过固定支架与本体固定连接；膜组件包括滤筒，滤筒的表面设有过滤膜，滤筒的上端设置有上密封塞，下端设置有下密封塞，上密封塞具有出液口，出液口通过第二出水管路与设置在本体上的出水口连通，下密封塞具有进液口，进液口通过第一出水管路与下壳体腔连通，滤筒的上部设有回流管，回流管与设置在本体上的回流口连通。

优选的，初分离单元包括安装在第一壳体内的水平隔板，水平隔板与纵向隔板垂直连接，纵向隔板与第一壳体的内壁相连。

这样，油污水在动力的作用下进入初级分离室，进入初级分离室的油污水被纵向隔板阻挡而改变水流运动方向，充分保证了油污水分离的时间和效率。

本实用新型的优点是对油污水进行逐级处理，在特性过滤材料的作用下实现微小油滴和乳化油滴聚集分离，处理方式摆脱了传统的油污水过滤处理方式，处理流程简单、快捷，采用的特性过滤材料相对于传统过滤材料具有使用周期长、处理效率高、维护成本低等特点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2为本实用新型中粗过滤组件的原理示意图。

图3为本实用新型中初分离单元的结构示意图。

图4为图3的俯视图。

图5为本实用新型中初级过滤单元的原理示意图。

图6为本实用新型中膜组件的原理示意图。

图中：1上封头，2集油腔，3橡胶垫圈，4上壳体，5油污水进口管，6初分离室，7初分离单元，8初过滤室，9初过滤单元，10隔板，11螺栓，12螺母，13垫片，14下壳体，15下壳体腔，16聚结过滤单元，17排气阀，18第一排油管，19油位检测器，20连接管路，21第二排油管，22第一出水管路，23上盖，24第二出水管路，25出水口，26固定支架，27第二壳体，28回流管，29回流口，30膜组件，31本体内腔，32本体，7.1水平隔板，7.2纵向隔板，7.3通孔，7.4导流件，8.1安装板，8.2固定座，8.3锁紧螺母，8.4空心紧固杆，8.5引流罩，8.6第一挡圈，8.7第二挡圈。

具体实施方式

实施例一

本实施例提供了一种高性能油污水处理装置，其结构如图1至图6所示，包括粗过滤组件和精过滤组件，粗过滤组件安装在第一壳体中，精过滤组件安装在第二壳体27中，粗过滤组件包括初分离单元7、初级过滤单元9和聚结过滤单元16，精过滤组件为膜组件30。

在第一壳体内部安装有水平设置的隔板10，隔板10将第一壳体内部空间划分为上壳体4和下壳体14，在上壳体4的上部设置有油污水进口管5和油位检测器19，上壳体4内部划分为呈上下设置的初分离室6和初过滤室8，初分离室6内设置有初分离单元7，初分离单元7包括安装在第一壳体内的水平隔板7.1，水平隔板7.1的高度低于初分离室6的高度，水平隔板7.1与纵向隔板7.2垂直连接，纵向隔板7.2与第一壳体的内壁相连，在纵向隔板7.2的中部具有一通孔7.3，通孔7.3内安装有导流件7.4，导流件7.4包括安装在通孔7.3中的上部导流管和与导流管相连通的空心导流圆盘。初过滤室8内设置有横向布置的初级过滤单元9，初分离室6与初过滤室8通过初分离单元7划分。上壳体4的顶端由上封头1覆盖包被，上封头1的内上部设有与上壳体4的初分离室6相连通的集油腔2，上封头1的壁上设有与集油腔2相连通的排气阀17、油位感应器和第一排油管18，在上封头1与上壳体4之间设置有耐油橡胶垫圈3，起到密封作用，上封头1、橡胶垫圈3、上壳体4通过螺栓、螺母、垫片固定连接。

初级过滤单元9包括10根平行排列的初级过滤滤芯，初级过滤滤芯包括滤芯本体和设置于滤芯本体内的滤芯腔，初级过滤滤芯采用亲油性质的PP（聚丙烯）材料制成，滤芯精度为5.0μm，能对直径≥5.0μm的颗粒进行拦截。滤芯腔内设置有空心紧固杆8.4，在空心紧固杆8.4的外圆周壁上密布有多个渗透孔。固定座8.2包括底板和四个围板，底板和四个围板围成一个中空槽，底板上具有10个安装孔，将设置在滤芯腔中的空心紧固杆8.4插入到安装孔中后采用锁紧螺母8.3固定，将初级过滤滤芯安装在固定座8.2上。中空槽与位于中空槽开口侧的安装板8.1形成一密闭腔室，密闭腔室与连接管路20的进口相连通，空心紧固杆8.4的一端封闭，另一端开口，并且空心紧固杆8.4的开口端与密闭腔室相连通。另外，初级过滤单元9的外侧设置有引流罩8.5，引流罩8.5的侧边卡箍于第一挡圈8.6的内侧，四个围板的侧边分别卡箍于第二挡圈8.7的内侧，第一挡圈8.6、第二挡圈8.7通过螺栓、螺母及垫片与安装板8.1固定连接。

在下壳体14的下壳体腔15内设置有竖向布置的聚结过滤单元16，聚结过滤单元16的上部通过连接管路20与初级过滤单元9连通。聚结过滤单元16包括至少两根平行排列的聚结滤芯，聚结滤芯包括滤芯本体和设置于滤芯本体内的滤芯腔，聚结滤芯由高分子材料制成，高分子材料由亲油疏水的多种材料（例如玻璃纤维、PET、吸油棉等）混合组成，具有亲油疏水特性，能对直径≥1.0μm的细小乳化油颗粒进行拦截聚合，形成较大的油滴，从而实现乳化油与微小油滴分离。滤芯腔内设置有空心紧固杆，在空心紧固杆的外圆周壁上密布有多个渗透孔。聚结滤芯通过空心紧固杆、锁紧螺母与固定板固定连接，固定板又通过螺栓11、螺母12及垫片13与耐油的橡胶垫圈固定连接，并且固定板与隔板10、下壳体侧壁围成一个集液腔，集液腔与连接管路20的出口相连通，由于空心紧固杆的一端封闭，另一端开口，集液腔又与该空心紧固杆的开口端相连通。另外，在下壳体14上位于聚结过滤单元16上部设有第二排油管21，下壳体腔15的上部设有集油腔，该集油腔与第二排油管21相连通。

第二壳体27包括本体32，本体32的底端密封，顶端与上盖23密封连接，上盖23与本体32之间设置有橡胶垫圈，上盖23、橡胶垫圈、本体32通过螺栓、螺母及垫片固定连接。本体内腔31中设置竖向布置的膜组件30，膜组件30通过固定支架26与本体32固定连接。膜组件30包括滤筒，滤筒的表面设有过滤膜，过滤膜上具有多个均匀分布的特性孔，特性孔孔径一致，过滤膜具有较强柔韧性，能保证有效的截留能力，以满足过滤膜应用要求。膜组件的特性膜采用进口改性的PP中空纤维膜组成，其孔径为0.01μm，由于膜组件特性膜的材质特性为亲水疏油，能使水顺利通过，微小油粒被拦截住。滤筒的上端设置有上密封塞，下端设置有下密封塞，上密封塞具有出液口，出液口通过第二出水管路24与设置在本体32上的出水口25连通，下密封塞具有进液口，进液口通过第一出水管路22与下壳体腔15的下部连通，滤筒的上部设有回流管28，回流管28与设置在本体32上的回流口29连通。

如图2至图4所示，油污水在水泵作用下从油污水进口管5进入上壳体4，油污水在上壳体4的初分离室6内通过初分离单元7进行初分离，以去除大颗粒浮油，分离出的大颗粒浮油聚集在上封头1的集油腔2内，经过第一排油管18排出，经过初分离后的油污水再进入初过滤腔8，通过初级过滤单元9进行初级过滤，以去除颗粒物，然后通过连接管路20进入下壳体腔15内的聚结过滤单元16中，由聚结滤芯滤出，实现微小油滴与乳化油的分离，聚结分离出的乳化油汇集在下壳体14上部的集油腔中，经过第二排油管21排出，下壳体腔15下部的油污水最后进入第二壳体27的精过滤组件中进行膜过滤，采用特性油污水膜拦截微量油，处理合格的水经过出水口排出。

综上可知，本实施例的装置采用物理的方法结合特性材料进行油污水的处理。在处理过程中，油污水进入初分离室6被纵向隔板7.2阻挡而改变水流运动方向，充分保证油污水分离的时间和效率，大颗粒的油滴上浮至集油腔2而进行分离；通过初级过滤滤芯拦截油污水中细小颗粒物和吸附细小油滴，减轻了油污水后续处理的负担；微小油滴（包括乳化油滴）通过聚结滤芯的聚合作用，在滤芯表面形成大油滴，从而上浮至下壳体腔体上部进行分离；微小油粒通过改性的PP中空纤维特性膜被拦截住，使本实施例装置出水指标不但满足排放标准，而且达到国际最高排放标准，排放水含油指标≤5ppm，没有二次污染物产生。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。