一种餐饮业用油水分离回收设备的制作方法

本发明涉及环境保护设备领域，具体是一种餐饮业用油水分离回收设备。

背景技术：

随着社会发展，宾馆、酒店、食堂的规模日益扩大，数量日益增多，随之产生的餐饮污水量越来越大。餐饮污水并不能直接排放往市政污水管路，虽然国家尚未给出具体的行业排放标准，现在只是使用《污水综合排放标准》gb8978-1996中的三级标准：一切排污单位，污水中动植物油的排放量不得高于100mg/l。

目前，传统上，餐饮污水的除油大多采用隔油池，其基本原理是利用油与水的比重不同，在一定的停留时间下，污水中的油脂借助浮力自然上升，从而达到油水分离的效果。但传统隔油池存在如下明显缺点：油水分离效果差；需要进行土建，不仅麻烦，而且占地，环境卫生受影响（地沟油大多就是从一些设计不正规、环境条件差的隔油池内收集起来的），管道堵塞清理不便，使用及维护成本较大。

市面上，开始出现了隔油器用于油水分离，例如“cn201621174515.4一种隔油器透视排油装置”即公开了隔油器的基本结构，隔油器放置在地面上使用，设置位置不受限制，无土建，不锈钢制成，防锈防蚀性能好，卫生条件改善。但其工作原理相对于隔油池并没有太大进步，都是简单的静置分层，污水需要水泵进行泵送，原始污水中的残渣需要手动打开进水腔的排放阀进行排出，即使有一些专利中提及排放阀使用的电磁阀等自动阀，但其并无法真实检测进水腔内残渣量，其“自动”要么仅仅是指人通过开关去操作阀门，要么是设定为定期开启，其自动化并不能根据进水腔内的残渣量来进行启闭；另外，现有的隔油器，油水分离仓也会有一些残渣进入，所以使用一定周期后需要将装置放空并使用水流清洗内部空间。

餐饮污水的处理从环境保护和资源利用两方面来讲都十分重要，需要一种更方便、更节能、处理效果更好的除油设备装置来满足市场的发展需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种餐饮业用油水分离回收设备，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种餐饮业用油水分离回收设备，包括隔油罐、进料箱、排放槽，隔油罐通过管路分别与进料箱、排放槽连接，在高度位置上，进料箱高于隔油罐，隔油罐高于排放槽。

从厨房排放过来的含油污水被导入进料箱内，可以是由一根管道直接连接到厨房排水管，也可以是人工倾倒，含油污水已经在厨房经历了粗过滤，将一些大型杂物去除了，只留有一些较为细小的残渣，本装置就用于处理带有细碎残渣的含油污水，由于油水不相容，而且油的密度小于水，所以只需要提供给污水一个场所让它流动缓慢，就能使其静置分层，隔油罐就是油水分离的静置位置，隔油罐较大，从进料箱流入隔油罐内的污水在隔油罐内流动缓慢，所以油上浮，在隔油罐的上部以溢出的形式排出油液，而水和残渣则从另一处通道离开隔油罐排往排放槽，达到油水分离效果。

进一步的，隔油罐包括罐体、芯管、过滤层，罐体内下部设置过滤层，过滤层将罐体内分隔为位于上部的油水腔和位于下部的进水腔，油水腔上部侧面设有排油口、油水腔顶部设置放气口连接外界大气；罐体下设置底座，

芯管从上往下插入罐体内，芯管下端穿过过滤层位于进水腔内，芯管顶部通过三通分别连接下水管和虹吸管，下水管另一端连接进料箱，虹吸管另一端连接至排放槽，虹吸管的最高点低于进料箱底部、高于排油口；

油水分离回收设备还包括破空管，破空管一端插入罐体内、另一端折弯后连接在虹吸管最高点，破空管的最高点高于虹吸管最高点。

隔油罐内分别设置芯管、过滤层，并加入一根虹吸管让本装置具备了虹吸反冲洗除渣功能：

进料箱内的原始污水（油、水、渣混合物）经由下水管、芯管进入到进水腔，原始污水速度在进水腔内大大降低，开始分离过程，由于过滤层的存在，残渣会被约束在进水腔内，只有油水到达油水腔，在油水腔内进一步进行油水分离，液位（后文进行描述时，大多使用了油位、水位更精确地确定目标对象，油位即油层上表面，水位即水层上表面，当目标不方便确定或指代混合物时，以液位代替）缓慢升高，上层油液在排油口处溢流出去被收集起来，随着原始污水的不断进入，油液能够溢流出去，油水腔内的水位会慢慢升高，但不能让水从排油口排出装置外，否则装置就失去了隔油的原始意义，所以需要让水有另外的排出通道。

虹吸管就是水的排出通道，油水腔内液位上升，芯管内的液位自然也会上升，芯管内的液位更高，因为：从芯管到排油口的流动通道上存在阻力，在连续地处理流体的工况下，进口位的芯管内的液位较高，被过滤层阻挡下来的残渣进一步增加过滤阻力，让芯管内的液位更高；当油水腔内油排出较多，水位上升至接近排油口时，芯管内的液位会上涨至虹吸管并越过虹吸管最高点，只要有液体从虹吸管流往排放槽，那么虹吸管上的虹吸即可建立，因为排放槽的位置低于隔油罐，所以油水腔内的液体会反向通过过滤层，再经由进水腔、芯管、虹吸管排往排放槽，在虹吸管内的真空不被破坏的状态下，会将隔油罐内的液体持续吸走，反向流动的水会冲刷过滤层，带走过滤层以及积攒在进水腔内的残渣排往排放槽，因为当时虹吸建立时，油水腔内的水体上层仍有少量油液，所以应当通过一定手段让虹吸反冲洗进行了一段时间后断开，破空管承担这一任务，当油水腔内的液位下降至一定程度时，破空管下端裸露出来，因为油水腔顶部直连大气，所以破空管下端裸露出来后也直连大气，破空管的另一端连接在虹吸管最高点，所以此时虹吸状态破坏，反向流动停止，进入下一周期的油水分离过程，此周期中已将大部分污水与残渣排出了隔油罐，所以下一周期能以优良的性能状态继续承担隔渣、隔油作业。

应当注意，虽然虹吸流动时，来自进料箱的原始污水也会被排往排放槽，但流量比例是可以通过一定手段进行控制的，让下水管的管径较细或在管路上加入流量控制阀，让进料箱往芯管的原始污水流量较小，那么在进行虹吸流动，直接排往排放槽的油量是极少的，仍然能够符合污水排放标准。另外，虹吸管最高点高于排油口的高度差应当进行较为精确的计算，具体为：高度差略小于装置额定流量下过滤层阻力的折算水柱，如果不方便计算，则在结构设计时应当做实验确定高度差，满足如下目标：油水腔内的水无法从排油口溢流出去。虹吸管使用软管可以方便地进行最高点位置更改。

进一步的，如果让油水腔内的水都从虹吸管排出隔油罐，那么虹吸管和排油口的高度位置需要较为精确，在理想状态下能够实现油水分离与虹吸排水过程，但实际使用时，效果并不太好，因为：如果让虹吸管最高点和排油口的高度差过小，那么虹吸排水过程会非常频繁，因为只需要一点点残渣就能让过滤层的阻力增大到使得芯管内的液体越过虹吸管最高点达成虹吸，虹吸流动频繁的话，从进料箱排出的原始污水直接排往排放槽的频次就多，增加了排放处的含油量，可能排放超标；如果过大，那么在原始污水残渣含量较小时，芯管内的液位升高可能不足以越过虹吸管最高点，从而虹吸不能达成，油水腔内的水位直接升高至排油口排出装置外。实际使用时并不能准确确定原始污水的残渣含量，所以设计难度较大。

油水分离回收设备还包括排水管、浮球开关和电动阀，排水管一端从侧面插入罐体后连接至芯管中间位置，排水管另一端连接至排放槽，排水管最高点高于过滤层、低于排油口，浮球开关的浮球密度介于油、水之间，电动阀安装在排水管上，浮球开关与电动阀电连接，浮球开关具有上下两个开关信号位置，浮球开关的上信号位置低于排油口，浮球开关上浮至上信号位置时给出电动阀开启信号，浮球开关的下信号位置高于排水管最高点，浮球开关下潜至下信号位置时给出电动阀关闭信号。

浮球开关的浮球密度介于油、水之间让浮球悬浮在油水的分界面上，排水管、浮球开关和电动阀的加入让水获得另一条排出通道，油水腔内水位升高时，浮球开关的浮球上浮，到达上信号位置时给出电动阀开启信号，水体经由过滤层、进水腔、芯管、排水管直接排出隔油罐外，过程中也会顺带将残渣冲洗并带走，浮球开关上信号位置的存在使得油水腔内的水位不可能超过此处位置，浮球开关还设置一个下信号位置是为了存留一部分的水体在油水腔内，防止油水腔内液体排出较多，使得油液也从排水管排出去了。

当原始污水中残渣含量较小时，芯管内的液位较难到达较高处的虹吸管最高点，主要由排水管承担排水排渣任务，油水腔内水位到达浮球开关上信号位置时排水排渣；当原始污水中残渣含量较多时，过滤层阻力增加较快，可能油水腔内水位还未上升多少时，虹吸管的即建立虹吸过程，此时由虹吸管承担排水排渣任务。排水管、浮球开关和电动阀的加入让虹吸管最高点的位置设置上不再需要那么精确甚至无法获得折中平衡值，更加适应实际使用时残渣含量的大范围变化。

作为优化，破空管底端与排油口的高度差小于等于浮球开关的下信号位置与过滤层的高度差。浮球开关的下信号位置与过滤层的高度差代表油水腔存水量，破空管底端与排油口的高度差代表虹吸反流过程的液体量，大多数情况下虹吸反流过程只取用了油水腔内的水，而不是油。

作为优化，浮球开关为侧装式开关，浮球开关的浮球上下浮动角度极限位置对应浮球开关上下开关量信号位置。一般浮球开关只有水平处的一个开关量位置，而本申请的浮球开关为侧装式开关并通过上下俯仰角极限位置确立上下开关量信号位置，即：带有两个开关量位置信号。

作为优化，排放槽包括集水槽和集渣斗，集渣斗由过滤网制成，集渣斗放置在集水槽上方，排水管和虹吸管连接排放槽的一端排往集渣斗。集渣斗在隔油罐外部进行渣、水过滤，水直接排放，残渣进行收集处理。

作为优化，作为优化，过滤层的过滤精度从进水腔往油水腔逐渐增大。让过滤层的过滤粒径逐渐减小，保证过滤能力的同时，过滤层自身的结构阻力并不会过大。

罐体为圆柱形，芯管位于罐体中轴上，进水腔下表为中间凸起的圆环状，类似一个内径为零的圆环体切去一半。这样的设置使得进水腔内进水口较小，进水腔内液体中的油只有极少量地在芯管内进行上浮，大部分油液是上浮到油水腔内了，此外反向冲洗残渣时有一个导向作用，不存在死角，残渣均被反向流动的水流带走。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在隔油罐内设置芯管和过滤层，让原始污水经过一道过滤后进入油水腔内进行油水分离，油液从排油口溢出，而污水和残渣则通过排水管或虹吸管排往排放槽，水和残渣在排放槽处进行分离，先进行油水分离，确保水充分冲刷掉残渣上的油液之后再进行水渣分离，分离后的油、水、残渣均位于外部，隔油罐成为一个完全不需要人操作的部件，并且隔油罐的清理周期大大拉长，节省装置维护成本。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为本发明隔油罐的结构示意图；

图3为本发明的立体外形示意图；

图4为图1中的视图a；

图5为本发明排油状态的流程原理图；

图6为本发明排渣冲洗状态的流程原理图；

图7为本发明排水状态的流程原理图。

图中：1-隔油罐、11-罐体、110-油水腔、111-进水腔、112-排油口、113-放气口、12-芯管、13-过滤层、14-底座、2-进料箱、3-排放槽、31-集水槽、32-集渣斗、41-下水管、42-排水管、43-虹吸管、44-破空管、51-浮球开关、52-电动阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种餐饮业用油水分离回收设备，包括隔油罐1、进料箱2、排放槽3，隔油罐1通过管路分别与进料箱2、排放槽3连接，在高度位置上，进料箱2高于隔油罐1，隔油罐1高于排放槽3。

从厨房排放过来的含油污水被导入进料箱2内，可以是由一根管道直接连接到厨房排水管，也可以是人工倾倒，含油污水已经在厨房经历了粗过滤，将一些大型杂物去除了，只留有一些较为细小的残渣，本装置就用于处理带有细碎残渣的含油污水，由于油水不相容，而且油的密度小于水，所以只需要提供给污水一个场所让它流动缓慢，就能使其静置分层，隔油罐1就是油水分离的静置位置，隔油罐1较大，从进料箱2流入隔油罐1内的污水在隔油罐1内流动缓慢，所以油上浮，在隔油罐1的上部以溢出的形式排出油液，而水和残渣则从另一处通道离开隔油罐1排往排放槽3，达到油水分离效果。

如图1~3所示，隔油罐1包括罐体11、芯管12、过滤层13，罐体11内下部设置过滤层13，过滤层13将罐体11内分隔为位于上部的油水腔110和位于下部的进水腔111，油水腔110上部侧面设有排油口112、油水腔110顶部设置放气口113连接外界大气；罐体11下设置底座14，

芯管12从上往下插入罐体11内，芯管12下端穿过过滤层13位于进水腔111内，芯管12顶部通过三通分别连接下水管41和虹吸管43，下水管41另一端连接进料箱2，虹吸管43另一端连接至排放槽3，虹吸管43的最高点（图1中h2）低于进料箱2底部（图1中h1）、高于排油口112（图1中h3）；

油水分离回收设备还包括破空管44，破空管44一端插入罐体11内、另一端折弯后连接在虹吸管43最高点（图1中h2），破空管44的最高点（图1中h6）高于虹吸管43最高点（图1中h2）。

隔油罐1内分别设置芯管12、过滤层13，并加入一根虹吸管43让本装置具备了虹吸反冲洗除渣功能：

进料箱2内的原始污水（油、水、渣混合物）经由下水管41、芯管12进入到进水腔111，原始污水速度在进水腔111内大大降低，开始分离过程，由于过滤层13的存在，残渣会被约束在进水腔111内，只有油水到达油水腔110，在油水腔110内进一步进行油水分离，液位（后文进行描述时，大多使用了油位、水位更精确地确定目标对象，油位即油层上表面，水位即水层上表面，当目标不方便确定或指代混合物时，以液位代替）缓慢升高，如图5所示，上层油液在排油口112处溢流出去被收集起来，随着原始污水的不断进入，油液能够溢流出去，油水腔110内的水位会慢慢升高，但不能让水从排油口112排出装置外，否则装置就失去了隔油的原始意义，所以需要让水有另外的排出通道。

虹吸管43就是水的排出通道，油水腔110内液位上升，芯管12内的液位自然也会上升，芯管12内的液位更高，因为：从芯管12到排油口112的流动通道上存在阻力，在连续地处理流体的工况下，进口位的芯管12内的液位较高，被过滤层13阻挡下来的残渣进一步增加过滤阻力，让芯管12内的液位更高；当油水腔110内油排出较多，水位上升至接近排油口112时，芯管12内的液位会上涨至虹吸管43并越过虹吸管43最高点，如图6所示，只要有液体从虹吸管43流往排放槽3，那么虹吸管43上的虹吸即可建立，因为排放槽3的位置低于隔油罐1，所以油水腔110内的液体会反向通过过滤层13，再经由进水腔111、芯管12、虹吸管43排往排放槽3，在虹吸管43内的真空不被破坏的状态下，会将隔油罐1内的液体持续吸走，反向流动的水会冲刷过滤层13，带走过滤层13以及积攒在进水腔111内的残渣排往排放槽3，因为当时虹吸建立时，油水腔110内的水体上层仍有少量油液，所以应当通过一定手段让虹吸反冲洗进行了一段时间后断开，破空管44承担这一任务，如图6所示，当油水腔110内的液位下降至一定程度时，破空管44下端裸露出来，因为油水腔110顶部直连大气，所以破空管44下端裸露出来后也直连大气，破空管44的另一端连接在虹吸管43最高点，所以此时虹吸状态破坏，反向流动停止，进入下一周期的油水分离过程，此周期中已将大部分污水与残渣排出了隔油罐1，所以下一周期能以优良的性能状态继续承担隔渣、隔油作业。

应当注意，虽然虹吸流动时，来自进料箱2的原始污水也会被排往排放槽3，但流量比例是可以通过一定手段进行控制的，让下水管41的管径较细或在管路上加入流量控制阀，让进料箱2往芯管12的原始污水流量较小，那么在进行虹吸流动，直接排往排放槽3的油量是极少的，仍然能够符合污水排放标准。另外，虹吸管43最高点（h2）高于排油口112（h3）的高度差应当进行较为精确的计算，具体为：高度差略小于装置额定流量下过滤层阻力的折算水柱，如果不方便计算，则在结构设计时应当做实验确定高度差，满足如下目标：油水腔110内的水无法从排油口112溢流出去。虹吸管43使用软管可以方便地进行最高点位置更改。

按上文，如果让油水腔110内的水都从虹吸管43排出隔油罐1，那么虹吸管43和排油口112的高度位置需要较为精确，在理想状态下能够实现油水分离与虹吸排水过程，但实际使用时，效果并不太好，因为：如果让虹吸管43最高点和排油口112的高度差（h2-h3）过小，那么虹吸排水过程会非常频繁，因为只需要一点点残渣就能让过滤层13的阻力增大到使得芯管12内的液体越过虹吸管43最高点h2达成虹吸，虹吸流动频繁的话，从进料箱2排出的原始污水直接排往排放槽3的频次就多，增加了排放处的含油量，可能排放超标；如果（h2-h3）过大，那么在原始污水残渣含量较小时，芯管12内的液位升高可能不足以越过虹吸管43最高点h2，从而虹吸不能达成，油水腔110内的水位直接升高至排油口112排出装置外。实际使用时并不能准确确定原始污水的残渣含量，所以设计难度较大。

如图1、4所示，油水分离回收设备还包括排水管42、浮球开关51和电动阀52，排水管42一端从侧面插入罐体11后连接至芯管12中间位置，排水管42另一端连接至排放槽3，排水管42最高点（图1中的h4）高于过滤层13（图1中的h5）、低于排油口112（图1中的h3），浮球开关51的浮球密度介于油、水之间，电动阀52安装在排水管42上，浮球开关51与电动阀52电连接，浮球开关51具有上下两个开关信号位置，浮球开关51的上信号位置（图3中的h8）低于排油口112（图1中的h3），浮球开关51上浮至上信号位置时给出电动阀52开启信号，浮球开关51的下信号位置（图3中的h9）高于排水管42最高点（图4中的h4），浮球开关51下潜至下信号位置时给出电动阀52关闭信号。

浮球开关51的浮球密度介于油、水之间让浮球悬浮在油水的分界面上，排水管42、浮球开关51和电动阀52的加入让水获得另一条排出通道，油水腔110内水位升高时，浮球开关51的浮球上浮，到达上信号位置时给出电动阀52开启信号，如图7所示，水体经由过滤层13、进水腔111、芯管12、排水管42直接排出隔油罐1外，过程中也会顺带将残渣冲洗并带走，浮球开关51上信号位置的存在使得油水腔110内的水位不可能超过此处位置，浮球开关51还设置一个下信号位置是为了存留一部分的水体在油水腔110内，防止油水腔110内液体排出较多，使得油液也从排水管42排出去了。

当原始污水中残渣含量较小时，芯管12内的液位较难到达较高处的虹吸管43最高点h2，主要由排水管42承担排水排渣任务，油水腔110内水位到达浮球开关51上信号位置时排水排渣；当原始污水中残渣含量较多时，过滤层13阻力增加较快，可能油水腔110内水位还未上升多少时，虹吸管43的即建立虹吸过程，此时由虹吸管43承担排水排渣任务。排水管42、浮球开关51和电动阀52的加入让虹吸管43最高点的位置设置上不再需要那么精确甚至无法获得折中平衡值，更加适应实际使用时残渣含量的大范围变化。

为了增加油水分离效果，以及防止油液粘在过滤层或残渣上，可以在进水腔111内增设一个超声波振动器，让周围液体发生低幅高频振荡，让油从粘附处脱离并上浮。

如图1、4所示，破空管44底端与排油口112的高度差小于等于浮球开关51的下信号位置与过滤层13的高度差。浮球开关51的下信号位置与过滤层13的高度差代表油水腔110存水量，破空管44底端与排油口112的高度差代表虹吸反流过程的液体量，大多数情况下虹吸反流过程只取用了油水腔110内的水，而不是油。

如图4所示，浮球开关51为侧装式开关，浮球开关51的浮球上下浮动角度极限位置对应浮球开关51上下开关量信号位置。一般浮球开关51只有水平处的一个开关量位置，而本申请的浮球开关51为侧装式开关并通过上下俯仰角极限位置确立上下开关量信号位置，即：带有两个开关量位置信号，浮球开关51内的结构特殊，该种浮球开关51申请人在市面上尚未找到合适型号，正寻求浮球开关厂家进行定制开发，目标效果如前述。如果开发不成功，可以使用常见的干簧管式竖直安装的浮子液位计进行代替。

如图1、3所示，排放槽3包括集水槽31和集渣斗32，集渣斗32由过滤网制成，集渣斗32放置在集水槽31上方，排水管42和虹吸管43连接排放槽3的一端排往集渣斗32。集渣斗32在隔油罐1外部进行渣、水过滤，水直接排放，残渣进行收集处理。

过滤层13的过滤精度从进水腔111往油水腔110逐渐增大。让过滤层13的过滤粒径逐渐减小，保证过滤能力的同时，过滤层13自身的结构阻力并不会过大。

罐体11为圆柱形，芯管12位于罐体11中轴上，进水腔111下表为中间凸起的圆环状，类似一个内径为零的圆环体切去一半。这样的设置使得进水腔111内进水口较小，进水腔111内液体中的油只有极少量地在芯管12内进行上浮，大部分油液是上浮到油水腔110内了，此外反向冲洗残渣时有一个导向作用，不存在死角，残渣均被反向流动的水流带走。

本装置的使用原理参见图5~7：正常油水分离时：原始污水从下水管41、芯管12进入到进水腔111，开始分离过程，油层浮到水层上，从排油口112溢出排放；当油水腔110内的水位较高时，浮球开关51给出电动阀52开启信号，隔油罐1内的水和残渣从排水管42排出装置，油水腔110内水位下降至浮球开关51下信号位置处时，电动阀52关闭，继续进行正常油水分离过程，当过滤层13内过滤下来的残渣较多，过滤层13阻力较大时，芯管12内的液位升高越过虹吸管43最高点，虹吸建立，隔油罐1内的水和残渣从虹吸管43排出至排放槽3，并在油水腔110内液位下降至破空管44底端时，虹吸破坏，继续进行正常油水分离过程。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。