专利名称:油水分离的方法和设备的制作方法
本发明涉及一种方法和一种设备，用来从受油污染的淡水和海水例如船舱水(下面简称为给水)，将油分离出来。
从水中将油分离通常是这样进行的(1)重力分离方法，它利用油和水有不同的比重;(2)油滴聚结方法，形成大的油滴;(3)吸附法，它在活性炭、纤维状或类似物的吸附床上捕集油滴;而日常使用时，以各种联合形式采用这些方法。
首先可供参考的现有技术，例如公开号为58-41887和55-16687的日本专利，提出了这三种方法的联合，即用于聚结分离的一个油滴聚结纤维床、一个重力分离室和一个纤维床用来吸附捕捉油滴。
前面介绍的现有技术，包括将给水引入一个重力分离室、一个油滴聚结纤维床将部分污染油分离，以及在一个吸附纤维床的基体上，以吸附作用捕集残余的细油沫，然而，这样作仍然存在下列缺点。由于设备的运行使油在吸附纤维床上逐步累积，而在吸附捕集纤维层发生堵塞问题，致使给水的流通阻力急剧地形成，而且一旦在纤维基体内的滞留油超过一定标准，进入基体的细油沫趋向于穿过纤维床而不被捕集，因此设备不能高效率地长时间连续运行。为了避免这问题产生，周期性地将被捕集的油从吸附纤维床基体冲洗掉的再生过程，是不可避免的要求。
问题是特别地严重，当给水是被油严重污染的水或者是被高粘度的油例如重油C所污染的水。
本发明提供一种方法和一种设备进行分离，它提供的好处是连续地长时间运行和高的分离效率。
因此，根据本发明，供给的被油污染的淡水和海水，首先被处理于一个重力分离室内，在那里大的油滴从给水中被分离掉，然后穿过一个纤维的油聚结床，用于油的聚结分离，最后通过由抗水和抗油材料制成的多孔膜，进行油的细分离。
在重力分离室内，给水中含有的大的油滴被分离。然后，当水再流过纤维的油聚结床，相对地小的油滴或油沫，它们在上述重力分离室内被分离走，将经受聚结，当生成大油滴时被排除掉。给水最后流过多孔膜。
由于这多孔膜是由抗油的材料制成的，那些在上述重力分离室和油聚结床未被分离掉的细油沫，在多孔膜的表面由于膜层的抗油性质而聚结变大，这样可从水中将油有效地分离。
这样，用来从给水中将残余细油沫最后分离的多孔膜，由于其抗油性促使油沫聚结和变大，这样，不似前面提到的现有技术中的吸附纤维层，它捕集和聚集油滴于其基体内。因此，不会有通过多孔膜流通阻力的急剧形成。此外，当上述多孔膜不仅仅抗油也抗水时，不会由于水和油的进入而使多孔膜膨胀。
下面详细地介绍本发明，并参考说明本发明实例的附图，图中图1是纵向前视图;
图2是沿图1中Ⅱ-Ⅱ剖线得到的剖视图;
图3是沿图1中Ⅲ-Ⅲ剖线得到的剖视图;
图4是用多孔膜构成的另一种油聚结件的剖视图。
参阅附图，一个封闭的外壳1包括一个上室部分1a和一个下室部分1b，借助法兰装置1c相互可拆地连结在一起。上述上室部分1a的顶部和出油管2连结。
标号3代表一个环状的重力分离室，由上述上室部分1a和一个圆筒形隔圈4所限定，相对上述圆筒形隔圈4是往外地安置，还有一个给水管5和上述重力分离室3连结。一个隔板7被提供于上述圆筒形隔圈4上的开孔6和上述给水管5之间，致使给水从给水管5，按圆周方向流入上述重力分离室3，然后，经过上述开孔6进入上述圆筒形隔圈4。
在上述重力分离室3内，还提供有一个挡板8，在室3内的给水跨越它而流动。
在上室1a内，安放有一个纤维状的油聚结床。这聚结床，厚度是30至100毫米，由直径为20至70微米的金属纤维所组成，并堆砌成堆砌密度为250至300公斤/米3。油聚结床9，可由合成树脂纤维替代上述金属纤维而制成，并可形成堆迭结构，其底层的纤维有相对大的直径，而顶层的纤维有相对小的直径。
此外，在上述下室1b内，有一个油聚结件11，可动地附着在一个分隔件10，而后者在上、下室部分1a和1b之间，可动地固定在上述法兰装置1c。也有一个出水管12，连结至下室部分1b的底部。
上面提到的油聚结件11，通常是由抗水和抗油材料例如聚对苯二甲酸乙二(醇)酯制成的多孔膜13所组成，被安置在一个多孔内圆筒14(例如是一个丝网筛)和一个多孔外圆筒15(同样也可以是一个丝网筛)之间。内圆筒14和外圆筒15，用一个支撑螺栓19分别可动地安装，在头盖18，在顶部提供了一个出油口16，而在其侧面提供了一个进水口17，同时这头盖18，用螺栓20可动地附着在上述分隔件10。
在上述安排中，为了保证在油聚结件11内的上述多孔膜13有附加的表面面积，可提供好多个油聚结装置11。每个一般地是上述结构的圆筒形管壳，或者将多孔膜13如图4所示安放成之字形。
此外，有一个油面传感器21，被安放在上述上室部分1a的上部，因此，当这传感器21探测到油面高度时，在上述出油管2内的电磁阀22打开。一个出油口23，位于上述油聚结床9的下面，通过一个提供有阀24和单向阀25的导管26，连接至上述出油管2。位于上述下室部分1b的顶部，是一个出油管28，提供有一个阀27，还有一个提供有阀29的污泥排放管30，被提供于上述重力分离室3的底部。
当给水从上述给水管5进入重力分离室3，按着圆周方向在重力分离室内流动，在给水内含有的污泥沉淀在重力分离室3的底部，并不时地通过一个配有阀29的污泥排放口30，从设备内排出。另一方面，在给水内的大的油滴，浮离上室1a的顶部。
给水就这样在重力分离室3内，释放出污泥和大油滴，而流入圆筒状隔圈4(通过隔圈自身的开孔6)，并且当给水在圆筒状隔圈4内向下流时，油滴向上浮至上室1a的顶部，并被分离出来。向上浮至上室1a的油滴，当油面传感器21探测到油面而使出油管2的电磁阀22打开时，被排放出去。
另一方面，给水在上述圆筒形隔圈4内往下流，通过安置在上述重力分离室3下面的纤维状的油聚结床9。在床9内，未能在上述重力分离室3和圆筒形隔圈4排走的相对大些的油滴处于聚结状态，长大成大油滴，并且向上浮向上述上室1a的顶部，以便排走。
通过了上述纤维状油聚结床9的给水，经过头盖18的进口17，流入在油聚结件11多孔膜13的内侧，然后流过多孔膜13。
由于多孔膜13是由抗油性材料制成，未能在上述重力分离室3、圆筒形隔圈4和纤维状聚结床9内被分离的细油沫，处于聚结状态，在多孔膜13的抗油表面长大成大油滴，以便分离。在细油滴被分离后，水经过出水管12排出，与这同时，在上述多孔膜13的内表面上聚大的油滴，经过头盖18的出油口16往上浮，而在上述多孔膜13的外表面聚大的油滴，则往分隔件10的底侧浮升，并不时地从配有阀27的出油管28抽出。
在上述纤维状油聚结床9的下侧聚集的油，借助阀24按一定时间间隔打开，可经过导管26和出油管2排放。在这连接处，导管26内提供了单向阀25，以防止阀24打开而出油管2内的电磁阀24仍保持关闭时，油流入纤维状油聚结床9的下侧，否则在上室1a的顶部聚集的油，会找到通路，流入上述纤维状油聚结床9的下侧。
上述设备采用重油C污染的水和轻油污染的水，进行了油水分离试验。在接近纤维状油聚结床9的上游处A点油的浓度(ppm)、纤维状油聚结床9下游处B点油的浓度(ppm)和在油聚结件11的多孔膜13的下游处C点油的浓度，分别进行测量。其结果可见下表A点 B点 C点油浓度 油浓度 油浓度0.5%重油C污染的水 1250 90 3.213%重油C污染的水 5500 105 3.525%重油C污染的水 7000 102 3.60.5%轻油污染的水 2200 220 3.613%轻油污染的水 7500 240 3.825%轻油污染的水 9300 235 4.0从上面叙述可明显看到，本发明完成了从水中把油分离出去，第一步利用重力差将部分油分离，然后在油聚结床分离剩留油的一部分，最后是采用抗水和抗油材料的多孔膜来分离剩余的油，以进行细分离。这安排有助于避免水流通过多孔膜时，流动阻力突然的增大，也避免水和油的渗入使多孔膜膨胀，这样保证了长期的使用寿命和有助于增大分离效率。它也允许长时间的连续操作有高的分离效率，并且本发明在高粘度油例如重油C污染的水或者被大量油污染的水，产生特别显著的效果。
权利要求
1.一个使油水分离的方法，其特征是被油污染的淡水或海水在一个重力分离室内处理，因此除去大的油滴，水再流过一个纤维状的油聚结床，以便油粗分离，然后流过抗水和抗油材料制成的多孔膜，进行细分离。
2.一种使油水分离的设备，其特征是它包括在底部有一个已处理水出口的外壳，在外壳内安置有一个重力分离室位于外壳的上段，给水首先被导入上述重力分离室，一个金属纤维或合成树脂纤维的油聚结床被安置在上述外壳内，位于外壳的中段，还有一个油聚结件含有一个由抗水和抗油材料制成的多孔膜，同样安置在上述外壳内，位于外壳的下段，上述重力分离室在外壳的上部分内，提供有一个出油口。
专利摘要
被油污染的水，如船舱水，流过一个重力分离室3，在其内相对大的油滴被分离，然后排走。之后水流经一个纤维状油聚结床9，另一部分油滴被分离和排走，最后水流经一个抗水和抗油的多孔膜13，在它的表面全部滞留的油沫聚结成大的油滴并被排走。重力分离室3、油聚结床9和多孔膜13相互上下排列地安置在一个外壳1内，外壳1有一个和重力分离室3连通的上给水进口5和一个下纯水出口12。
文档编号B01D17/02GK87103897SQ87103897
公开日1987年12月2日 申请日期1987年5月26日
发明者江岛新, 塩见裕 申请人:株式会社笹仓机械制作所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan