一种油水分离设备的制作方法

本发明涉及水利环保技术领域，涉及一种污水处理设备，具体涉及一种油水分离设备。

背景技术：

工厂的生产中和日常生活中会产生废水，同时还会产生很多废油，直接排放会造成下水管道堵塞和资源浪费，对环境和生态系统造成了严重甚至不可挽回的损害，油水分离已成为一个全球性的挑战。

现有的油水分离设备主要是为了解决浮油的问题，而且为提高分离效率，需加入化学药剂。存在的缺点是需要大容量的盛装容器，故搬动劳动强度大，运输量大，人工分离效率低，分离不彻底，加入化学药剂则会产生二次污染；另一方面，存在着适用范围窄的问题，对于溶解油、分散油和乳化油无法进行收集处理，造成回收再利用设备工作质量不高，导致回收的油中水含量较高，不利于废弃油脂再利用，且其效率不高，严重浪费人力和物力。

因此，需要发明一种搬运检修方便、适用范围广、油水分离效果显著和工作效率高的油水分离设备。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种油水分离设备，通过油水分离装置和刮油装置可实现对油的收集，疏水亲油膜和亲水拒油膜的设置实现对水和油的分离，有效提高了油水分离的效果。

本发明的技术方案是这样实现的：一种油水分离设备，包括底面为弧面状的箱体，箱体内依次设置有污水一次过滤室、污水二次过滤室、油水分离作用室、储油室和储水室，污水一次过滤室包括上层杂质过滤室和下层污泥过滤室，上层杂质过滤室的底面为杂质过滤板，下层污泥过滤室的底面为弧面波浪形过滤板，油水分离作用室内设置有油水分离装置，储油室与油水分离作用室之间的隔板二顶部开设有缺口，缺口处设置有刮油装置，储油室的下方通过隔板三与储水室相连接，储水室通过隔板四与油水分离作用室相连通。

所述的隔板二包括两层栅栏板以及卡设在两层栅栏板之间的疏水亲油膜，隔板四包括两层栅栏板以及卡设在两层栅栏板之间的亲水拒油层。

所述的下层污泥过滤室的外侧开设有第一出污口，污水二次过滤室的底部开设有第二出污口，污水二次过滤室与油水分离作用室之间的隔板一顶部开设有缺口，储油室的外侧设置有出油口，储水室的外侧设置有出水口。

所述的油水分离装置包括设置在油水分离作用室前后两侧面之间的卷绕辊，卷绕辊的数量为至少两个，卷绕辊上卷设有疏水亲油膜。

所述的刮油装置包括设置在隔板二的上方且在箱体上的转动轴， 转动轴的轴向设置有至少三个刮刀，刮刀呈弧面板状结构，刮刀的顶端卡设有疏水亲油膜，刮刀的顶端开设有T型凹槽，疏水亲油膜的端部设置有相适配的T型凸起。

所述的亲水拒油层为亲水拒油膜或活性炭层，亲水拒油膜为聚氨酯复合膜或聚偏氟乙烯复合膜，聚氨酯复合膜包括通过针刺复合为一体的静电纺聚氨酯层和无纺布层，聚偏氟乙烯复合膜包括通过针刺复合为一体的静电纺聚偏氟乙烯层和无纺布层。

所述的疏水亲油膜的制备方法包括以下步骤：

A、以聚丙烯和聚乙烯吡咯烷酮为原料，将聚丙烯与聚乙烯吡咯烷酮按照质量比为4:1~5:1的比例进行混合，放入双螺杆挤出机进行共混，得到混料，双螺杆挤出机的型号为JSZ-10A，生产厂家为武汉市瑞鸣塑料机械制造公司；

B、将步骤A中制得的混料进行熔融静电纺丝，得到PP/PVP纺丝膜，熔融静电纺丝的纺丝温度为145~155℃，纺丝电压为35~40KV；

C、将步骤B中制得的PP/PVP纺丝膜进行水处理，反复放入水中处理，3~4次后取出，放入干燥箱内进行干燥处理，得到疏水亲油膜，干燥温度为60~80℃。

所述的步骤A中共混的时间为10~15min，共混的温度为140~165℃，双螺杆挤出机的喷丝口处的温度为145℃。

所述的步骤A中的原料还包括质量分数为5~8%的SiO₂纳米粒子。

所述的箱体的一侧设置有把手，箱体的底部设置有至少两个万向轮，箱体的顶部设置有顶盖，第一出污口、第二出污口、出油口和出水口处均设置有控制阀。

本发明具有如下的积极效果：弧面波浪形过滤板的设置可实现污泥的有效沉积，提高过滤效率，油水分离装置和刮油装置可实现对油的收集，疏水亲油膜和亲水拒油膜的设置实现对水和油的分离，有效提高了油水分离的效果；卷绕辊的设置可实现疏水亲油膜从上到下与油水充分接触，不仅能有效吸收附着在油水分离作用室表面的浮油，也能作用于中下层的乳状油；刮油装置中转动轴在顺时针旋转时，刮刀顶端的疏水亲油膜与油水分离装置上的疏水亲油膜接触实现刮油过程，刮刀通过T型凹槽和T型凸起的设置实现刮刀与疏水亲油膜的可拆卸连接；亲水拒油膜的设置可有效地放置油进入储水室，提高分离效率；熔融静电纺制备出的PP/PVP纺丝膜呈三维网络结构，进行水处理后得到的疏水亲油膜，表面有沟槽，纤维的细度降低，直径变小，比表面积增加，由于具有高孔隙率、大比表面积、互通的孔洞结构和疏水性的表面，可以有效地对油水混合物中的油进行选择性吸收，实现油水分离，该疏水亲油膜的制备过程简单，操作方便，可实现大批量生产的过程；SiO₂纳米粒子的添加可增加表面粗糙度，降低表面能达到超疏水的效果；该发明具有搬运检修方便、适用范围广、油水分离效果显著和工作效率高的特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的油水分离装置的结构示意图。

图3为本发明的刮油装置的结构示意图。

图4为本发明的隔板二的结构示意图。

图5为本发明的隔板四的结构示意图。

附图中：1. 箱体、21. 上层杂质过滤室、211. 杂质过滤板、22. 下层污泥过滤室、221、弧面波浪形过滤板、222. 第一出污口、3. 污水二次过滤室、31. 第二出污口、4. 油水分离作用室、41. 卷绕辊、5. 储油室、51. 出油口、6. 储水室、61. 出水口、7. 隔板一、81. 转动轴、82. 刮刀、83. T型凸起、9. 隔板三、11. 栅栏板、12. 亲水拒油层、13. 疏水亲油膜。

具体实施方式

如图1、2、3、4、5所示，本发明包括底面为弧面状的箱体1，箱体1内依次设置有污水一次过滤室、污水二次过滤室3、油水分离作用室4、储油室5和储水室6，污水一次过滤室包括上层杂质过滤室21和下层污泥过滤室22，上层杂质过滤室21的底面为杂质过滤板211，下层污泥过滤室22的底面为弧面波浪形过滤板221，油水分离作用室4内设置有油水分离装置，储油室5与油水分离作用室4之间的隔板二顶部开设有缺口，缺口处设置有刮油装置，储油室5的下方通过隔板三9与储水室6相连接，储水室6通过隔板四与油水分离作用室4相连通。弧面波浪形过滤板221的设置可实现污泥的有效沉积，提高过滤效率，油水分离装置和刮油装置可实现对油的收集，疏水亲油膜13和亲水拒油膜的设置实现对水和油的分离，有效提高了油水分离的效果。

隔板二包括两层栅栏板11以及卡设在两层栅栏板11之间的疏水亲油膜13，隔板四包括两层栅栏板11以及卡设在两层栅栏板11之间的亲水拒油层12。

下层污泥过滤室22的外侧开设有第一出污口222，污水二次过滤室3的底部开设有第二出污口31，污水二次过滤室3与油水分离作用室4之间的隔板一7顶部开设有缺口，储油室5的外侧设置有出油口51，储水室6的外侧设置有出水口61。

油水分离装置包括设置在油水分离作用室4前后两侧面之间的卷绕辊41，卷绕辊41的数量为至少两个，卷绕辊41上卷设有疏水亲油膜13。卷绕辊41的设置可实现疏水亲油膜13从上到下与油水充分接触，不仅能有效吸收附着在油水分离作用室4表面的浮油，也能作用于中下层的乳状油。

刮油装置包括设置在隔板二的上方且在箱体1上的转动轴81， 转动轴81的轴向设置有至少三个刮刀82，刮刀82呈弧面板状结构，刮刀82的顶端卡设有疏水亲油膜13，刮刀82的顶端开设有T型凹槽，疏水亲油膜13的端部设置有相适配的T型凸起83。刮油装置中转动轴81在顺时针旋转时，刮刀82顶端的疏水亲油膜13与油水分离装置上的疏水亲油膜13接触实现刮油过程，刮刀82通过T型凹槽和T型凸起83的设置实现刮刀82与疏水亲油膜13的可拆卸连接。

亲水拒油层12为亲水拒油膜或活性炭层，亲水拒油膜为聚氨酯复合膜或聚偏氟乙烯复合膜，聚氨酯复合膜包括通过针刺复合为一体的静电纺聚氨酯层和无纺布层，聚偏氟乙烯复合膜包括通过针刺复合为一体的静电纺聚偏氟乙烯层和无纺布层。亲水拒油层12的设置可有效地放置油进入储水室6，提高分离效率。

疏水亲油膜13的制备方法包括以下步骤：

A、以聚丙烯和聚乙烯吡咯烷酮为原料，将聚丙烯与聚乙烯吡咯烷酮按照质量比为4:1~5:1的比例进行混合，放入双螺杆挤出机进行共混，得到混料，双螺杆挤出机的型号为JSZ-10A，生产厂家为武汉市瑞鸣塑料机械制造公司；

B、将步骤A中制得的混料进行熔融静电纺丝，得到PP/PVP纺丝膜，熔融静电纺丝的纺丝温度为145~155℃，纺丝电压为35~40KV；

C、将步骤B中制得的PP/PVP纺丝膜进行水处理，反复放入水中处理，3~4次后取出，放入干燥箱内进行干燥处理，得到疏水亲油膜13，干燥温度为60~80℃。

步骤A中共混的时间为10~15min，共混的温度为140~165℃，双螺杆挤出机的喷丝口处的温度为145℃。

步骤A中的原料还包括质量分数为5~8%的SiO₂纳米粒子。

箱体1的一侧设置有把手，箱体1的底部设置有至少两个万向轮，箱体1的顶部设置有顶盖，第一出污口222、第二出污口31、出油口51和出水口61处均设置有控制阀。该设置实现搬运维修方便的目的。

熔融静电纺制备出的PP/PVP纺丝膜呈三维网络结构，进行水处理后得到的疏水亲油膜13，表面有沟槽，纤维的细度降低，直径变小，比表面积增加，由于具有高孔隙率、大比表面积、互通的孔洞结构和疏水性的表面，可以有效地对油水混合物中的油进行选择性吸收，实现油水分离，该疏水亲油膜13的制备过程简单，操作方便，可实现大批量生产的过程；SiO₂纳米粒子的添加可增加表面粗糙度，降低表面能达到超疏水的效果。

在使用的过程中，污水从箱体1内的污水一次过滤室的进水口进入，经过杂质过滤板211将固体状杂质截留在杂质过滤板211上，污水进入下层污泥过滤室22，经过弧面波浪形过滤板221的作用，将大部分污泥截留弧面波浪形过滤板221上，并通过第一出污口222将污泥排出，处理后的污水进入污水二次过滤室3，第二出污口31将沉积在污水二次过滤室3底部的污泥排出，二次处理后的污水从隔板一7顶部的缺口进入油水分离室，本实施例中的卷绕辊41的个数为五个，卷绕在卷绕辊41上的疏水亲油膜13的卷绕方式呈从上到下且向储油室5的顶部倾斜，配合隔板二顶部的刮油装置的设置实现刮油的过程，一方面污水中的油从刮油装置的作用进入储油室5，另一方面通过隔板二内的疏水亲油膜13的作用进入储油室5。污水中的水通过隔板四内亲水拒油膜的作用进入储水室6，实现整个油水分离的过程，并通过出油口51和出水口61实现对油和水的分别收集。

本发明中的隔板一7、隔板二和隔板四均通过开设在箱体1前后两侧的凹槽实现可拆卸的过程。该发明具有搬运检修方便、适用范围广、油水分离效果显著和工作效率高的特点。