用于海洋油污治理的吸油装置，包括多个通过扣环相互连接的吸油单体，吸油单体包括单体外框架和置于单体外框架中的吸油芯包，吸油芯包中盛放有膨胀石墨颗粒，单体外框架最下方的对称位置设有两个配重装置，两个配重装置的总重量与吸油单体的排水量的比值为1：5~1：10。本发明专利技术通过浮力计算，添加可变配重装置，使吸油装置始终工作在水和油分界面，并采用拖拽绳拖曳，形成动态吸附，提高了吸附速度，经实验测定，吸油效率提高4倍以上；本装置针对溢油治理中常见的超薄水面溢油具有处理速度快、吸附洁净度高的实际效果，同时具有抗拉伸、抗冲击及可悬挂的特点。
【技术实现步骤摘要】
用于海洋油污治理的吸油装置
本专利技术涉及海洋油污治理
，具体涉及一种用于海洋油污治理的吸油装置。
技术介绍
海洋污染的主要污染物是石油烃类油污，可造成水体缺氧、毒化，造成滨海湿地面积丧失，并对渔业、盐业、海水淡化等工农业生产造成危害。传统海洋油污的吸附产品清理，一般有两种方式：其一、以松软熔喷聚丙烯材料为芯体，外包PVC等塑料网袋材料制作的长条圆柱形吸油拖栏；其二、利用熔喷聚丙烯材料制做成厚度约1-2mm，30—50cm见方的正方形吸油毡，其吸油量是自重的10至20倍。但存在以下问题：前者的拖栏几乎完全漂浮于水面，当水面有轻微波浪时即从溢油表面滑过而失去围控作用，同时，还存在吸附接触面小、速度慢、吸不干净等实际问题；后者单片投放与回收效率低，而且同样存在吸附接触面小、速度慢、吸不干净等实际问题。实际使用后的熔喷聚丙烯吸油拖栏和吸油毡含有10~20%左右的含盐海水，后续处理时含盐油品没有利用价值，燃烧处理也存在重大安全隐患，只能作为垃圾填埋，容易造成二次污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于海洋油污治理的吸油装置，该装置在使用时能够始终处于水和油的分界面，吸附接触面大、速度快、吸得干净，可对0.01mm厚度超薄油层有效吸附。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案为：用于海洋油污治理的吸油装置，包括多个通过扣环相互连接的吸油单体，吸油单体包括单体外框架和置于单体外框架中的吸油芯包，吸油芯包中盛放有膨胀石墨颗粒，单体外框架最下方的对称位置设有两个配重装置，两个配重装置的总重量与吸油单体的排水量的比值为1：5~1：10。其中，单体外框架是由十二根连接杆固定连接而成的方体结构，单体外框架的中部连接有加强筋，其中，单体外框架最上方一个面为敞开设置的敞口，在敞口四周的连接杆上捆绑有缆绳，缆绳上通过锁扣连接有拖拽绳，单体外框架的其余五个面均安装有聚丙烯发泡板。本专利技术中，吸油芯包有两种设置方式，其中一种设置方式为：吸油芯包由膨胀石墨颗粒和包裹在膨胀石墨颗粒外的防水渗油性无纺布层组成，单体外框架内部设有多个将其内腔分隔成多个储放单元的隔板，每个储放单元中均设有吸油芯包。或者设置为：吸油芯包包括框体和包裹在框体外的防水渗油性无纺布层组成，框体内部设有多个将其内腔分隔成多个储放单元的分隔板，分隔板上设有多个孔洞，每个储放单元中均放置有膨胀石墨颗粒。其中，隔板由相互垂直设置的水平隔板和竖直隔板组成，水平隔板和竖直隔板的数目相同，单体外框架的规格为40cm×40cm×5cm，储放单元的规格为10cm×10cm×5cm。其中，分隔板由相互垂直设置的水平分隔板和竖直分隔板组成，水平分隔板和竖直分隔板的数目相同，框体的规格为40cm×40cm×5cm，储放单元的规格为10cm×10cm×5cm。本专利技术中，连接杆的材质为PVC材料或防锈金属丝。采用防锈钢丝焊接时，焊点光滑牢固。为了使膨胀石墨吸油单体的漂浮稳定性、拖曳方向性等达到在海面大规模实际使用工作中的作业需要，本专利技术设计了配重装置，配重装置可在10~20min内完全溶化于海水中，使吸油效率达到最高，符合实际海洋应急溢油清理工作中油污吸附材料及吸油拖栏的时效性要求。本专利技术中的配重装置由海盐颗粒和包裹在海盐颗粒外的聚丙烯丝网袋组成，聚丙烯丝网袋的网孔为20目；吸油芯包和配重装置可缝合制作，耐用、美观，可以根据实际所需计算其尺寸大小。本专利技术中，吸油芯包的吸油量是吸附材料自重的80倍以上。本专利技术中，吸油单体的干舷最高点设有LED灯，吸油单体重心位置设有的电容式物位传感器与LED灯通过电路连接，当吸油芯包吸满油时，电容式物位传感器极板间的介质发生变化，显示有信号输出，则电路中连接的LED灯亮。本装置在海洋油污应急及日常治理中的意义在于：占世界原油产量80%以上的原油发生海面溢油时，通常海况下一小时左右即形成1mm以内超薄油层，这是世界范围溢油治理的难题。各类型收油机针对2cm厚度以上较为有效，需要大型围油栏对溢油围控并收紧至溢油厚度达到收油机或专业溢油船使用要求后方可进行溢油处理。围油栏布放通常需要几小时，且在海流速度超过3节或海水深度超过10米之任一种条件下，各种围油栏都不能发挥对海面溢油的有效围控。消油剂可将薄油层分散为微小液滴，但溢油仍存在于水体环境中形成污染，所有淡水环境禁止使用消油剂，仅在有限的海洋溢油情况下消油剂被允许使用。本装置可在不使用围油栏的情况下，对原油、柴油、润滑油等常见海面溢油薄油层直接进行有效吸附，使用后的装置、油品可回收利用，失效废料是优质燃料，后续处理简单、有效、环保。本装置根据实际使用需要可制备成各种规格大小，即可单片、单节使用，又可连接成所需长度大规模使用，装置的结构、强度、环保特性可满足绝大部分实际使用要求。本专利技术中，吸油单体的排水量即为按要求装好吸油芯包后，吸油单体完全浸没水中排开水的质量。本专利技术中，吸油单体内部设有电容式物位传感器，吸油单体的干舷最高点设有LED灯，当吸油芯包吸满油时，电容式物位传感器的极板间的介质发生变化，电路中连接的LED灯点亮。干舷是指在船长中点处，沿舷侧自满载吃水线至上层连续甲板边线上缘的垂直距离。本专利技术中，吸油单体的干舷最高点即为沿吸油单体干舷边线的最上缘。膨胀石墨具有疏松多孔结构，对有机化合物具有较大的吸附能力，吸油后浮于水面，易捕捞回收，再生利用处理简便，可采用挤压、离心分离、振动、溶剂清洗、加热萃取等法，且不会形成二次污染。但由于膨胀石墨比重很小，有较大的比表面积，一般可达50-200m2/g，制成吸油毯类制品，成型较困难。而经过多项溢油处理及水体治理材料测试证明：本专利技术的吸油芯包吸附率（吸附油质量/总投放油质量）达99%以上；亲油疏水（吸附油质量/总吸附质量）99%以上；对原油饱和吸附倍数80倍以上（吸附油质量/膨胀石墨质量）膨胀倍数230倍以上；含碳量99%以上。由于膨胀石墨比重极小，传统吸油时，几乎完全静浮于水面，吸油率效果低、达到20倍吸附（交通部JT/T864-2013吸油拖栏标准为6倍以上）的吸油时间约30min。而本专利技术将吸油芯包放入单体外框架，只要算出吸油单体的密度小于水的密度，吸油单体处于漂浮状态，轻微拖动吸油单体，即可快速提高吸油效率，缩短吸油时间至3~6min。本专利技术所用膨胀石墨装入采用特种环保40倍EPP材质的隔板分隔成的独立的储放单元，具有高效吸油及储油作用，膨胀石墨外层用具有防水渗油性纺粘无纺布层包装，形成吸油芯包。多个吸油单体的框体采用扣环可拆卸连接，可依据需要，连接成任意数量的吸油拖栏。吸油单体四角位置均衡安置配重装置，使每一节吸油单体干舷处于最佳浸油位置，轻微拖动拖栏形成动态吸附，即可快速提高吸油效率。有益效果：1、本专利技术的吸油装置，通过浮力计算，添加可变的配重装置，使吸油装置始终工作在水和油分界面，并采用拖拽绳拖曳，形成动态吸附，提高了吸附速度，实际使用效果远远好于现有吸油毡、吸油拖栏等产品，同时具有抗拉伸、抗冲击及可悬挂的特点。2、多个吸油单体之间可采用扣环连接，可依据需要连接成任意数量的吸油装置，可轻微拖动，形成动态吸附，快速提高吸油效率，吸油时间缩短为3~6min，吸附洁净度达95%以上，而同等条件下聚丙烯吸油毡约50%、吸油拖栏更低。具有模块化、组合式结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于海洋油污治理的吸油装置，其特征在于：包括多个通过扣环（8）相互连接的吸油单体（1），吸油单体（1）包括单体外框架（2）和置于单体外框架（2）中的吸油芯包（3），吸油芯包（3）中盛放有膨胀石墨颗粒，单体外框架（2）最下方的对称位置设有两个配重装置（4），两个配重装置（4）的总重量与吸油单体（1）的排水量的比值为1：5~1：10。
【技术特征摘要】
1.用于海洋油污治理的吸油装置，其特征在于：包括多个通过扣环（8）相互连接的吸油单体（1），吸油单体（1）包括单体外框架（2）和置于单体外框架（2）中的吸油芯包（3），吸油芯包（3）中盛放有膨胀石墨颗粒，单体外框架（2）最下方的对称位置设有两个配重装置（4），两个配重装置（4）的总重量与吸油单体（1）的排水量的比值为1：5~1：10，所述的配重装置（4）由海盐颗粒和包裹在海盐颗粒外的聚丙烯丝网袋组成，聚丙烯丝网袋的网孔为20目；所述的配重装置（4）可在10~20min内完全溶化于海水中。2.根据权利要求1所述的用于海洋油污治理的吸油装置，其特征在于：单体外框架（2）是由十二根连接杆（7）固定连接而成的方体结构，单体外框架（2）的中部连接有加强筋（9），其中，单体外框架（2）最上方一个面为敞开设置的敞口（10），在敞口（10）四周的连接杆上捆绑有缆绳（11），缆绳（11）上通过锁扣（12）连接有拖拽绳（13），单体外框架（2）的其余五个面均安装有聚丙烯发泡板。3.根据权利要求2所述的用于海洋油污治理的吸油装置，其特征在于：吸油芯包（3）由膨胀石墨颗粒和包裹在膨胀石墨颗粒外的防水渗油性无纺布层（20）组成，单体外框架（2）内部设有多个将其内腔分隔成多个储放单元（18）的隔板，每个储放单元（18）中均设有吸油芯包（3）。4.根据权利要求2所述的用于海洋油污治理的吸油装置，其特征在于：吸油芯包（3）包括框体（21）和包裹在框体（21）外的防水...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙勇，孙娟，沈万慈，
申请(专利权)人：孙勇，
类型：发明
国别省市：北京;11
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