一种超快油水分离器及其使用方法技术

一种超快油水分离器及其使用方法，属于油水分离领域，包括由盛水容器

【技术实现步骤摘要】
一种超快油水分离器及其使用方法


[0001]本专利技术属于油水分离领域，主要涉及一种超快油水分离器及其使用方法
。

技术介绍

[0002]含油废水的来源十分广泛，包括钢铁炼制
、
石油开采以及食品加工等
。
这些含油废水会污染饮水水源
、
排入江河湖泊或进入土壤，从而威胁到自然环境以及人类健康
。
传统的分离方法包括沉降分离
、
离心分离和絮凝沉淀等，已被广泛用于分离油水混合物
。
然而，这些方法需要复杂的设备
、
额外的化学试剂或者额外的能源，并且存在分离效率低以及分离成本高等问题
。
因此，人们一直在寻找一种分离效率高
、
分离成本低的更有效的分离方法，但效果不够理想
。2004
年，中国科学院的林峰等人首次报道了一种基于同时具有超疏水性和超亲油性的极端润湿性网的自发油水分离方法
(Feng,L.
；
Zhang,Z.Y.
；
Mai,Z.H.
；
Ma,Y.M.
；
Liu,B.Q.
；
Jiang,L.
；
Zhu,D.B.,A Super
‑
hydrophobic and Super
‑
oleophilic Coating Mesh Film for the Separation of Oil and Water.Angew.Chem.,Int.Ed.2004,43(15),2012
‑
2014.)。
由于其亲油性，油自发地穿过网的孔隙并被收集；由于其疏水性，水被阻挡，未通过网
。
该方法明显提高了分离效率并且降低了分离成本
。
鉴于其有效性，基于极端润湿性材料的自发油水分离方法成为了研究热点，并在过去的
20
年中发表
1000
多篇相关论文
。
基于极润湿材料的油水分离方法可被分为三大类：毛细力驱动吸收法
、
负压驱动吸收法和重力驱动过滤法
。
这三种方法虽然成本低，但分离效率不够高
。
除此之外，毛细力驱动吸收法由于材料吸油饱和，几乎不能连续吸油；负压驱动吸收法在没有外部施加负压的情况下也无法自发吸收油类
。
[0003]综上所述，现有的油水分离方法存在分离速率低的问题，难以满足短时间内大量分离油水混合物的需求
。
因此有必要研发一种油水分离器以快速分离油水混合物
。

技术实现思路

[0004]本专利技术创造的目的就是针对上述油水分离方法存在的分离速率低的问题，提出了一种超快油水分离器
。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种超快油水分离器，所述的超快油水分离器包括盛水容器
1、
盛油容器
2、
水
3、
油
4、
排油管
5、
连接件
6。
[0007]所述的盛水容器1为顶端开口的中空长方体结构，其内部注入水3，其上方安装连接件
6。
所述的盛水容器1底面与外部结构连通，用于向其内部的水3中竖直向上喷射待处理的油水混合物至盛油容器2底面外表面
。
[0008]所述盛油容器2为顶端开口的中空长方体结构，其内部用于注入油4，并用于收集待处理的油水混合物中的油，位于盛水容器1内部上方，盛油容器2顶面固定在连接件6内表面中部
(
即盛油容器2通过连接部件6固定在盛水容器1内部
)
，盛油容器2底面位于盛水容器1的水面下方；所述底面为金属材质，底面设有多个交错排列的水下超亲油通孔阵列7，由多
个通孔构成；所述盛油容器2底面的外表面在每个通孔的周围设有一个环形水下超亲油区域，该环形水下超亲油区域的外径大于水下超亲油通孔孔径
1.0
～
1.1mm
，内径即为通孔孔径，外表面的其他区域为水下超疏油区域
。
所述盛油容器2的一侧壁面中上部设有排油管5安装孔，用于与排油管5连接，当盛油容器2收集一定量的油后从排油管5流出
。
[0009]进一步的，所述的连接件6为底部开口的长方体结构，其固定在盛水容器1顶端，连接件6内表面中部设有用于与盛油容器2顶部固定连接的“L”型板状结构
。
[0010]进一步的，所述的盛油容器2底面的水下超亲油通孔阵列的孔径为
0.3mm
～
0.4mm、
孔中心距为
1.8mm
～
2.7mm。
[0011]进一步的，所述的盛油容器2的侧壁为亚克力材质；所述的盛水容器1为亚克力材质
。
所述的盛油容器2底面金属材质优选为铝合金或镁合金等各种工程金属材料
。
[0012]进一步的，所述的盛水容器1内部的水3的高度为
20mm
～
30mm
；所述的盛油容器2内部的油4的高度为
20mm
～
30mm。
[0013]进一步的，所述的排油管5为硅胶管
。
[0014]进一步的，所述的盛油容器2内部的油4高度越高，对应的盛水容器1内部的水3的高度越高
。
[0015]进一步的，所述的内部的水3的高度
h
w
，内部的油4的高度
h
o
和水下超亲油通孔阵列
、
环形水下超亲油区域的尺寸根据喷射的油水混合流量大小进行调整
。
[0016]进一步的，所述的水下超亲油通孔阵列
7、
水下超亲油环形区域
8、
水下超疏油区域9通过以下方式获得：
[0017]所述的盛油容器2的底面外表面通过激光刻蚀的方法将整个外表面加工成水下超疏油表面，并加工出交错排列的水下超疏油通孔阵列；然后对盛油容器2底面的整个外表面进行低表面能修饰后得到水下超亲油表面以及水下超亲油通孔阵列7；随后对底面外表面每个通孔周围的环形区域以外的其他区域进行激光刻蚀加工，得到水下超疏油区域9，最终得到水下超亲油通孔阵列
7、
水下超亲油环形区域8以及水下超疏油区域
9。
[0018]一种超快油水分离器的使用方法，包括以下内容：
[0019]将盛水容器1内部注入水3，将盛油容器2与排油管5连接，将盛油容器2与盛水容器1用连接件6连接，在盛油容器2内部注入油4，构成超快油水分离器
。
在盛水容器1内部的水3中竖直向上喷射待处理的油水混合物至盛油容器2底面外表面，油水混合物中的水与盛水容器1内部的水3融合，油滴被盛油容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种超快油水分离器，其特征在于，所述的超快油水分离器包括盛水容器
(1)、
盛油容器
(2)、
内部的水
(3)、
内部的油
(4)、
排油管
(5)、
连接件
(6)
；所述的盛水容器
(1)
为顶端开口的中空长方体结构，其内部用于注入水
(3)
，其上方安装连接件
(6)
；所述的盛水容器
(1)
底面与外部结构连通，用于向其内部的水
(3)
中竖直向上喷射待处理的油水混合物至盛油容器
(2)
底面外表面；所述盛油容器
(2)
为顶端开口的中空长方体结构，其内部预先注入油
(4)
，并用于收集待处理的油水混合物中的油，位于盛水容器
(1)
内部上方，盛油容器
(2)
通过连接部件
(6)
固定在盛水容器
(1)
内部，盛油容器
(2)
底面位于盛水容器
(1)
的水面下方；所述底面为金属材质，底面设有多个交错排列的水下超亲油通孔阵列
(7)
，由多个通孔构成；盛油容器
(2)
底面的外表面在每个通孔的周围设有一个环形水下超亲油区域
(8)
，外表面的其他区域为水下超疏油区域
(9)
；所述盛油容器
(2)
壁面与排油管
(5)
连接，当盛油容器
(2)
收集一定量的油后从排油管
(5)
流出
。2.
根据权利要求1所述的一种超快油水分离器，其特征在于，所述的连接件
(6)
为底部开口的长方体结构，其固定在盛水容器
(1)
顶端，连接件
(6)
内表面中部设有用于与盛油容器
(2)
顶部固定连接的“L”型板状结构
。3.
根据权利要求1所述的一种超快油水分离器，其特征在于，所述的盛油容器
(2)
底面的水下超亲油通孔阵列
(7)
的孔径为
0.3mm
～
0.4mm、
孔中心距为
1.8mm
～
2.7mm
；所述的盛油容器
(2)
底面的外表面上的环形水下超亲油区域
(8)
的外径大于水下超亲油通孔孔径
1.0
～
1.1mm
，内径即为水下超亲油通孔孔径
。4.
根据权利要求1所述的一种超快...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋金龙，吴思齐，闫德峰，陈阳，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：