【技术实现步骤摘要】
本专利技术属化工分离，具体涉及一种基于多孔介质的多级油水分离装置及油水分离方法。
技术介绍
1、随着生活水平的提高和工业化进程的加快，含油废水的大量排放对人类的生活环境和自然生态安全造成了重大威胁。含油废水来源广泛，除生活废水、石油开采和工业油污废水的排放外，固体燃料加工、纺织工业废水、轻工业制革废水、铁路及交通运输业、食品加工以及机械工业等均会产生含油废水。油水分离装置可将含油废水中的油相和水相分离，从而降低废水对生态环境的危害。现有技术中，用于处理含油废水的装置和方法普遍存在设备结构复杂、工艺流程繁琐、运行成本高、处理效率低等缺陷，并且油水分离不够彻底，易造成二次污染。因此，亟需提供一种高分离效率、适用性广和低成本处理含油废水的油水分离装置和方法，解决多种含油废水体系下油类污染问题。
技术实现思路
1、针对以上不足，本专利技术的目的是提供一种基于多孔介质的多级油水分离装置及油水分离方法。该方法通过导流板上导流流道的设计，实现油水分离装置的多级，提高分离负荷，使装置可放大；利用多孔介质的表面亲疏水性和尺寸结构实现油水组分的选择性分离；利用分离芯片实现对油水组分的引流作用有效提高油水组分与多孔介质的接触面积，实现油水的高效分离。在持续分离过程中，油水两相可在装置内快速、高效分离，并且在高进料量下可实现100%分离选择性，分离过程更易控，有效提升油水体系的分离效率，可实现化工分离
的油水两相分离过程强化和设备微型化，极大程度上提高系统的分离效率。
2、为实现上述目的
3、一种基于多孔介质的多级油水分离装置，该油水分离装置包括上盖板、分离芯片、导流板、下盖板以及安装在分离芯片间的多孔介质，其中分离芯片可通过导流板上的流道实现分离组件的循环叠加，形成多级分离装置，提高提高分离负荷和效率；所述上盖板正面设置有油水原料混合液的入口孔和油水两相分离后的水相（油相）出口孔，导流板设置有与上盖板设置的油水原料混合液入口孔和油水两相分离后的水相（油相）出口孔相连通的通孔；分离芯片设置有与导流板导流流道中油水原料混合液入口孔和油水两相分离后的水相（油相）出口孔相连通的通孔，以及与下盖板导流流道相连通的通孔。
4、本专利技术提供的基于多孔介质的多级油水分离装置中，导流板上设置有导流流道，导流流道与分离芯片相连通。
5、所述上盖板设置有油水原料混合液的入口孔和油水两相分离后的水相（油相）出口孔，入口孔和出口孔与导流板上的导流流道连通；所述分离芯片间设置有对应的油水原料混合液的入口孔，油水两相分离后的油相（水相）的出口孔，入口孔和出口孔与导流流道相对应；所述下盖板上设置有与分离芯片上对应的油水两相分离后的油相（水相）出口孔，和与导流流道相对应的出口孔。
6、所述多孔介质表面具有疏水性，表面纯水接触角为125~155°，厚度为100~500 μm，平均孔径为0.05~0.8 μm，多孔结构为指状孔、海绵状孔、双连续孔、双螺旋孔、垂直孔、平行孔中的任意一种，材质为含氟聚合物、聚烯烃、碳化硅中的任意一种。
7、所述多孔介质表面具有亲水性，表面纯水接触角为10~40°，厚度为100~500 μm，平均孔径为0.05~0.8 μm，多孔结构为指状孔、海绵状孔、双连续孔、双螺旋孔、垂直孔、平行孔中的任意一种，材质为聚砜、聚醚砜、纤维素及其衍生物、氧化铝、氧化锆、氧化钛中的任意一种。
8、本专利技术提供的基于多孔介质的多级油水分离装置分离过程具体为：油水的原料混合液经上盖板入口孔进入导流板，经导流板分为两股原料液（原料液-1和原料液-2）。原料液-1经分离芯片上的入口孔和导流板入口孔进入，分离后的油相（水相）经多孔介质、分离芯片的出口孔、导流板的出口孔和下盖板的出口孔流出多级油水分离装置；分离后的水相（油相）经分离芯片的出口孔、导流板的出口孔和上盖板的出口孔流出多级油水分离装置。原料液-2经分离芯片上的入口孔进入，分离后的油相（水相）经多孔介质、分离芯片的出口孔、导流板的出口孔和下盖板的出口孔流出多级油水分离装置；分离后的水相（油相）经分离芯片的出口孔、导流板的出口孔和上盖板的出口孔流出多级油水分离装置。
9、所述油水混合液为水包油乳液或油包水乳液或油水分层状态，含有油相和水相，所述油相为煤油，柴油，汽油，正己烷、十二烷、十四烷、十六烷，十八烷等长链烷烃，苯，甲苯，二甲苯，混苯，四氯化碳，二氯甲烷，三氯甲烷、二氧六环、丙酮等中的至少一种；水相为水或聚乙烯醇、明胶、聚乙二醇、乙酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠等水溶液中的至少一种。
10、所述油水混合液进料量为0~1000 ml/min，该分离装置对油水混合料液分离选择性为100%。
11、与现有技术相比，本专利技术有益效果在于：
12、本专利技术提供了一种基于多孔介质的多级油水分离装置及油水分离方法，该油水分离装置结构简单、易放大使用、分离效率高。本方法通过导流板上导流流道的设计，实现油水分离装置的多级，提高分离负荷，使装置可放大；利用多孔介质的表面亲疏水性和尺寸结构实现油水组分的选择性分离；利用分离芯片实现对油水组分的引流作用有效提高油水组分与多孔介质的接触面积，实现油水的高效分离。在持续分离过程中，油水两相可在装置内快速、高效分离，并且在高进料量下可实现100%分离选择性，分离过程更易控，有效提升油水体系的分离效率，可实现化工分离
的油水两相分离过程强化和设备微型化，极大程度上提高系统的分离效率，可实现含油废水的深度处理。
【技术保护点】
1.一种基于多孔介质的多级油水分离装置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的基于多孔介质的多级油水分离装置，其特征在于：所述多孔介质具有疏水性或亲水性，其中疏水介质的纯水接触角为125~155°，厚度为100~500 μm，平均孔径为0.05~0.8 μm，多孔结构为指状孔、海绵状孔、双连续孔、双螺旋孔、垂直孔、平行孔中的任意一种，材质为含氟聚合物、聚烯烃、碳化硅中的任意一种；
3.基于多孔介质的多级油水分离装置的油水分离方法，其特征在于，使用权利要求1所述的基于多孔介质的多级油水分离装置，所述油水分离过程具体过程如下：油水的原料混合液经上盖板入口孔进入上盖板反面的导流流道，经导流板分为两股原料液（原料液-1和原料液-2）；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述油水混合液为水包油乳液或油包水乳液或油水分层状态，含有油相和水相，所述油相为煤油，柴油，汽油，正己烷、十二烷、十四烷、十六烷，十八烷等长链烷烃，苯，甲苯，二甲苯，混苯，四氯化碳，二氯甲烷，三氯甲烷、二氧六环、丙酮等中的至少一种；水相为水或聚乙烯醇、明胶、聚乙二醇、乙酸、盐酸、
5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述油水混合液进料量为0~1000 ml/min，该分离装置对油水混合料液分离选择性为100%。
...【技术特征摘要】
1.一种基于多孔介质的多级油水分离装置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的基于多孔介质的多级油水分离装置，其特征在于：所述多孔介质具有疏水性或亲水性，其中疏水介质的纯水接触角为125~155°，厚度为100~500 μm，平均孔径为0.05~0.8 μm，多孔结构为指状孔、海绵状孔、双连续孔、双螺旋孔、垂直孔、平行孔中的任意一种，材质为含氟聚合物、聚烯烃、碳化硅中的任意一种；
3.基于多孔介质的多级油水分离装置的油水分离方法，其特征在于，使用权利要求1所述的基于多孔介质的多级油水分离装置，所述油水分离过程具体过程如下：油水的原料混合液经上盖板入口孔进入上盖板...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨浩，赵玉潮，吴胜友，黄岩，翟哲，金楠，王清强，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：
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