[发明专利]一种基于单一超润湿金属网的油水分离装置及其分离方法

说明书

本发明公开了一种基于单一超润湿金属网的油水分离装置及其分离方法，该油水分离装置包括：油水混合液注入装置、油水过滤装置、滤液排出装置、累积液排出装置。注入装置包括注入管和抽液泵，实现油水混合液的持续注入；过滤装置包括起过滤作用的三维超润湿金属过滤网；滤液排出装置置于超润湿金属网正下方，用于排放滤出液体；累积液排出装置包括抽液管和抽液泵，用来抽出累积于过滤装置不可渗透的液体；隔板用于观测调节注入装置和排液装置的工作状态，达到高效连续的过滤分离效果。该设备装置仅需一种超润湿金属网，即可实现任一密度油与水混合液的可持续分离，具有易操作性和易实施性。

技术领域

本发明涉及一种基于单一超润湿金属网的油水分离装置及其分离方法。

背景技术

随着工业的发展和人口的增长，环境污染也日益严重；其中，工业和生活含油废水的不停排放以及频繁发生的溢油事故，给水资源和生态环境造成了严重破坏。因此，如何实现有效的油水分离备受学术界和工业界的高度重视。

传统的油水分离技术如重力沉降法、离心法、吸附法等，虽然在一定程度上可以达到油水分离目的，但普遍存在分离效率不高、分离纯度不够等问题。超润湿材料，因其特殊的油、水润湿性，在油水分离领域已得到较为广泛的研究。至今，人们已经制备了大量超亲油-超疏水材料，但超亲水-超疏油材料却极少被报道，因此，现有的研究主要集中在超亲油-超疏水材料的油水分离上。文献J. Li, et al. A prewetting induced underwatersuperoleophobic or underoil (super) hydrophobic waste potato residue-coatedmesh for selective efficient oil/water separation [J]. Green Chemistry, 2016,18 (2): 541-549.中报道了一种基于超亲油-超疏水铜网夹层的小型过滤装置，即超润湿铜网被紧紧夹在两根玻璃管间，利用油水的密度差异，实现了较好的重油/水混合液分离效果。但该装置难以用于轻油/水混合液的分离；另外，该结构的分离能力也很有限，一般只能分离几十到数百毫升的油水混合物。文献W. T. Cao, et al. Facile preparation ofrobust and superhydrophobic materials for self-cleaning and oil/waterseparation. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects,2017, 529: 18-25.中采用“双通道”结构，即在上述的夹层过滤装置的上玻璃管侧壁较低位置处凿开一个通口，实现了油水从不同通道流出的可持续分离。但该结构存在操作难度大、分离纯度差等问题。文献C. Zhou, et al. Opposite superwetting nickel meshesfor on-demand and continuous oil/water separation. Industrial EngineeringChemistry Research, 2018, 57: 1059-1070.中报道了基于对抗性润湿膜（超亲油-超疏水和超亲水-超疏油膜）可持续的油水分离。利用该装置可实现轻油或重油和水的混合液可持续分离，但如上所述，目前在超亲水-超疏油膜的制备上仍存有很大难度，因而，并不能得到很好推广应用。

发明内容

本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是传统的油水分离技术如重力沉降法、离心法、吸附法等，虽然在一定程度上可以达到油水分离目的，但普遍存在分离效率不高、分离纯度不够等问题。

本发明的具体实施方案是：一种基于单一超润湿金属网的油水分离装置，包括一用于承载分离物的分离容器，所述分离容器内固定有用于将分离容器内腔分隔形成两个分离区域的分离油水的过滤装置，所述分离容器底部具有将分离容器内经由过滤装置滤出液体排出的滤液排出装置，所述过滤装置上方具有向过滤网中部通入待过滤液体的油水混合液注入管，及用于将过滤网内过滤后积液抽离的累积液排出装置。