一种含上浮油水源的一体化处理方法技术

本发明专利技术涉及油水分离技术领域，具体公开了一种含上浮油水源的一体化处理方法，其方法包括：依据亲液夹角和滚动夹角筛选亲油疏水性和亲水疏油性的材料；制作一体化除油材料包；在含上浮油的水源区域设置隔离屏障，并投放一体化除油材料包；检测被隔离含上浮油水源区域的除油率。本发明专利技术一种含上浮油水源的一体化处理方法，能够快速高效的清理水源表面的上浮油，避免所用化学试剂对水源的污染，所用除油率的计算方式能够更为准确的评估上浮油水源的一体化处理的效率，更为重要的是，一体化除油材料包能够及时、快速和有效的去除上浮油，且能够回收再利用。够回收再利用。够回收再利用。

【技术实现步骤摘要】
一种含上浮油水源的一体化处理方法


[0001]本专利技术涉及油水分离
，特别涉及一种含上浮油水源的一体化处理方法。

技术介绍

[0002]现今对于水源油污的治理方式多采用单一的方式，一般治理方式为物理材料吸附法、化学试剂反应法和生物酶降解法，其中，物理材料吸附法能够有效的吸附水源表面的油膜，但操作繁琐、费时费力；化学试剂反应法操作不当容易对水体环境造成污染；而生物酶降解法对环境要求较高，因此，单一的水源除油方法在及时、有效和环保上并不能兼顾。基于以上特点，本专利技术提供了一种含上浮油水源的一体化处理方法，用于解决在处理含上浮油水源时，无法兼顾及时、环保和有效的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种含上浮油水源的一体化处理方法，通过物理材料、化学试剂和生物酶相结合的方式，共同处理含上浮油的水源，能够快速高效的清理水源表面的上浮油。本专利技术所用的一体化除油材料包能够进行回收再利用，一体化除油材料包所用的材料环保，所设计的单向进液孔能够避免所用化学试剂对水源的污染。本专利技术的除油率的计算方式中引入面积系数和上浮油厚度系数，能够有效降低外界风速以及水流速度产生的影响，能够更为准确的评估上浮油水源的一体化处理的效率。
[0004]为了达成以上目的，本专利技术采取的技术方案为：一种含上浮油水源的一体化处理方法，包括以下具体步骤：步骤一，从材料性能数据库中筛选出具有亲油疏水性和亲水疏油性的材料，以亲油疏水性和亲水疏油性的材料、亲液夹角和滚动夹角的数据作为筛选依据；步骤二，使用亲油疏水性和亲水疏油性的材料、化学试剂和生物酶制作一体化除油材料包，具体制作步骤如下：步骤S1，使用陶瓷制作一体化除油材料包亲油疏水的圆形外表面，一体化除油材料包外表面设置半径为1
‑
1.5cm的圆孔，圆孔间距离为0.2
‑
0.5cm，一体化除油材料包表面积为200
‑
300cm2表面积；步骤S2，一体化除油材料包内部设置有三个空间，第一空间为仿DNA双螺旋链条形的泳道，泳道上孔连接一体化除油材料包表面的圆孔，泳道上孔与一体化除油材料包表面的圆孔连接处设有单向进液阀，泳道下孔连接一体化除油材料包的第二空间表面，仿DNA双螺旋链条形状泳道所用材料为无机碳，仿DNA双螺旋链条形状泳道所用的无机碳表面有不规则的凹槽；步骤S3，使用无机碳网构建一体化除油材料包的第二空间，无机碳网的孔径为70
‑
100μm；步骤S4，使用铜丝网、茶叶渣、生物酶和吐温
‑
20构建一体化除油材料包的第三空间，第三空间中铺设有两层孔径为10
‑
30μm的铜丝网，第一层的铜丝网上喷有吐温
‑
20化学
试剂，第二层的铜丝网上铺有茶叶渣，茶叶渣颗粒度大于30μm，且茶叶渣上喷有生物酶；步骤三，在含上浮油的水源区域设置隔离屏障，并投放一体化除油材料包；步骤四，检测被隔离含上浮油水源区域的除油率。
[0005]进一步的，在步骤一中，亲液夹角的测量中，液体为上浮油和无杂质水源，夹角为气液界面与材料和液体界面的接触夹角，滚动夹角为液体发生滚动时，材料的表面斜角，利用杨氏方程，结合材料表面能，计算液体相表面张力与接触角之间的相关性，所用公式为：其中，为液体在理想材料表面的接触夹角，为材料表面能，为理想材料表面与液体接触面的张力，为液体和空气接触面的张力。
[0006]进一步的，在步骤一中，当亲液夹角小于90
°
时为亲液材料表面，亲液夹角大于90
°
时为疏液材料表面。
[0007]进一步的，在步骤一中，当气液界面与材料和液体界面的接触夹角为150
‑
180
°
，液体发生滚动的滚动夹角为0
‑5°
时，为超疏液面，当气液界面与材料和液体界面的接触夹角为0
‑5°
，滚动角大于5
°
时，称为超亲液面。
[0008]进一步的，在步骤二中，所用亲水疏油和亲油疏水材料从步骤一获取，亲水疏油的材料为铜丝网和无机碳，亲油疏水的材料为陶瓷和茶叶渣，化学试剂采用吐温
‑
20表面活化剂，生物酶为脂肪酶、酯酶和磷脂酶。
[0009]进一步的，在步骤三中，隔离屏障为固定的正四边形，分为内外两层，内层材料为铜丝网，内层含上浮油的水源和铜丝网面朝内层水源的面之间的接触夹角设置为175
°
，外层材料为陶瓷网，外层含上浮油的水源和陶瓷网面朝内层水源的面之间的接触夹角设置为4
°
，两层相隔1m。
[0010]进一步的，在步骤三中，一体化除油材料包使用缆绳吊起，悬浮于水面上，且受风速和水流速度的影响，一体化除油材料包能够在水面旋转，活动半径为0.5
‑
1m2。
[0011]进一步的，在步骤四中，含上浮油水源区域的除油率的计算，以含上浮油水源区域内层隔离面积和上浮油的厚度所计算出的体积为数据基础，再通过引入上浮油厚度系数，面积变化系数，降低上浮油厚度不均所导致的上浮油体积误差，所用公式为：其中，Y为上浮油水源区域的内层除油率，为面积变化系数，为上浮油厚度系数，为初始上浮油水源区域的内层隔离面积，为一体化除油材料包处理后的内层隔离面积，为初始水源区域的内层上浮油厚度，为一体化除油材料包处理后的内层上浮油厚度。
[0012]进一步的，通过使用便携式激光仪器扫描，构建上浮油分布影像图，上浮油影像图使用立体网格法进行模块化分割，分割处理数据为上浮油的长度、宽度和厚度，其中长度和宽度用于计算网格中上浮油的面积，以分割出的网格中上浮油面积的标准误进行上浮油面积系数分析，以分割出的网格中上浮油厚度的标准误进行上浮油厚度系数分析。
[0013]本专利技术提供的一种含上浮油水源的一体化处理方法，通过物理材料吸附、化学试剂反应和生物酶降解相结合，共同处理含上浮油的水源，能够快速高效的清理水源表面的上浮油。本专利技术中所用的一体化除油材料包能够进行回收再利用，一体化除油材料包所用的材料环保，所设计的单向进液孔能够避免所用化学试剂对水源的污染。本专利技术的除油率的计算方式中引入面积系数和上浮油厚度系数，能够有效降低外界风速以及水流速度产生的影响，能够更为准确的评估上浮油水源的一体化处理的效率，具体的技术效果和优点如下：1.所用的铜丝网和无机碳对环境无污染，在一体化除油材料包中，铜丝网和无机碳在一体化除油材料包的内部，无机碳制作成的仿DNA双螺旋链条形泳道，能够快速吸收上浮液中的水分，铜丝网能够截留上浮油；2.所设置的仿DNA双螺旋链条形状泳道结构和不规则的表面，能够促使无机碳和上浮液充分接触，达到快速过滤水分的效果；3.一体化除油材料包的第二空间，所用的无机碳网可在第一空间的仿DNA双螺旋链条形泳道对上浮油液体中的水分吸附后，再次进行水分的过滤；4.第三空间所用的铜丝网能够让上浮油停留在铜丝网表面，所用的吐温
‑
20活性剂，能够快速活化上浮油，降低上浮油的分子大小，进而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含上浮油水源的一体化处理方法，其特征在于，包括以下具体步骤；步骤一，从材料性能数据库中筛选出具有亲油疏水性和亲水疏油性的材料，以材料、亲液夹角和滚动夹角的数据作为筛选依据；步骤二，使用亲油疏水性和亲水疏油性的材料、化学试剂和生物酶制作一体化除油材料包，具体制作步骤如下：步骤S1，使用陶瓷制作一体化除油材料包亲油疏水的圆形外表面，一体化除油材料包外表面设置半径为1
‑
1.5cm的圆孔，圆孔间距离为0.2
‑
0.5cm，一体化除油材料包表面积为200
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300cm2表面积；步骤S2，一体化除油材料包内部设置有三个空间，第一空间为仿DNA双螺旋链条形的泳道，泳道上孔连接一体化除油材料包表面的圆孔，泳道上孔与一体化除油材料包表面的圆孔连接处设有单向进液阀，泳道下孔连接一体化除油材料包的第二空间表面，仿DNA双螺旋链条形状泳道所用材料为无机碳，仿DNA双螺旋链条形状泳道所用的无机碳表面有不规则的凹槽；步骤S3，使用无机碳网构建一体化除油材料包的第二空间，无机碳网的孔径为70
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100μm；步骤S4，使用铜丝网、茶叶渣、生物酶和吐温
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20构建一体化除油材料包的第三空间，第三空间中铺设有两层孔径为10
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30μm的铜丝网，第一层的铜丝网上喷有吐温
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20化学试剂，第二层的铜丝网上铺有茶叶渣，茶叶渣颗粒度大于30μm，且茶叶渣上喷有生物酶；步骤三，在含上浮油的水源区域设置隔离屏障，并投放一体化除油材料包；步骤四，检测被隔离含上浮油水源区域的除油率。2.根据权利要求1所述的一种含上浮油水源的一体化处理方法，其特征在于，在步骤一中，亲液夹角的测量中，液体为上浮油和无杂质水源，夹角为气液界面与材料和液体界面的接触夹角，滚动夹角为液体发生滚动时，材料的表面斜角，利用杨氏方程，结合材料表面能，计算液体相表面张力与接触角之间的相关性，所用公式为：其中，为液体在理想材料表面的接触夹角，为材料表面能，为理想材料表面与液体接触面的张力，为液体和空气接触面的张力。3.根据权利要求1所述的一种含上浮油水源的一体化处理方法，其特征在于，在步骤一中，当亲液夹角小于90
°
时为亲液材料表面，亲液夹角大于90
°
时为疏液材料表面。4.根据权利要求2所述的一种含上浮油水源的一体化处...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕克举，于海龙，赵显飞，孙英钦，涂理达，
申请(专利权)人：山东春帆环境科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：