[發明專利]使用超親水性油/水分離過濾器的用于連續的油/水分離的系統

在審

• 申請號: 202080097659.7
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN115209973A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 黃雲峰;趙漢東;金成敏
• 申請（專利權）人: 浦項工科大學校產學協力團
• 主分類號: B01D17/02
• 分類號: B01D17/02;B01D35/02;B01D35/30;B01D35/147;B01D61/00;B01D35/157;B01D39/16;D06M15/59;D06M15/285
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李慧慧;鄭霞

一種連續的油?水分離系統包括：儲罐，其具有入口和出口并且儲存油?水混合物；過濾器殼體，其包括具有預定高度的儲存空間，并且具有入口、排水孔和出口，所述入口被連接到儲罐的流出部分以允許油?水混合物通過入口流入，所述排水孔允許從油?水混合物中分離的水通過排水孔被排出，所述出口允許殘余的油?水混合物通過出口流出；超親水性油?水分離過濾器，其被定位在過濾器殼體的儲存空間中以從油?水混合物中吸收水，并且連接到排水孔以允許所吸收的水通過排水孔被排出；壓力控制閥，其被安裝在從出口延伸的出口管上；以及疏水性膜，其被連接到出口管上的壓力控制閥的后端。

技術領域

本公開內容涉及使用用于分離水和油的油-水分離過濾器的油-水分離系統。

背景技術

固體具有固有的表面能，并且當固體與任何液體接觸時，由于固體和液體的表面能，液體潤濕或不潤濕固體表面。當表面與水之間的接觸角是90度或更小時，該表面被稱為親水性表面，并且當與水的接觸角是10度或更小并且表面被水迅速潤濕時，表面被稱為超親水性表面。這樣的超親水性表面可以通過用具有親水性官能團的材料包覆表面或通過用親水性納米顆粒或類似物包覆表面來實現。

具有親水性官能團的物質包括多巴胺及類似物質。然而，由于這些材料與其他化學官能團具有高反應性，因此當親水性官能團消失時，它們可以容易地失去親水性。另外，可以使用化學上穩定的納米顆粒諸如二氧化鈦(TiO₂)或二氧化硅(SiO₂)來形成親水性表面主體，但是由于與基質的弱的結合，表面主體可以容易地失去其親水性。

同時，隨著對減少國內外水污染污染物的興趣增加，水質提高技術已經變得突出。特別地，工業廢水中的油或泄漏到海洋中的油對水生生態系統具有顯著影響，并且因此，關于用于分離水和油的方法的研究已經在積極地進行。在工業中使用的現有的油-水分離方法是利用在水和油之間的比重的差的方法，但是這種處理方法耗費很長時間，需要大面積的處理設施，并且具有低油-水分離效率。

另外，現有的過濾器過濾類型的油-水分離系統是使用超親水性油-水分離過濾器或超疏水性油-水分離過濾器來回收水或油的系統，并且未回收的流體不通過過濾器并且繼續積聚。隨著處理能力增加，未回收的流體的量增加，從而增加油-水分離裝置的內部壓力，結果是使油-水分離過濾器的性能劣化。因此，為了處理現有的油-水分離裝置中的大量的油和水，現有的油-水分離裝置需要回收未經過濾的流體的過程和清潔過濾器的過程，這使得難以連續地處理油和水，并且因此，現有的裝置不能應用于油-水分離工業。因此，有必要開發可以同時并且連續地回收大量的水和油的新的油-水分離系統。

公開內容

技術問題

本公開內容的一個方面是提供一種使用超親水性油-水分離過濾器的連續的油-水分離系統，所述超親水性油-水分離過濾器具有作為親水性水凝膠層實現的超親水性表面層，所述親水性水凝膠層通過將超親水性表面處理方法應用到過濾過濾器或用于過濾過濾器的聚合物纖維上而被牢固地結合到聚合物纖維的表面上。

本公開內容的另一個方面是提供一種連續的油-水分離系統，其中通過使殘余的油-水混合物再循環，同時將超親水性油-水分離過濾器和超疏水性油-水分離過濾器組合，油-水分離效率被提高。

然而，由本公開內容的示例性實施方案待解決的問題不限于上文的問題，并且可以在本公開內容中所包含的技術思想的范圍內進行多種擴展。

技術解決方案