小河道撇油沉降收油设备的研发和应用

王恒　王小林　张军民　常怡立　王忠田

摘 要：为了能对小流域河道的油污能进行很好的回收，需要一个能更好的节省人力物力的技术和设备对小流域河道内的油污进行处置回收。针对这种大型收油设备无法到达的地域，设计研发了一种新型的小河道撇油沉降收油设备。可在各种地形条件差、大型收油设备无法到达的情况下，能更好的节省人力物力且能快速有效地进行作业。结果表明，本设计研发的小河道撇油沉降收油设备组装快捷、操作简单、回收率更高、搬运轻便，在小河道等特殊区域能够正常作业。

关键词：撇油器 污油回收 特殊区域

中图分类号：TG174 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）03（c）-0017-02

1 撇油器的必要性

在现有负责作业区域中，杏子河为延河一级支流，其水流相对平缓，流速0.7m/s，1km以上的沟道62条，作为王瑶水库主供水源，是延安50万居民主要饮用水源之一，保护杏子河流域不受污染，是我们环保抢险工作的首要任务之一。然而，因外破力（如地区性强降雨引发的滑坡、塌方等自然灾害）等因素，导致输油管线故障，在该沿河流域出现的原油泄漏造成的水域污染问题，是目前杏子河流域环保性工作主要面对的问题。针对该河流域出现的原油泄漏问题，因地域性质的问题，回收处理的效率一直相对较低或者不甚理想。到目前为止，在大流域河道我国设有大型收油设备对河流污油进行拦截回收；但在小型河道，我们只能投入更大的人力物力进行简单的回收。

因此，针对杏子河流域的历次出现的抢险情况，我们设计研发了一款更适合该种流域的河道撇油沉降收油设备。以确保应急抢险工作能更好更快的完成，将污染降到最低，遏制事态的进一步发展，以確保杏子河等流域的水体安全。

2 撇油器的工作原理及各功能件分析

2.1 结构原理设计

根据原油特性，我们设计将等同河道宽的撇油器（见图1）放置在河道两边的可调节支架上，调节两个支架使撇油器处于水面，转动撇油器使开口的下端进入水体表层，让漂浮在水面上的污油自然流入撇油器内。同时，通过连接在撇油器一侧的一台2.2kW管道自吸泵，将撇油器内的污染物输送到沉降罐内，经过三级沉降使油水逐级分离，一级、二级沉降后剩余的干净水体可通过安装在罐体底部的闸阀排出，三级沉降罐内的油污通过一台750W的潜污泵输送到运输罐进行回收；整个系统通过一台10kW的便携式发电机组提供持续电源供应。实现了整套系统的撇油功效及现场应用简便性。

2.2 单功能件说明分析

2.2.1 撇油器

撇油器（见图2）由收油头和可调式支架组成。收油头具体使用φ300mmPE管，将一头封堵，另一头封堵安装φ15mm出水管，管中心开16×2000mm矩形口用以油污进入；支架使用轻便材料焊制便于操作，支架横梁安装调节丝杠，可根据河道水位调节撇油头高低。撇油器的长度可根据河道水面的宽度进行一定范围的伸缩调整，每款的适用河流宽度范围在L～2L之间（L为撇油器收回长度）。特点：安装方便，操作简单，材质轻巧耐用，主要用于小流域、沟道的水面污油回收处理。

2.2.2 管道自吸泵

管道自吸泵（见图3）将撇油器内回收的油污输送到三级沉降罐内，最大功率：2.2kW，额定电压：220V，最大流量：8m3/h，能够满足正常的收油作业。

2.2.3 三级沉降罐和潜污泵

（1）三级沉降罐。

三级沉降罐（见图4）主要用于回收的油污进行油水分离，油污首先进入一级罐内进行沉降，进入罐内的油污到达二级罐隔板顶端时，油浮在水面的上部，流入二级沉降罐，进行再次分离，到达三级罐时油水基本分离。收油作业结束后打开罐体下部的闸阀，排掉干净的水体。三级沉降罐采用不锈钢板材焊制加工而成，设计合理，轻巧耐用，长：1500mm，宽：800mm，第一级高：800mm，第二级高：700mm，第三级高：600mm，罐体两侧各有两个把手，便于作业人员搬运。

（2）潜污泵。

潜污泵（见图5）是将三级沉降罐内回收的油污输送到运输罐。最大功率：750W，额定电压：220V，最大流量：300L/min。

油污通过沉降罐的前两级快速沉降，再经过最后一层的持续沉降，通过潜污泵进行油污的排除，整个过程简单有效，收油率明显提高。

2.2.4 发电机

发电机（见图6）主要为油污管道泵及潜污泵提供移动持续工作电源，最大输出功率：10kW，额定输出电压：220V/380V。

3 现场应用

3.1 操作应用

整个作业系统的操作只需4～6人。操作简单快捷，整个系统组建时间不超过10min。

工作步骤：

（1）组装各工作功能件；

（2）逐步连接各功能件；

（3）启动发电机提供现场电源；

（4）固定好油污支架等撇油具；

（5）执行撇油工作。

3.2 应用实例

2018年8月，杏子河现场针对该撇油器进行了实地演练操作，进行了油污收集工作。据现场统计，整个操作流程4人负责，仅1h内成功收集了油污2方，较常规人工收集效率性提高近80%。

4 结语

小河道撇油沉降收油设备的研发与应用的成功，有效解决了小河道流域污油回收处理的难题，从根本上解决了人力物力的投入过大的问题、提高了现场的环保应急抢修效率，为小河道区域的环保工作打下了坚实的基础。该设备无论是从社会角度还是经济性角度来衡量，皆可以在行业类进行应用推广。

参考文献

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