本發(fā)明涉及一種油水分離器，具體涉及一種基于半導(dǎo)體制冷的油水分離器及油水分離方法。

技術(shù)背景

含油廢水主要來源于石油、石油化工、鋼鐵、焦化、煤氣發(fā)生站、機(jī)械加工等工業(yè)部分。廢水中油類污染物質(zhì)，除重焦油的相對(duì)密度為1.1以上外，其余的相對(duì)密度都小于1。油類物質(zhì)在廢水中通常以三種狀態(tài)存在：1)浮上油，油品在廢水中分散的顆粒較大，油滴粒徑大于100μm，易于從廢水中分離出來；2)分散油，油滴粒徑介于10-100μm之間，懸浮于水中；3)乳化油，油滴粒徑小于10μm，油品在廢水中分散的粒徑很小，呈乳化狀態(tài)，不易從廢水中分離出來；4)溶解油，油類溶解于水中的狀態(tài)。含油廢水對(duì)人類、動(dòng)物和植物乃至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生不良的影響。所以需要對(duì)含油廢水進(jìn)行油水分離?，F(xiàn)有的油水分離方法主要是根據(jù)水和油的密度差，利用重力沉降原理去除雜質(zhì)或完成油和水的分離，但是該種方法一般只能將浮上油與水進(jìn)行分離，而且在分離過程中需要對(duì)含油廢水靜置較長時(shí)間，所以會(huì)存在油水分離效率低、耗時(shí)長、油水分離不徹底的問題。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中油水分離存在的分離效率低、耗時(shí)長、油水分離不徹底的問題，尚缺乏有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于半導(dǎo)體制冷的油水分離器及油水分離方法。該油水分離器通過制冷增加油脂粘度，提高了油水分離的效率，降低了油水分離的時(shí)長，并且還可以明顯降低分離后水中的含油量。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種基于半導(dǎo)體制冷的油水分離器，包括機(jī)架、電機(jī)、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、油帶、刮板和半導(dǎo)體制冷裝置，其中，主動(dòng)輪和從動(dòng)輪分別安裝在機(jī)架的上端和下端，主動(dòng)輪通過主動(dòng)軸與電機(jī)連接；

油帶套在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪上；刮板安裝在機(jī)架上，位于主動(dòng)輪和從動(dòng)輪之間，且與油帶接觸，用于刮除油帶上的油，刮板上設(shè)置有導(dǎo)油槽；

所述半導(dǎo)體制冷裝置包括溫控器、吸熱端、散熱端以及至少一根連接吸熱端和散熱端的熱管，吸熱端包括至少一個(gè)半導(dǎo)體制冷元件、導(dǎo)冷器和吸熱端基板，導(dǎo)冷器的一面固定在半導(dǎo)體制冷元件的冷端，另一面與油帶的內(nèi)側(cè)貼合設(shè)置，用于對(duì)含油廢水和油帶降溫，吸熱端基板固定在半導(dǎo)體制冷元件的熱端，且與熱管的一端固定連接；散熱端設(shè)置有散熱端基板，散熱端基板與熱管的另一端固定連接，散熱端基板貼合刮板安裝，用于對(duì)刮板加熱；溫控器與半導(dǎo)體制冷元件連接，用于控制半導(dǎo)體制冷元件的功率。

半導(dǎo)體制冷元件產(chǎn)生的冷量可以對(duì)含油廢水進(jìn)行降溫，一方面提高含油廢水中油脂類物質(zhì)的粘度，便于油脂類物質(zhì)粘附到油帶上，便于提取含油廢水中的浮上油和分散油；另一方面，對(duì)含油廢水降溫時(shí)，可以降低油脂類物質(zhì)在水中的溶解度。兩方面的綜合作用，可以最大限度提取含油廢水中的油脂類物質(zhì)，降低水中的含油量。

半導(dǎo)體制冷元件產(chǎn)生的熱量對(duì)刮板進(jìn)行加熱時(shí)，可以降低油帶上油脂類物質(zhì)的粘度，增加油脂類物質(zhì)的流動(dòng)性，便于油脂類物質(zhì)與油帶的分離，便于油脂類物質(zhì)的收集，同時(shí)有利于油帶的循環(huán)利用。

半導(dǎo)體制冷元件的冷量和熱量的綜合利用，提高了含油廢水的油水分離效率。

油帶的下端浸入含油廢水中，油帶在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，將含油廢水中的油脂類物質(zhì)進(jìn)行吸附，無需將含油廢水靜置太長時(shí)間，使油水分層，提高了油水分離的效率。

進(jìn)一步的，所述溫控器包括溫度傳感器和溫度控制器。溫度傳感器可以感應(yīng)導(dǎo)冷器附近的含油廢水的溫度，有助于溫度控制器控制半導(dǎo)體制冷元件的制冷功率。

進(jìn)一步的，吸熱端的外表面設(shè)置有防水保溫層?？梢苑乐购蛷U水對(duì)吸熱端造成損害，并且有利于提高半導(dǎo)體制冷元件的制冷、制熱效果。

進(jìn)一步的，所述刮板工作端斜向上傾斜設(shè)置。更有利于將從油帶上刮下的油導(dǎo)送出去，避免油的泄露。

進(jìn)一步的，所述支架的底部設(shè)置有移動(dòng)輪組。移動(dòng)輪組可以使支架移動(dòng)，便于對(duì)含油廢水槽中的含油廢水進(jìn)行油水分離，更有利于降低水中的含油量。

進(jìn)一步的，吸熱端基板和散熱端基板內(nèi)設(shè)置有用于安裝熱管的熱管凹槽。

進(jìn)一步的，所述油帶為柔性親油環(huán)形帶。

一種基于半導(dǎo)體制冷的油水分離方法，包括如下步驟：

1)移動(dòng)油水分離器，使油帶的下端浸漬在含油廢水中，并將半導(dǎo)體制冷裝置的吸熱端安裝于含油廢水的液面位置；

2)啟動(dòng)半導(dǎo)體制冷裝置，對(duì)含油廢水降溫至預(yù)設(shè)凝固溫度時(shí)，啟動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)油帶運(yùn)動(dòng)；油帶運(yùn)動(dòng)至刮板處時(shí)，油帶上粘附的油被刮板刮下，油帶重新浸入含油廢水中，對(duì)含油廢水進(jìn)行循環(huán)吸附。

進(jìn)一步的，步驟2)中，刮板經(jīng)半導(dǎo)體制冷裝置加熱后的溫度為預(yù)設(shè)液化溫度。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明同時(shí)利用半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)產(chǎn)生的冷量和熱量，一方面利用半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)產(chǎn)生的冷量來降低混合液的溫度，提高油脂類物質(zhì)的粘度，便于油脂類物質(zhì)的提取，另一方面利用半導(dǎo)體系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量降低油脂類物質(zhì)的粘度，便于油脂類物質(zhì)的分離，增加油脂類物質(zhì)的流動(dòng)性。

附圖說明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。

圖1為本發(fā)明的油水分離器示意圖；

圖2為本發(fā)明的制冷系統(tǒng)示意圖；

其中，1、上軸承橫梁，2、主動(dòng)輪，3、主動(dòng)軸，4、第一軸承，5、第一軸承支架，6、油帶，7、保溫層，8、從動(dòng)輪，9、從動(dòng)軸，10、第二軸承，11、第二軸承支架，12、下軸承橫梁，13、電機(jī)殼，14、電機(jī)，15、支撐架，16、刮板，17、螺栓，18、第三軸承，19、第三軸承支架，20、散熱端基板，21、熱管，22、導(dǎo)冷器，23、半導(dǎo)體制冷元件，24、吸熱端基板。

具體實(shí)施方式

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

如圖1和2所示，一種油水分離器，包括半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)、油帶系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、機(jī)架。電機(jī)13設(shè)置于機(jī)架上，通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)13的機(jī)軸與油帶系統(tǒng)連接。油帶系統(tǒng)包括主動(dòng)軸3、主動(dòng)輪2、油帶6、從動(dòng)軸9、從動(dòng)輪8、第一軸承4、第二軸承10、第三軸承18。主動(dòng)軸3一端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)14的機(jī)軸連接，另一端與第一軸承4連接，可在電機(jī)13的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。主動(dòng)輪2設(shè)置于主動(dòng)軸3外側(cè)。油帶6為柔性易吸附油脂類材料的環(huán)形帶，油帶6的上端套在主動(dòng)輪2上，下端套在從動(dòng)輪8上。從動(dòng)輪7設(shè)置從動(dòng)軸9外側(cè)。從動(dòng)軸9兩端分別安裝在第二軸承10和第三軸承18上。

機(jī)架包括支撐架15、刮油板16、上軸承橫梁1、下軸承橫梁12、電機(jī)殼13、第一軸承支架5、第二軸承支架11、第三軸承支架19。所述電機(jī)殼13設(shè)置于所述支撐架15上方，電機(jī)殼13內(nèi)部安裝有所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)14。上軸承橫梁1一端與電機(jī)殼13連接，另一端與第一軸承支架5連接；下軸承橫梁12一端與第二軸承支架11連接，另一端與第三軸承支架19連接。第一軸承支架5，第二軸承支架11，第三軸承支架19上均設(shè)置有軸承孔，分別用于安裝第一軸承4，第二軸承10，第三軸承18。刮板16通過螺栓17固定于支撐架15上，刮板16與油帶6外側(cè)相貼合，用于刮下油帶6外側(cè)粘附的油脂。

半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)包括制冷模塊、導(dǎo)冷器21、導(dǎo)熱模塊、防水保溫層7，制冷模塊包括一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體制冷元件23，半導(dǎo)體制冷元件23通過導(dǎo)線與溫控器連接。溫控器包括溫度傳感器和溫度控制器，用以控制所述半導(dǎo)體制冷元件的輸入功率，從而調(diào)節(jié)局部油水混合液的溫度。半導(dǎo)體制冷元件23的冷端與導(dǎo)冷器22貼合，半導(dǎo)體制冷元件23的熱端與導(dǎo)熱模塊貼合。導(dǎo)冷器22的一面與半導(dǎo)體制冷元件23的冷端貼合，另一面與油帶6下端內(nèi)側(cè)貼合。工作時(shí)，導(dǎo)冷器22應(yīng)安裝于油水含油廢水的液面位置，以降低含油廢水的溫度，增加油脂類物質(zhì)的粘度。導(dǎo)熱模塊包括吸熱端基板24、散熱端基板20和一根或多根熱管21，吸熱端基板24與半導(dǎo)體制冷元件23的熱端貼合，并與熱管21的吸熱端連接，用于吸收所述半導(dǎo)體制冷元件產(chǎn)生的熱量。散熱端基板20與刮板16貼合，并與熱管21的散熱端相連，用于加熱刮板16，加速油脂類物質(zhì)的分離和流動(dòng)。防水保溫層7設(shè)置于所述制冷模塊、導(dǎo)冷器22、導(dǎo)熱模塊外側(cè)。

本發(fā)明工作時(shí)，半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)將產(chǎn)生的冷量通過導(dǎo)冷器22傳遞給含油廢水，使含油廢水的溫度降低和油類物質(zhì)的粘度提高，電機(jī)14帶動(dòng)油帶6運(yùn)動(dòng)，油帶6從含油廢水中吸附的油脂跟隨油帶6運(yùn)動(dòng)，當(dāng)油帶運(yùn)動(dòng)至刮板16處時(shí)，被半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)導(dǎo)熱模塊加熱的刮板16會(huì)將油帶上的油脂刮下，之后油帶重新進(jìn)入油水混合液，開始新一輪的吸附油脂和刮油的程序。

以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。