本发明涉及一种油水分离装置和包括该装置的 浮油收集系统。 背景技术

世界石油主要依靠海上运输， 而油船在航行中搁浅、 碰撞、 触礁以及船体本身结 构破坏等会造成严重的漏油事故。 同时， 越来越多的海上钻井平台和海上输油管道相继 建成， 也存在着环境或者自身结构的安全隐患问题， 从而导致海上漏油事故， 产生大面 积的海上浮油。 因此， 通过行之有效的海上浮油回收手段， 依靠先进的海面浮油回收装 置能够将其造成的负面影响降至最低。

现有的浮油收集装置对于面积狭小、 液量较少的水上浮油， 能够发挥收集、 处理 的作用， 但是对于处理由大型、 巨型油船翻沉或泄漏引起的大量浮油扩散在大 面积海域 的情况， 就显得无能为力了。 例如， 现有的浮油收集器大多利用水、 油密度的不同， 先 通过浮动吸油口吸取水体表面的浮油和部分水 ，通过往复泵将油水混合液送入涡旋浮油 分离器中， 将油水混合液在分离器中实现分离， 浮油在分离器内积累， 并且自动排出， 分离出浮油的水通过回水管返回到水体中。例 如， CN2122860U公开了一种浮油收集器， 该浮油收集器主要由抽水泵、 抽油泵、 浮体和敞口容器组成， 其利用局部水位差， 运用 层流流速和流体粘性原理， 直接在含浮油的水中收集浮油。 又如， CN101565942A公开 了一种海上铲式浮油收集器， 所述装置的主体结构由气垫、 平衡翼、 浮油进口控制装置 构成。 浮油通过进油控制装置进入， 并经过细滤网以过滤海上漂浮的杂物， 利用浮油与 海水密度不同的原理对进入油水分离池的混合 物进行油水分离。分离后的浮油漂浮在海 水之上， 下层海水通过排水口排出， 此时打开吸油泵收集浮油并将浮油储存于柔性 储油 袋中。 但是， 采用现有技术的方法， 浮油收集效率较低， 且不适合用于海上的大面积浮 油收集。 发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的浮油收集装 置的浮油收集效率较低， 且不适用 于海上的大面积浮油收集的缺陷， 提供一种浮油收集效率较高， 并适用于海上的大面积 浮油收集的油水分离装置以及包括该油水分离 装置的浮油收集系统。

本发明提供了一种油水分离装置， 其中， 该装置包括由壁围成的集油腔室， 所述壁 的至少部分表面被多孔亲油疏水层覆盖，所述 壁的被多孔亲油疏水层覆盖的部分允许水 和油通过，该装置还包括覆盖在多孔亲油疏水 层表面或之上的用于限定多孔亲油疏水层 的流动的固定层， 且固定层允许水和油通过， 所述多孔亲油疏水层的孔直径为 300-850 微米， 孔隙率为 10-40%。

本发明还提供了一种浮油收集系统， 该系统包括至少一个油水分离装置， 其中， 所 述油水分离装置为本发明提供的油水分离装置 。

在本发明提供的油水分离装置中， 围成集油腔室的壁的至少部分表面被多孔亲油 疏 水层覆盖， 因此， 浮油在与亲油疏水层接触后， 由于具有较小的界面张力而能够流入表 面包覆有亲油疏水膜的覆膜硅砂之间的缝隙并 通过被多孔亲油疏水层覆盖的集油腔室 的壁的通孔流入集油腔室中，而水与亲油疏水 层接触后由于具有较大的界面张力则基本 被阻挡在亲油疏水层之外， 或者只能少量渗入， 甚至无法渗入， 从而达到将油和水分离 的目的。 更令人意外的是， 采用本发明的油水分离装置的浮油收集系统能 够有效地收集 大面积的海上浮油， 浮油收集效率得到了显著提高。 附图说明

图 1为本发明提供的油水分离装置的局部剖视图� �示意图；

图 2为本发明提供的油水分离装置的局部剖视图� �示意图；

图 3为本发明提供的浮油收集系统的示意图。 具体实施方式

按照本发明， 所述油水分离装置包括由壁 1围成的集油腔室 2， 所述壁 1的至少部 分表面被多孔亲油疏水层 3覆盖，所述壁 1的被多孔亲油疏水层 3覆盖的部分允许水和 油通过，该装置还包括覆盖在多孔亲油疏水层 3表面或之上的用于限定多孔亲油疏水层 的流动的固定层 4， 且固定层 4允许水和油通过， 所述多孔亲油疏水层 3 的孔直径为 300-850微米， 优选为 300-600微米； 孔隙率为 10-40%， 优选为 20-35%。 所述孔直径可 以通过电子显微镜测得， 所述孔隙率可以采用压汞法测得， 具体操作如下： 将水银压入 多孔介质中替代空隙中的空气， 测得压入水银前后试样的质量差即可计算得出 空隙体 积， 除以外观体积即可得到孔隙率。 采用本发明提供的所述油水分离装置， 亲油疏水层的压差在 0-20kPa之间时， 油和 水透过亲油疏水层的体积流量之比可以为 1.5-3:1。

如图 1所示， 所述油水分离装置包括由壁 1围成的集油腔室 2， 所述壁 1的部分表 面被多孔亲油疏水层 3覆盖，所述壁 1的被多孔亲油疏水层 3覆盖的部分允许水和油通 过，该装置还包括覆盖在多孔亲油疏水层 3表面或之上的用于限定多孔亲油疏水层的流 动的固定层 4， 且固定层 4允许水和油通过。

优选情况下， 为了提高集油效率， 所述壁 1 的全部表面均被多孔亲油疏水层 3覆 。

按照本发明， 所述围成集油腔室 2的壁 1和固定层 4可以为各种形状和材质 （如 塑料）， 只要能够允许水和油通过， 以收集浮油、 以及限定所述多孔亲油疏水层的流动 即可。 优选情况下， 壁 1和固定层 4均为板状物。 能够实现允许水和油通过的方式有多 种，优选情况下，固定层 4和所述壁 1的被多孔亲油疏水层 3覆盖的部分具有多个通孔， 使得固定层 4和所述壁 1的被多孔亲油疏水层 3覆盖的部分通过通孔允许水和油通过。 虽然， 壁 1的被多孔亲油疏水层 3覆盖的部分允许水和油通过， 但是由于多孔亲油疏水 层具有亲油疏水的作用， 因而使油能够很容易通过所述多孔亲油疏水层 并通过壁 1进入 集油腔室， 并阻止水通过， 或者仅仅使少量的水能够透过所述亲油疏水层 而到达壁 1的 表面并通过壁 1进入集油腔室。 为了更加利于水和油顺利、 快速通过固定层而与多孔亲 油疏水层接触， 使油通过壁 1而快速进入集油腔室内， 所述通孔均匀分布在固定层 4和 所述壁 1的被多孔亲油疏水层 3覆盖的部分上。 按照上述实施方式， 优选情况下， 壁 1 与固定层 4之间形成油水分离腔室 5， 多孔亲油疏水层 3填充在油水分离腔室 5中。 以 更便于实施油水分离以及集油。此外， 可以根据集油腔室的形状来形成与之相配合的 固 定层的形状， 使所述油水分离腔室 5具有与集油腔室 2相配合的形状。

按照本发明， 所述集油腔室 2 的形状可以为各种可以用于收集水面浮油的形 状， 例如， 可以为球体、 柱体或椎体。 并且， 可以根据水域的面积来适当选择所述油水分离 装置中集油腔室的容积大小，一般情况下，所 述集油腔室 2的体积大小可以为 50-100ml。

如图 2所示， 所述油水分离装置包括由壁 1围成的集油腔室 2， 该集油腔室 2的壁 1的全部表面均被多孔亲油疏水层 3覆盖， 被多孔亲油疏水层 3覆盖的集油腔室 2的壁 1具有多个均匀分布的通孔 8， 位于多孔亲油疏水层 3表面具有用于限定多孔亲油疏水 层 3的流动的固定层 4， 且固定层 4上具有多个均匀分布的通孔 9， 所述集油腔室 2的 壁 1与固定层 4形成分离腔室 5。 按照本发明， 所述油水分离装置还可以优选包括与集油腔室 2连通的管道， 而无 需将该油水分离装置先进行打捞就可以方便地 抽取并收集存储在集油腔室 2中的浮油。

按照本发明， 所述多孔亲油疏水层 3可以为各种具有亲油疏水作用的多孔材料层� � 优选情况下， 为了进一步提高过滤浮油的油水分离效果， 所述亲油疏水层 3为覆膜硅砂 的堆积物。其中， 所述覆膜硅砂可以是各种能够使油流入覆膜硅 砂之间的缝隙而使油通 过， 并将水尽量阻隔在覆膜硅砂之外的具有亲油疏 水性的覆膜硅砂。 优选情况下， 本发 明所述覆膜硅砂为表面包覆有包覆层的硅砂， 所述表面包覆有包覆层的覆膜硅砂是通过 将硅砂与亲油疏水性树脂混合， 并经固化而形成的。

按照本发明， 所述被多孔亲油疏水层 3覆盖的集油腔室 2的壁 1以及固定层 4上 的通孔是为了便于浮油进入所述油水分离装置 中并最终进入集油腔室 2中， 而且， 为了 防止当浮油透过所述覆膜硅砂并通过集油腔室 的通孔流入集油腔室 2中时将覆膜硅砂一 起带入， 以及防止覆膜硅砂通过固定层 4上的孔流出， 而影响油水分离效果， 优选使上 述通孔（包括被多孔亲油疏水层覆盖的集油腔 室 2的壁 1上的通孔以及固定层 4上的通 孔）的孔直径不大于所述覆膜硅砂的平均颗粒 直径， 更优选小于所述覆膜硅砂的平均颗 粒直径。 例如， 所述通孔的孔直径可以为 100-400微米。

所述覆膜硅砂的圆球度越好， 越能够保证覆膜硅砂直径的孔隙较小、 且均匀， 从 而进一步提高透油效果， 因此， 所述覆膜硅砂的圆球度可以为 0.7以上， 进一步优选为 0.7-0.95。 其中， 所述 "圆球度 "指颗粒棱角的相对锐度或曲率的量度， 也可以指颗粒 接近球形的程度； 圆球度的测定方法为本领域技术人员所公知， 例如， 可采用图版法进 行测定。所述覆膜硅砂的颗粒直径可以为 300-850微米； 堆积密度可以为 1.4-1.65%， 优 选为 1.4-1.5%。

按照本发明， 所述多孔亲油疏水层 3 的厚度可以根据待收集的水上浮油的多少来 适当选择， 若浮油层较薄， 则相应形成多孔亲油疏水层 3的覆膜硅砂的堆积物的厚度就 可以较薄， 若浮油层较厚， 则相应形成多孔亲油疏水层 3的覆膜硅砂的堆积物的厚度就 可以较厚， 通常情况下， 所述多孔亲油疏水层 3的厚度可以为 5-50毫米， 优选为 10-30 按照本发明， 所述亲油疏水性树脂与硅砂的重量比的可选择 范围较宽， 优选情况 下， 亲油疏水性树脂的量使得所述包覆层的厚度为 0.1-10微米， 更优选为 1-5微米。 因 此， 通常情况下， 亲油疏水性树脂与硅砂的质量比可以为 0.2-15:100。

按照本发明， 所述亲油疏水性树脂可以是各种亲油疏水性树 脂， 优选情况下， 所 述亲油疏水性树脂选自亲油疏水性环氧树脂、 亲油疏水性酚醛树脂、 亲油疏水性聚氨酯 树脂和亲油疏水性硅树脂中的一种或多种。

更优选情况下， 当所述亲油疏水性树脂选自亲油疏水性环氧树 脂、 亲油疏水性酚 醛树脂、 亲油疏水性聚氨酯树脂和亲油疏水性硅树脂中 的至少两种时， 还可以达到更佳 的亲油疏水性， 进一步优选情况下， 所述任意两种亲油疏水性树脂之间的质量比可 以为 1:0.1-10。

具体来说， 所述亲油疏水性环氧树脂可以选自縮水甘油醚 类环氧树脂、 縮水甘油 酯类环氧树脂、 縮水甘油胺类环氧树脂、 线型脂肪族类环氧树脂、 脂环族类环氧树脂、 聚硫橡胶改性环氧树脂、 聚酰胺树脂改性环氧树脂、 聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂、 丁 腈橡胶改性环氧树脂、 酚醛树脂改性环氧树脂、 聚酯树脂改性环氧树脂、 尿醛三聚氰胺 树脂改性环氧树脂、 糠醛树脂改性环氧树脂、 乙烯树脂改性环氧树脂、 异氰酸酯改性环 氧树脂和硅树脂改性环氧树脂中的一种或多种 。

所述亲油疏水性酚醛树脂可以选自二甲苯改性 酚醛树脂、 环氧树脂改性酚醛树脂 和有机硅改性酚醛树脂中的一种或多种。

所述亲油疏水性聚氨酯树脂可以为选自由有机 多异氰酸酯、 聚醚和聚酯等低聚物 多元醇中的一种或多种制备而得到的聚氨酯树 脂。

所述亲油疏水性硅树脂可以选自甲基三氯硅烷 、 二甲基二氯硅烷、 苯基三氯硅烷、 二苯基二氯硅烷和甲基苯基二氯硅烷中的一种 或多种。

按照本发明， 用于固化亲油疏水性树脂的方法可以为各种常 规的方法， 例如， 用 固化剂进行固化， 或者直接进行光固化。 用于固化的固化剂的种类可以为本领域技术人 员所公知的各种用于固化亲油疏水性树脂的固 化剂，其用量的可调节范围也较宽。例如， 所述固化剂与所述亲油疏水性树脂的重量比可 以为 1-25:100。

用于所述亲油疏水性环氧树脂的固化剂可以选 自脂肪胺、 脂环胺、 芳香胺及其改 性体、 聚酰胺、 酸酐、 叔胺及其盐、 多聚甲醛、 咪唑、 高分子预聚体、 过氧化酰类、 仲 甲醛和蜜胺树脂中的一种或多种。

用于所述亲油疏水性酚醛树脂的固化剂可以为 六次甲基四胺。

用于所述亲油疏水性聚氨酯树脂的固化剂可以 选自甲苯二异氰酸酯（TDI)和三羟 甲基丙烷 （TMP) 的加成物、 甲苯二异氰酸酯 （TDI) 和含羟基组份的预聚物及单组份 潮气固化剂和甲苯二异氰酸酯 （TDI) 的三聚体中的一种或多种。

用于所述亲油疏水性有机硅树脂的固化剂可以 为二丁基二月桂酸锡和 /或 Ν,Ν,Ν',Ν'-四甲基胍盐。

按照本发明， 优选情况下， 为了进一步改善包覆层的亲油疏水性， 所述表面包覆 有包覆层的覆膜硅砂是通过将硅砂与亲油疏水 性树脂以及增塑剂和 /或润滑剂混合，并经 固化而形成的。

按照本发明， 所述增塑剂的种类和用量为本领域技术人员所 公知， 其主要起到降 低弹性模量和断裂拉伸强度， 改进柔软性， 改进可逆弯曲强度， 改进韧性和冲击强度， 降低玻璃化转变温度， 扩张聚合物在较低温度下的可应用型， 改进对各种基料的粘合等 作用。 优选情况下， 所述增塑剂与所述亲油疏水性树脂的重量比可 以为 5-25:100， 所述 增塑剂优选选自邻苯型二甲酸酯、 脂肪族二甲酸酯和磷酸酯中的一种或多种。 其中， 所 述邻苯二甲酸酯可以为邻苯二甲酸二甲酯。 所述脂肪族二甲酸酯可以为二甘醇二甲酸 酯、乙二醇二甲酸酯和二乙二醇二甲酸酯中的 一种或多种。磷酸酯可以为三芳基磷酸酯、 异丙苯基苯基磷酸酯和酚醚磷酸酯中的一种或 多种。

按照本发明， 所述润滑剂的种类和用量为本领域技术人员所 公知， 其主要起到改 进润滑性能和减少摩擦， 减少静电， 改进表面光泽和外观的作用。 优选情况下， 所述润 滑剂与所述亲油疏水性树脂的重量比可以为 1-10:100， 所述润滑剂优选选自聚乙烯蜡、 氧化聚乙烯蜡、硬脂酸酰胺、硬脂酸钙、硬脂 酸锌和乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或多种。

按照本发明， 将硅砂与亲油疏水性树脂以及选择性含有的增 塑剂和 /或润滑剂混合， 并固化的条件可以为本领域常规的条件， 例如， 可以先将硅砂颗粒加热至 50-400°C， 优 选为 100-24CTC ; 并与亲油疏水性树脂以及选择性含有的增塑剂 和 /或润滑剂混合， 搅拌 均匀， 对搅拌的时间没有特别的要求， 只要能使所述亲油疏水性树脂均匀地附着在硅 砂 颗粒的表面即可。搅拌时间优选为 1-10分钟。固化的条件可以包括固化的温度为 20-150 V , 固化的时间可以为 0.1-24小时， 固化的湿度可以为 5-35%。

所述亲油疏水性树脂、增塑剂和润滑剂的加入 顺序对本发明得到的覆膜硅砂的性能 基本没有影响， 例如， 可以将亲油疏水性树脂、 增塑剂和润滑剂一起加入与硅砂混合， 也可以分步加入， 如， 先将亲油疏水性树脂与硅砂混合， 然后再与增塑剂和 /或润滑剂混 合。

优选地， 还可以包括冷却、 破碎、 筛分得到的覆膜硅砂， 以控制所述覆膜硅砂颗粒 的粒径。 本发明对冷却的条件没有特别要求， 优选冷却至室温。 此外， 可以采用常规的 破碎和筛分方法得到本发明的颗粒大小的覆膜 硅砂。

本发明还提供了一种浮油收集系统， 该系统包括至少一个油水分离装置， 其中， 所述油水分离装置为本发明提供的油水分离装 置。

优选情况下， 所述油水分离装置可以为多个， 并优选均匀分布在具有浮油的水面 上， 以便于在水域面积较大的水面乃至海面进行浮 油收集， 以提高收集效率。 其中， 多 个油水分离装置可以采用软连接的方式进行固 定， 例如， 用钢丝、 细蛇管和细绳等将多 个油水分离装置连接， 并均匀分布在水面上。

优选情况下， 所述浮油收集系统还可以包括泵和连接泵与每 个油水分离装置的集 油腔室的管道， 以便于同时抽取收集到的浮油。

优选情况下， 所述浮油收集系统还可以包括集油装置， 以便用于储存来自泵的浮 油。

优选情况下， 所述浮油收集系统还可以包括船体， 以便用于存放集油装置。 按照本发明， 采用本发明所述浮油收集系统进行水面浮油收 集的方法包括将本发 明提供的所述油水分离装置置于具有浮油的水 面，使得覆盖在多孔亲油疏水层 3表面或 之上的用于限定多孔亲油疏水层的流动的固定 层 4的至少部分表面与具有浮油的水面接 触； 收集集油腔室内的浮油。

按照本发明的方法， 将所述油水分离装置置于具有浮油的水面， 为了达到有效吸 收浮油的目的， 需要使得覆盖在多孔亲油疏水层 3表面或之上的用于限定多孔亲油疏水 层的流动的固定层 4的至少部分表面， 优选为 30-80%的表面与具有浮油的水面接触， 以使得通过固定层 4上的通孔进入油水分离腔室并与其中的多孔� �油疏水层 3接触。优 选情况下， 所述壁 1的全部表面均被多孔亲油疏水层 3覆盖， 为了更好地达到有效吸收 浮油的目的， 优选使所述油水分离装置的体积的 30-80%置于具有浮油的水面下 （浸入 水面之下）。

本发明对将油水分离装置置于具有浮油的水面 的方法没有特别限定， 可以采用各 种常规的方法， 例如， 通过浮力装置使所述油水分离装置漂浮在具有 浮油的水面， 或者 将所述油水分离装置吊在具有浮油的水面。

优选情况下， 所述水上浮油的收集方法还可以包括将每个集 油腔室内的浮油输入 储油装置， 以便用于储存浮油。 例如， 将每个集油腔室内的浮油输入储油装置的方法 包 括设置连通每个集油腔室的管道， 将每个集油腔室内的浮油通过所述管道输入储 油装 置。 具体来说， 连通每个集油腔室的管道与泵连接， 通过所述泵抽取每个集油腔室内的 浮油， 将浮油输入储油装置。 此外， 该方法还可以包括将装有浮油的储油装置运走 ， 例 如， 利用船体存放储油装置并便于运输。 下面结合图 3， 说明采用本发明的浮油收集系统收集水面浮油 的方法， 其中， 所述 浮油收集系统包括船体 1， 存放在船体上的集油装置 2， 泵 3， 连接泵 3与油水分离装置 4的集油腔室的管道 5。 所述收集水面浮油的方法包括将油水分离装置 4置于具有浮油 层 6的水面， 使所述油水分离装置 4浮在水面上， 所述油水分离装置包括由壁围成的集 油腔室， 形成集油腔室的壁的全部表面被多孔亲油疏水 层覆盖（优选使所述油水分离装 置的体积的 30-80%置于具有浮油的水面下）， 被多孔亲油疏水层覆盖的集油腔室的壁上 具有多个均匀分布的通孔，位于多孔亲油疏水 层表面具有用于限定多孔亲油疏水层的流 动的固定层， 且固定上具有多个均匀分布的通孔， 所述集油腔室的壁与固定层形成分离 腔室， 所述多孔亲油疏水层是覆膜硅砂的堆积物， 并被填充于分离腔室中。 收集一段时 间后， 启动泵 3， 通过管道 5收集油水分离装置 4的集油腔室内的浮油， 并储存在集油 装置 2内。

下面将通过具体实施例对本发明进行进一步的 详细描述。

在以下实施例中， 石英砂购自永登蓝天石英砂有限公司公司。

亲油疏水性树脂、 固化剂、 增塑剂的厂家和牌号如下：

聚酰胺树脂改性环氧树脂： 福清王牌精细化工有限公司

聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂： 山东圣泉化工股份有限公司

二甲苯改性酚醛树脂： 山东圣泉化工股份有限公司

有机硅树脂： 道康宁 （美国）

聚氨酯树脂： 山东圣泉化工股份有限公司

聚四氟乙烯： 上海齐耐润工贸有限公司

聚二甲基硅氧烷： 道康宁 （美国）

脂肪胺固化剂： 江阴天星保温材料有限公司

聚酰胺固化剂： 福清王牌精细化工有限公司

六次甲基四胺固化剂： 江阴天星保温材料有限公司

二丁基二月桂酸锡： 上海元吉化工有限公司

TDI三聚体： 顺德市勒流镇博高涂料厂

邻苯二甲酸二甲酯 （DMP) 增塑剂： 山东联太化工有限公司

聚乙烯蜡润滑剂： 北京化大天荣新材料技术有限公司

下述实施例 1-16中所述吸油效率的测试方法参考 《安全与环境学报》 第 8卷第 1期， 2008年 2月， 含油污泥石油醚浸提技术研究。 具体测试方法为： 索氏抽提 -紫外吸收光度法。

石油及其产品在紫外光区有特征吸收， 带有苯环的芳香族的化合物， 主要吸收波长 250-260nm, 带有共轭双键的化合物主要吸收波长 215_230nm。 为了避免其它因素的干 扰， 紫外吸收法常采用双波长测量。 一般原油的两个主要吸收波长为 225nm和 254nm， 石油产品中， 如燃料油、 润滑油等的吸收峰与原油相近。 因此， 波长的选择应视实际情 况而定， 原油和重质油可选 254nm， 而轻质油及炼油厂的油品可选 225nm。

索氏抽提-紫外吸收光度法是采用索氏抽提器� �环回流 6小时抽提含油污泥样品中 的原油， 萃取剂常用石油醚或混合庚烷， 采用紫外分光光度计双波长测量油含量。

溶液制备：

( 1 ) 标准油： 用经脱芳烃并重蒸馏过的 30-6CTC石油醚， 从含油污泥样品中萃取 油品，经无水硫酸钠脱水后过滤,将过滤液置� � 65°C恒温箱内赶尽残留的石油醚， 即得标 准油品。

(2)标准油储备溶液： 准确称取标准油品 0.1克溶于石油醚中， 移入 lOOmL容量瓶 内， 稀释至标线， 贮存于冰箱中， 此溶液每毫升含 1.00毫克油。

( 3 ) 标准油使用溶液： 临用前把上述标准油储备液用石油醚稀释 10倍， 此液每毫 升含 0.10毫克油。

(4) 脱芳烃石油醚 （60-9CTC馏分）

脱芳烃石油醚的制备： 用柱层析法将 60-100目粗孔微球硅胶和 70-120目中性层析 氧化铝 （在 150-16CTC活化 4小时） ， 在未完全冷却前装入内径 25mm高 750mm的玻璃柱 中。 下层硅胶高 600mm， 上面覆盖 50mm厚的氧化铝， 将市售石油醚（60_90°C馏分）通 过此柱以脱除芳烃。收集石油醚于细口瓶中， 在紫外分光光度计上 225nm处以水作参比， 测定处理过的石油醚使其透光率不应小于 80%。

标准曲线绘制：

向 7个 50 mL容量瓶中， 分别加入 0、 2.00、 4.00、 8.00、 12.00、 20.00和 25.00 mL标 准油使用溶液， 用石油醚 （60-9CTC ) 稀释至标线。 在紫外分光光度计上， 254 nm处， 用 1公分石英比色皿以脱芳烃石油醚为参比， 测定吸光度， 绘制标准曲线。

油泥样品的测定：

( 1 ) 将预先 105°C脱水的含油污泥样品 20g用滤纸包好， 装入索氏抽提器中， 向圆 底烧瓶中加入 1/2-1/3体积的石油醚， 回流冷凝 6小时。

(2)用脱芳烃的石油醚溶解上述剩余物质， 将其转移到 100 mL容量瓶中定容， 与 标准样品在同一条件下测定油泥样品吸光度。

(3) 在标准曲线上查出油含量， 计算其中的油含量。 制备实施例 1

本制备实施例用于说明本发明提供的表面包覆 有亲油疏水膜的覆膜硅砂的制备。 将平均颗粒直径为 0.4mm的 3kg石英砂颗粒（密度为 1.65克 /厘米 ³ )加热至 250°C 后放入混砂机中搅拌， 之后， 降温至 200°C， 加入聚酰胺树脂改性环氧树脂 0.15kg， 充 分搅拌， 使树脂均匀的分布于石英砂颗粒的外表面， 然后加入脂肪胺固化剂（固化剂与 树脂的重量比为 2:100) 固化， 最后冷却至室温， 破碎， 得到覆膜硅砂 （包覆层厚度为 1-2微米）。 得到的覆膜硅砂的圆球度为 0.72， 颗粒直径分布为 320-450微米。 制备实施例 2

本制备实施例用于说明本发明提供的表面包覆 有亲油疏水膜的覆膜硅砂的制备。 按照与制备实施例 1相同的方法制备覆膜颗粒， 不同的是， 在加入固化剂前加入邻 苯二甲酸二甲酯（DMP)增塑剂， 其与树脂的重量比为 10:100， 并充分搅拌， 得到的覆 膜硅砂的包覆层厚度为 2-3微米， 圆球度为 0.75， 颗粒直径分布为 350-430微米。

制备实施例 3

本制备实施例用于说明本发明提供的表面包覆 有亲油疏水膜的覆膜硅砂的制备。 按照与制备实施例 1相同的方法制备覆膜颗粒， 不同的是， 在树脂开始固化并且开 始结团 （块） 前加入润滑剂聚乙烯蜡， 其与树脂的重量比为 2:100， 并且搅拌均匀， 得 到的覆膜硅砂的包覆层厚度为 0.5-1微米， 圆球度为 0.78， 颗粒直径分布为 380-420微 米。 制备实施例 4

本制备实施例用于说明本发明提供的表面包覆 有亲油疏水膜的覆膜硅砂的制备。 按照与制备实施例 1相同的方法制备覆膜颗粒， 不同的是， 聚酰胺树脂改性环氧 树脂与石英砂颗粒的重量比为 0.5:100， 得到的覆膜硅砂包覆层厚度为 0.1-0.5微米， 圆 球度为 0.73， 颗粒直径为 350-430微米。 制备实施例 5 本制备实施例用于说明本发明提供的表面包覆 有亲油疏水膜的覆膜硅砂的制备。 按照与制备实施例 1相同的方法制备覆膜颗粒， 不同的是， 聚酰胺树脂改性环氧 树脂与石英砂颗粒的重量比为 12:100， 得到的覆膜硅砂包覆层厚度为 4-5微米， 圆球度 为 0.75， 颗粒直径为 360-450微米。 制备实施例 6

本制备实施例用于说明本发明提供的表面包覆 有亲油疏水膜的覆膜硅砂的制备。 将平均粒径为 0.4mm的石英砂颗粒 2kg加热至 400°C，加入聚乙烯醇叔丁醛改性环 氧树脂 0.04kg， 充分搅拌， 使树脂均匀的分布于石英砂颗粒的外表面， 然后加入聚酰胺 固化剂固化 （其与树脂的重量比为 5:100) 固化， 使得石英砂颗粒表面形成树脂覆膜， 之后， 冷却至室温、 破碎、 筛分得到覆膜硅砂 （包覆层厚度为 1-2微米）。 得到的覆膜 硅砂的圆球度为 0.75， 颗粒直径为 320-450微米。 制备实施例 7

本制备实施例用于说明本发明提供的表面包覆 有亲油疏水膜的覆膜硅砂的制备。 将平均粒径为 0.8mm的硅砂 5kg， 加热至 100°C， 之后， 加入二甲苯改性酚醛树脂 0.3kg, 同时加入六次甲基四胺固化剂 （其与树脂的重量比为 12:100)， 充分搅拌， 使得 所加入的酚醛树脂及固化剂分别均匀； 然后， 冷却至室温、 破碎、 筛分后得到本发明透 油阻水的覆膜颗粒。 得到的覆膜硅砂的包覆层厚度为 5-6微米， 圆球度为 0.72， 颗粒直 径为 750-825微米。 制备实施例 8

本制备实施例用于说明本发明提供的表面包覆 有亲油疏水膜的覆膜硅砂的制备。 按照与制备实施例 1相同的方法制备覆膜颗粒， 不同的是， 将聚酰胺树脂改性环 氧树脂替换为有机硅树脂， 将固化剂替换为二丁基二月桂酸锡。 得到的覆膜硅砂的包覆 层厚度为 1-2微米， 圆球度为 0.75， 颗粒直径为 320-450微米。 制备实施例 9

本制备实施例用于说明本发明提供的表面包覆 有亲油疏水膜的覆膜硅砂的制备。 按照与制备实施例 1相同的方法制备覆膜颗粒， 不同的是， 将聚酰胺树脂改性环 氧树脂替换为聚氨酯树脂，将固化剂替换为 TDI三聚体。得到的覆膜硅砂的包覆层厚度 为 1-2微米， 圆球度为 0.73， 颗粒直径为 320-450微米。 制备实施例 10

本制备实施例用于说明本发明提供的表面包覆 有亲油疏水膜的覆膜硅砂的制备。 按照与制备实施例 1相同的方法制备覆膜颗粒， 不同的是， 将聚酰胺树脂改性环 氧树脂替换为聚四氟乙烯， 并且不使用固化剂。 得到的覆膜硅砂的包覆层厚度为 1-2微 米， 圆球度为 0.71， 颗粒直径为 320-450微米。 制备实施例 11

本制备实施例用于说明本发明提供的表面包覆 有亲油疏水膜的覆膜硅砂的制备。 按照与实施例 1相同的方法制备覆膜颗粒， 不同的是， 将聚酰胺树脂改性环氧树 脂替换为聚二甲基硅氧烷， 并且不使用固化剂。 得到的覆膜硅砂的包覆层厚度为 1-2微 米， 圆球度为 0.73， 颗粒直径为 320-450微米。 制备实施例 12

本制备实施例用于说明本发明提供的表面包覆 有亲油疏水膜的覆膜硅砂的制备。 按照与制备实施例 1相同的方法制备覆膜颗粒， 不同的是， 将 3kg聚酰胺树脂改 性环氧树脂替换为 2kg聚酰胺树脂改性环氧树脂和 1kg聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂。 得到的覆膜硅砂的包覆层厚度为 1-2微米， 圆球度为 0.75， 颗粒直径为 320-450微米。 制备实施例 13

本制备实施例用于说明本发明提供的表面包覆 有亲油疏水膜的覆膜硅砂的制备。 按照与制备实施例 1相同的方法制备覆膜颗粒， 不同的是， 将聚酰胺树脂改性环 氧树脂替换为 0.5kg聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂和 2.5kg二甲苯改性酚醛树脂， 并且 将固化剂替换为聚酰胺固化剂 （其与聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂的重量比 为 5:100) 和六次甲基四胺（其与二甲苯改性酚醛树脂的 重量比为 5:100)。得到的覆膜硅砂的包覆 层厚度为 1-2微米， 圆球度为 0.78， 颗粒直径为 320-450微米。 制备实施例 14 本制备实施例用于说明本发明提供的表面包覆 有亲油疏水膜的覆膜硅砂的制备。 按照与制备实施例 1相同的方法制备覆膜颗粒， 不同的是， 将聚酰胺树脂改性环 氧树脂替换为 0.5kg聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂、 1.5kg二甲苯改性酚醛树脂和 1kg 有机硅树脂， 并且将固化剂替换为聚酰胺固化剂（其与聚乙 烯醇叔丁醛改性环氧树脂的 重量比为 5:100)、 六次甲基四胺（其与二甲苯改性酚醛树脂的重 量比为 5:100)、 二丁基 二月桂酸锡 （其与有机硅树脂的重量比为 5:100)。 得到的覆膜硅砂的包覆层厚度为 1-2 微米， 圆球度为 0.82， 颗粒直径为 320-450微米。 制备实施例 15

本制备实施例用于说明本发明提供的表面包覆 有亲油疏水膜的覆膜硅砂的制备。 按照与制备实施例 1相同的方法制备覆膜颗粒， 不同的是， 将聚酰胺树脂改性环 氧树脂替换为 1.5kg聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂和 1.5kg聚氨酯树脂， 并且将固化剂 替换为聚酰胺固化剂 （其与聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂的重量比 为 5:100) 和 TDI三 聚体 （其与聚氨酯树脂的重量比为 5:100)。 得到的覆膜硅砂的包覆层厚度为 1-2微米， 圆球度为 0.78， 颗粒直径为 320-450微米。 实施例 1-15

本实施例用于说明本发明提供的油水分离装置 的制备。

分别将体积为 50ml的球形集油腔室（由 PC聚碳酸酯材料形成，集油腔室顶部开出 油口并与管道连通）置于另外一个球形腔室内 部（由 PC聚碳酸酯材料形成）， 并在集油 腔室的壁与另外一个球形腔室的壁之间分别填 充满由制备实施例 1-15 制得的覆膜硅砂 (约 30ml)， 形成多孔亲油疏水层， 所述另外一个球形腔室的壁将之间填充的覆膜 硅砂 固定， 使所述多孔亲油疏水层覆盖在所述集油腔室壁 上， 所述集油腔室的壁以及另外一 个球形腔室的壁具有多个均匀分布的通孔。所 述多孔亲油疏水层的厚度、 所述集油腔室 的壁以及另外一个球形腔室的壁具有多个通孔 的孔直径以及多孔亲油疏水层的孔隙率、 孔直径和堆积密度如下表 1所示。

采用浮油收集系统进行水面浮油收集， 所述浮油收集系统包括船体， 存放在船体上 的集油装置， 泵， 连接泵与油水分离装置的集油腔室的管道。 所述水面浮油的收集方法 包括分别将上述实施例中的 20个油水分离装置用钢丝软连接， 并将所述油水分离装置 置于具有浮油层的水面 （每个油水分离装置之间的距离为 15-20厘米， 每个油水分离装 置的体积的 40-50%置于具有浮油的水面之下） （每平方米水面上浮油的量为 1升， 浮油 密度为 0.7-0.8克 /厘米 ³ )， 收集浮油 2.5小时后， 启动泵， 通过管道将油水分离装置的 集油腔室内收集的浮油输送并储存在集油装置 内， 吸油率如表 1所示。 实施例 16

本实施例用于说明本发明提供的油水分离装置 的制备。

将体积为 100ml的正方体作为集油腔室 （由 PC聚碳酸酯材料形成， 集油腔室侧部 开出油口并与管道连通）， 并在该集油腔室的部分表面上铺设由制备实施 例 1制得的覆 膜硅砂， 形成多孔亲油疏水层， 多孔亲油疏水层的孔隙率 35%、 孔直径为 480微米、 堆 积密度为 1.48g/cm ³ 、厚度为 30mm; 并在所述多孔亲油疏水层表面形成用于限定多 孔亲 油疏水层的流动的固定层，且固定层上具有多 个均匀分布的通孔 (通孔直径为 300微米）， 所述集油腔室的上表面与固定层形成油水分离 腔室， 多孔亲油疏水层被填充在所述油水 分离腔室内 （覆膜硅砂填充体积约为 30毫升）。 所述集油腔室的上表面的壁具有多个通 孔 （通孔直径为 300微米）。 并按照实施例 1-15的方法进行水面浮油收集， 不同的是， 覆盖在多孔亲油疏水层表面或之上的用于限定 多孔亲油疏水层的流动的固定层的 80% 的表面与具有浮油的水面接触， 吸油率如表 1所示。

表 1

(亲油疏水层的压差在 0-20kPa 之间时， 油和水透过亲油疏水层的体积流量之比为 1.5-3: 1。）

吸油率即集油腔内收集的油水混合物的含油率 ， 吸油率主要是通过本发明所述吸油 装置中亲油疏水层的透油阻水能力体现的， 亲油疏水层的透油阻水效果越好， 吸油效率 越高。

按照实施例 1-15的方法吸收浮油 2.5小时后， 每平方米水面上剩余的浮油量仅为 收集前水面上的浮油体积的 1-2%， 按照实施例 16的方法吸收浮油 2.5小时后， 每平方 米水面上剩余的浮油量仅为收集前水面上的浮 油体积的 2%。