[发明专利]一种油水分离装置

权利要求书

1.一种油水分离装置在油水分离过程中的应用，其特征在于，

所述油水分离装置包括：

电化学油水分离器，

所述电化学油水分离器包括工作电极和对电极；

所述电化学油水分离器被配置成，所述对电极位于所述工作电极的上方，液体先经过所述对电极再经过所述工作电极；

所述工作电极为改性泡沫钛；所述改性泡沫钛表面具有纳米阵列，所述纳米阵列为楔形棒状单元组成的纳米阵列，所述楔形棒状单元的宽度为20nm至50nm，所述楔形棒状单元的高度为1μm至3μm，相邻两个所述楔形棒状单元的间距为10nm至40nm；所述工作电极的过滤精度为1μm至10μm；

电化学油水分离组件运行时，工作电极与直流电源的负极、对电极与直流电源正极相连接，油水乳化液由储液管的入水口连续导入，并在储液管中保持一定高度的液位，油水乳化液在重力作用下从原液腔一无阻碍地通过对电极进入原液腔二，到达作为过滤介质的工作电极表面，油水乳化液中的乳化油滴在工作电极处被截留，除油后的滤液进入滤液腔，并通过滤液出水口排出；运行过程中，通过原位电解水在工作电极表面产生大量氢气微气泡，乳化油滴通过与微气泡的粘附被带离工作电极表面并上浮；待处理油水乳化液中的油以水包油乳化液滴的形式存在；

所述工作电极的制备方法，包括以下步骤：

1)将泡沫钛放入碱液中，密闭条件下在160℃至180℃下处理1h至10h；

2)将步骤1)处理后的泡沫钛放入酸溶液中处理1至5h；

3)将步骤2)处理后的泡沫钛进行煅烧；

步骤1)中碱液中氢氧根的浓度为2M至4M；步骤2)中酸液中氢离子的浓度为0.1M至1M；步骤3)中所述煅烧的温度为450℃至550℃，所述煅烧的时间为2h至6h。

2.根据权利要求1所述的应用，其中，所述工作电极的水接触角为小于5°，水下油接触角大于150°，所述工作电极的水下空气接触角大于150°。

3.根据权利要求1所述的应用，其中，所述工作电极的水下油接触角大于160°；

所述工作电极的水下空气接触角不小于160°。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的应用，其中，所述对电极的材质为钛钌网、钌铱钛网和铂网中的任意一种或更多种。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的应用，其中，所述电化学油水分离器的通量为5000L·m^-2·h^-1·bar^-1至30000L·m^-2·h^-1·bar^-1。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的应用，其中，所述工作电极和所述对电极的电流密度为3A/m²至40A/m²；电压为5V至30V。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的应用，其中，步骤1)中密闭条件下处理3h至6h。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的应用，其中，所述水包油乳化液滴在待处理液体中的含量为0.1vol.％至10vol.％。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的应用，其中，所述水包油乳化液滴的尺寸不大于20μm。