南水北调中线干渠浮油拦截收集系统

任务来源：

技术领域：水环境与水生态

技术来源：自主研发。南水北调中线工程总干渠沿线有渠道交叉公路桥1000多座，机电设备1000余台（套），突发的交通事故以及客观存在的设备故障都可能发生油液泄露，泄露的油液一旦进入南水北调干渠将直接污染水质。浮油拦截导流清除装置是针对南水北调中线干渠有潜在发生的浮油泄漏风险而研制的。该设备能高效、快速的拦截和减少因突发事故引起的渠道水体浮油污染问题，既能满足南水北调输水中油污拦截处理的需要，又便于安装、拆卸，为水体质量安全和沿线城镇居民生产生活用水安全提供保障。

技术原理

对渗漏或泄漏进入水中的油污进行拦截，是依据以下原理进行的：油污密度低于水的密度，因此油污会漂浮在水的上表面，并且跟随水向下游流动。根据油污及水的特性，可采用先拦截后处理的方法。与河道成某一角度，根据力的分解原理，油污会自动向河道一侧汇集，如果有障碍物，则汇聚在障碍物处，如果没有障碍物，则随着河水流动方向导流而下。通过水流和拦截板的共同作用使油污汇聚在拦截板的一侧，水在重力作用下落到油水分离器底部，根据密度差油滴漂浮到油水分离器顶部，被分离出来的水流入下部经阀门排出，从而达到拦截除油的目的。

技术特色

（1）浮船下方的浮体做成中间过水的形式，且浮体的内侧面与水流方向平行，大大地减小了浮船的阻水力。（2）导油槽利用丝杠固定件与浮箱用螺栓固定于浮体侧面。可以通过丝杠上端的手轮方便的调节导油槽的入水深度。（3）软连接设计的外形和导油槽端面形状一致，保证与导油槽之间完全契合，可跟随浮船自行折弯，并且保证油污不泄露和导流顺畅。（4）通过悬臂吊调节吸油装置的吃水深度，将水表面薄层的浮油抽吸到油污收集装置后进行过滤处理。（5）油水分离装置通过巧妙地设置滤网和隔板，使乳化的油水混合物得到有效的分离；调节开口油管的位置，提高了油水分离的效率。

技术指标

（1）经水利部水工金属结构质量检验测试中心检测，各技术指标均达到合格标准。（2）浮油拦截收集系统平台采用浮船式结构，采用焊接结构，主框架由槽钢及角钢焊接而成。根据渠道宽度不同，由若干节浮船连接组成。（3）单个浮箱尺寸长3m，宽1.5m，高0.55m。浮体上表面使用花纹钢板，提高防滑性。单节浮箱排水体积约为1.45m³，单节浮船重量约为670kg，单节浮箱最大承重为650kg。C型导油槽长度2.5m，采用304不锈钢材质一体成型，单节导油槽重19kg。（4）拦截油污断面适应性强，浮油收集装置与专用的油污抽吸装置，实现浮油快速汇集与抽吸，抽油效率高；油水分离装置可对抽取的浮油进行有效的油水分离，清水回渠，提高水资源的利用。（5）为了保障维护人员的操作、维护方便以及人身安全，浮箱两侧设置钢制栏杆，由无缝钢管和扁钢焊接制成。为了运输、安装、调整、维护的方便，每节浮箱可拆卸，根据河流渠道水位的变化进行临时拼装，使浮箱式拦截除油平台的总长度与河流渠道水面宽度的变化相适应。（6）为满足工作使用及安全需要，除油拦截平台还应配备抽油平台、抽油装置、油水分离器、电气控制柜及附属设备、钢制下河步梯、自适应登船搭接平桥、灯杆及防水灯具、救生圈及防滑垫等附属设备。

应用范围及前景

适用于有固定流向的河流、渠道、小湖泊等地点。典型应用案例：案例1：通过对北京分局惠南庄管理处北拒马暗渠渠首拦污导流清除设施长达近两年的科研试验和技术改进工作，使得设备功能和质量各个方面都取得了较好应用效果。案例2：2017年国务院南水北调办与河北省政府组织的“水污染事件应急演练”，黄河水利委员会黄河机械厂会同南水北调中线河北分局组织实施“浮油拦截收集清除系统”在应急演练中得到了行业领导及专家的好评，受到国务院南水北调办公室等机构的高度评价。紧接着又在南水北调天津分局西黑山管理处布设了一套浮油拦截导流装置，当地水文情况比较复杂，但是多次试验均取得较好的成效，得到天津分局的一致好评。案例3：在黄河水利委员会黄河机械厂技术人员和安装人员的高度配合下，组织了设备问题自检并针对操作、安装维护、等不便之处做了大量改进，并对设备进行技术改进，使设备不仅具有安装维护方便、整体布设美观协调、水位自适应能力和结构优化更上一层楼，更会通过对其不断地改进、优化，使设备具有拦截油污、漂浮物功能的同时，还兼具多重功能。随着技术更新改进又先后在南水北调各分局共安装6套浮油拦截导流设施，在南水北调中线工程的运行管理中产生了显著的经济、社会效益。

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张智勇

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黄河水利委员会黄河机械厂

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