Установка для очистки воды с высоким содержанием нефтепродуктов

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (и)1002249 (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22)Заявлено 30.12 ° 81 (21) 3319407/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (5l)М. Кл.

С 02 F 1/24

Гесумрстеанаб квинтет

СССР ао Лелем язабретееи» и етерытий

Опубликовано 07 ° 03.83 ° Бюллетень ¹

Дата опубликования описания 09 .03 . 83 (53) УДК, 628. 314. .2 088.8) (72) Авторы изобретения

В.Г.Гаджиев и Е.ф. Кургаев

) (I

I

Азербайджанский инженерно-строительный институт (71) Заявитель (541 УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ С ВЫСОКИМ

СОДЕРЖАНИЕМ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Изобретение относится к установкам для очистки воды от нефтепродуктов и механических примесей и может быть использовано на многих предприятиях, где необходима очистка сточных вод, содержащих нефть, масло, жиры, минеральные взвеси и другие нерастворимые вещества.

Известна установка для флотаци" онной очистки сточных вод, содержащая устройство с гидроциклоном и флотационной камерой, скребковый механизм для удаления пены и устройство для насыщения воды воздухом (1) .

Однако наличие в схеме отдельного устройства для подготовки водовоздушной смеси усложняет конструкцию аппарата.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо- zo му результату является установка для флотационной очистки сточных вод, включающая узел подготовки водовоздуш. ной смеси, выполненный в виде гидроциклона с воздушной трубой, установленной с возможностью вертикального перемещения, и фпотатор (2) .

Недостатком данной установки является малая эффективность при очистке сточных вод с высоким содержанием неф. тепродуктов.

Целью изобретения является интенсификация процесса очистки сточных вод с высоким содержанием нефтепродуктов.

С этой целью установка для очистки воды с высоким содержанием нефте продуктов, включающая узел подготовки водовоздушной смеси, выполненный в виде гидроциклона с воздушной трубой, и флотатор, снабжена узлом улавливания нефтепродуктов с подводящим патрубком в виде диффузора; приспособлением для сбора и отвода нефтепродуктов и насосом для вывода воды, гидроциклон снабжен дополнительными воздушными трубами и баком коагулянта с трубой подачи коагулянта, размещенной в центре

3 10022

r идроциклона и имеющей диафрагму для регулирования расхода °

Целесообразно воздушные трубы в гидроциклоне установить по кольцу и выполнить в нижней части с наклонными внешними стенками.

На фиг. 1 изображена установка для очистки воды с высоким содержанием нефтепродуктов, общий вид; на фиг. 2 - узел улавливания плавающих нефтепродуктов; на фиг. 3 - узел подготовки водовоэдушной смеси.

Установка содержит узел 1 для улавливания плавающих нефтепродуктов, служащий приемным резервуаром, с верхней квадратной частью 2, коническим дном 3, подводящим патрубком 4, выполненным в виде диффузора, приспособлением для улавливания плавающих нефтепродуктов в виде полуразрезанной трубы 5 с пе- 20 редней стенкой 6 и зубчатыми выступами 7> приспособлением 8 для поворачивания желоба до глубины нижнего уровня плавающих неФтепродуктов 9, трубопроводом 10, нефтесборной емкос- 25 тью 11, патрубком с всасывающей линией 12, присоединенной к вершине конуса 13, центробежным насосом 14,па-- . дающим трубопроводом 15, манометром 16 узла подготовки водовоэдушной смеси )0 и удаления механических примесей в виде напорного гидроциклона 17 с тангенциальным патрубком 18, цилиндрической частью 19, конической частью 20, шламовой насадкой 21, трубопроводом 22 для отвода шламовой воды, пучком воздушних труб в кожухе 23, размещенных с возможностью вращения и передвижения для эжектирования воздуха из атмосферы, установленных внутри гидроциклона в зоне воздушного столба, контргайкой 24, маховиком 25, неприкасающейся центральной реагентной трубой 26 для эжектирования и подачи коагулянта, установленной s середине воздушных труб и имеющей диафрагму 27 для до::эирования эжектируемого коагулянта, баком коагулянта 28 с трубопроводом 29, подающим реагент для заполнения бака, шкалой 30, установленной на крышке 31 гидроциклона, сливным патрубком 32, перегородками 33, сливной камерой 34 для сбора реагентноводовоэдушной эмульсии, выходным патрубком 35, трубопроводом 36 и тангенциальным патрубком 37 для подачи эмульсии во флотационную камеру 38, отстойной камерой 39, карманом 40

49 4 для сбора пенного продукта нефти, трубопроводом 41 для отвода нефтепродуктов в нефтесборную емкость, патрубком 42. для возвращения продуктов нефти в производство, патрубком 43 для удаления очищенной воды и подачи ее на оборотную систему водоснабжения предприятия.

Установка работает следующим образом.

Сточная вода по подводящему патрубку 4 поступает на узел улавливания нефтепродуктов. Всплывшие нефтепродукты собираются приспособлением 5 в виде полураэрезанной трубы с передней стенкой 6 с зубчатыми выступами 7 и отводятся трубопроводом 10 в нефтесборную емкость 11. Глубину заглубления передней стенки трубы регулируют с помощью приспособления 8 в зависимости от количества и толщины плавающих нефтепродуктов 9.

Освобожденная от плавающих нефтепродуктов сточная вода с механическими примесями отводится всасывающей линией 12 и центробежным насосом 14 по трубопроводу 15, на котором имеется манометр 16 для замера давления воды, и подается в гидроциклон 17. Сточная вода в гидроциклон поступает под давлением через тангенциально установленный патрубок 18 в цилиндрическую часть 19 и приобретает спирально-вращательное движение. Как в обычных гидроциклонах главной действующей силой здесь является центробежная сила. При спирально-вращательном движении жидкость разделяется на два потока внешний и внутренний, вращающиеся в одну сторону.

Во внешнем - нисходящем потоке жидкость по пространственной спирали движется вниз, увлекая за собой взвешенные частицы, которые под действием центробежной силы перемещаются к внутренней стенке конической части 20 гидроциклона и затем удаляется через шламовую насадку 21 и по трубопроводу 22 самотечно отводится на иловую площадку. Основная часть воды в виде внутреннего - восходящего потока, приток которой ограничивается с внутренней стороны воздушным столбом, увлекая за собой легкие примеси, движется вверх по спирали, Вдоль оси гидроциклона образуется воронка в виде воздушного столба, расширрющаяся снизу вверх под некоторым углом ко100?2

5 нусности, зависящей от диаметров шламовой насадки и сливного патрубка

Верхняя площадь сечения воздушной воронки обычно составляет 0,5"0,6 площади сечения сливного патрубка.

Пучок воздушных труб в кожухе 23 погружен в зону воздушного столба. В зоне воздушного столба давление ниже атмосферного, поэтому туда подсасывается (эжектируется) воздух из атмосферы., О

Для эжектирования и подачи коагулянта внутрь гидроциклона в середине пучка воздушных труб в центре воздушной воронки установлена стационарная реагентная трубка 26 с диафрагмой 27 для регулирования расхода. При этом пучок воздушных труб в кожухе может вращаться вокруг центральной реагентной трубы и передвигаться относительно ее высоты и их оптимальное стационарное положение устанавливается с помощью гайки и котргайки 24.

Нижние концы воздушных труб и конец центральной реагентной трубы всегда находятся в зоне воздушной воронки, где давление ниже атмосферно го и поэтому по ним соответственно эжектируются воздух из атмосферы и коагулянт из расходного бака 28, В расходный бак коагулянта по трубо30 проводу 29 поступает реагент из раст. ворного бака. Дозирование коагулянта осуществляется с помощью шайбы-диафрагмы 27 с сохранением расчетного уровня .раствора реагента в расходном баке, фиксируемой шкалой 30, установ-з ленной на крышке 31 гидроциклона.

Этой же шкалой фиксируется расчетное положение высоты верхней части воздушных труб в кожухе. Затем эжектируемый воздух и коагулянт из зоны воздушной воронки захватываются восходящим потоком воды, перемешиваются в спиральном движении, переходят через сливной патрубок 32, установленный на перегородке 33, в сливную ка- 45 меру 34.

Смешение диспергированного эиекцией воздуха и коагулянта с осветленной водой происходит за счет спи50 рального движения восходящего потока и совместного истечения с большой ско ростью через малое отверстие между наружной стенкой воздушных труб кожуха 23 и внутренней стенкой сливного патрубка 32. Реагентно-водовоздушная смесь отводится по трубе 35 и тангенциально вводится через патрубок 37 во флотационную камеру 38. Во Флотацион.

"9 6 ной камере происходит последняя стадия процесса коагупяции с одновременным процессом Флотации, сопровождающимся слипанием, укрупнением и совмест ным всплыванием на поверхность воды образующихся агрегатов частиц воздушных пузырьков и эмульгированных нефтепродуктов. 1алее сточная вода поступает в отстойную камеру 39, где

s успокоившейся воде продолжается процесс флотации, и на поверхности воды скапливаются пенообразный слой, содержащий нефть. Образующая на поверхности воды пена и нефтепродукты собираются в сборный карман 40 и уда ляются по трубопроводу 41 в нефтесборную емкость 11 и по патрубку 42 возвращаются в производство. Очищенная от нефтепродуктов и механических примесей сточная вода из отстойной ка- меры 39удаляется через ее нижнюю часть по патрубку 43 и подается в оборотную систему водоснабжения предприятия.

Таким образом, в предложенном устройстве для очистки нефтесодержа:щих сточных вод происходят одновременно несколько операций, интенсифицирующих весь процесс с повышением эффекта очистки, Формула изобретения

1. Установка для очистки воды с высоким содержанием нефтепродуктов, включающая узел подготовки водовоздушной смеси, выполненный в виде гидроциклона с воздушной трубой,установленной с возможностью. вертикаль" ного перемещения, и флотатор, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса .очистки, она снабжена узлом улавливания нефтепродуктов с подводящим патрубком в виде диффузора, приспособлением для сбора и отвода нефтепродуктов и насосом для вывода воды, гидроциклон снабжен дополнительными воздушными трубами и баком коагулянта с трубой подачи коагулянта, размещенной в центре гидроциклона и имеющей диафрагму для регулирования расхода.

2. Установка по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что воздушные тру- . бы в гидроциклоне установлены по кольцу и выполнены в нижней части с на.клонными внешними стенками.

I Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 336277, кл. С 02 F 1/24, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

0 789403, кл. В 04 C 5/107, 1978 прототип .

>oozz48

1002249

g-1

1002249

ВНИИПИ Заказ 1714/8 Тираж 939 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,ул. Проектная, 4