Устройство для очистки сточных вод

 

(! 9) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) В 01 D 17/038

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг/

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3604781/23-26 (22) 13.06.83 (46) 07.03.85. Вюл.Р 9 (72) Н.В.Иванов и В.В.Найденко (71) Тюменский инженерно-строительный институт (53) 66.066.6(088.8) (56) 1. Роев Г.A. Очистные сооружения газонефтеперекачивающих станций и нефтебаз. М., Недра, 1981, с.174.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 613769, кл. В 01 D 17/04, 1975. (54)(57) 1.УСТРОИСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ

СТОЧНЫХ ВОД, включающее цилиндрическую емкость, установленную наклонно в сторону патрубка отвода очищенной воды, распределительное устройство, патрубок отвода нефтепродуктов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и качества очищенной воды путем использования эффекта дождевания и флотации, распределительное устройство выполнено в виде напорных гидроциклонов, установленных перпендикулярно продольной оси емкости,и снабжено дугообразными отражателями, расположенными над гидроциклонами и под ними.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что распределительное устройство расположено на расстоянии 1/3 длины емкости от передней торцовой стенки по ходу потока.

1143437

Изобретение относится к устройствам для очистки сточных вод и может быть использовано для очистки нефтепромысловых стоков от нефти.

Известно устройство, включающее открытый гидроциклон, камеры осветления стоков (1) .

Недостатком такого устройства является невозможность его применения для очистки нефтепромысловых сточных вод, так как при взаимодействии кислорода воздуха с отдельными ингредиентами сточной воды образуются вторичные загрязнения, окислы, в связи с чем потребуется дополнительная очистка ° Поэтому очистные сооружения открытого типа для очистки нефтепромысловых сточных вод, которые повторно применяются для эакачки в продуктивные пласты для поддержания пластового давления, неприемлимы»

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство для очистки сточных вод, включающее цилиндрическую емкость, установленную наклонно в сторону патрубка отвода очищенной воды, распределительное устройство, патрубок отвода нефтепродуктов (2) .

Недостатками известного устройства являются низкая производйтельность сооружения и недостаточно высокий эффект очистки.

Цель изобретения - повышение производительности и качества очищенной воды путем использования эффекта дождевания и Флотации.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для очистки сточных вод, включающем цилиндрическую емкость, установленную наклонно в сторону патрубка отвода очищенной воды, распределительное устройство, патрубок отвода нефтепродуктов, распределительное устройство выполнено в виде напорных гидроциклонов, установленных перпендикулярно продоль- ной оси емкости и снабжено дугообразными отражателями, расположенными над гидроциклонами и под ними;

Целесообразно распределительное устройство расположить на расстоянии 1/3 длины емкости от передней торцовой стенки по ходу потока.

На фиг.1 изображено устройство для очистки сточных вод, продольный разрез> на; Фиг.2 — разрез A-A на фиг.1.

Устройство для очистки сточных вод содержит цилиндрический наклонный корпус отстойника 1, имеющего круглое Сечение, гидроциклон 2 или батарею гидроциклонов, патрубки 3 подачи очищаемой сточной воды, ду- гообразного сечения отражатели 4 и

Отстоенная очищенная вода из зоны нижнего слива и через щель между отражателем 5 и отстойником 1 из зо- ны верхнего слива по наклонному дну отстойника направляется к патрубку б отвода очищенной воды.

Всплывшая нефть из эоны верхнего слива и через щель между отражателем

4 и отстойником 1 из зоны нижнего слива по наклонному верху отстойни5, патрубки отвода очищенной воды 6 и отвода уловленной нефти 7.

Устройство работает следующим образом.

Сточная вода, загрязненная нефтью, например сточная вода нефтепромыслсЬ, по патрубку 3 под избыточным давлением (2-3) 10 Па подается в гидроциклон 2. В гидроциклоне 2 под действием центробежных сил происходит предварительная очистка — отделение основной части нефти от воды.

Силы центрббежного поля гидроциклона 2 образуют одновременно гидродинамический эффект и перепад давления.

Первый ведет к разрушению бронирующих оболочек глобул нефти; концентрации глобул нефти в осевой части гидроциклона, частому и жесткому столкновению, слиянию глобул и, в итоге, образованию более крупных глобул нефти. Второй ведет к вщцелению содержащихся в сточной воде газов и переходу их из растворенного в свободное состояние. Из гидроциклона изливается два потока жидкости: верхний слив и нижний слив. Газовые пузырьки выносятся потоками этих сливов гидроциклона. Верхний слив в виде выделенной газонефтяной смеси с некоторым-количеством попутной воды, нижний слив - в виде предварительно очищенной (высвободившейся от большей части йефти) воды с газовы.ми пузырьками. Характер истечения верхнего и нижнего сливов жидкости из гидроциклона — веерообразное закрученное капельное дождевание.

Верхний слив гидроциклона веерообразным дождеванием изливается в верхнюю часть отстойника 1, а нижний слив таким же образом - в нижнюю часть отстойника 1. Верхний и нижний сливы, встречая на своем пу-, ти дугообразного сечения отражатели.

4 и 5, плавно изменяют направление своего движения на вращательное относительно оси отстойника, повторяя контуры отражателя и круглых стенок отстойника. Этим достигается полное и равномерное использование всего объема отстойника.

В отстойнике 1 под действием гравитационных сил тяжести совместно с флотационными свойствами газовых пузырьков осуществляется окончательная очистка.

1143437 ка направляется к патрубку 7 отвода уловленной нефти.

Очищенная вода отводится иэ отстойника 1 ло патрубку 6, а уловленная нефть отводится по патрубку 7.

Преимуществом установки является оптимальное использование явлений дождевания и флотации, для чего выходы гидроциклона свободно сообщены с зонами отстаивания и направлены перпендикулярно оси отстойника, напротив выходов на некотором от них расстоянии по всей длине действия явлений дождевания установлены отражатели дугообразного сечения, а отстойник установлен наклонно под углом 2-5 к горизонту в сторону о патрубка отвода очищенной воды.

Вместо одного гидроциклона для увеличения производительности устройства может быть вдоль продольной оси отстойника установлена батарея гидроциклонов. Гидроциклон или центр места установки батареи гидроциклонов делит емкость — отстойника на части по длине в соотношении 1гЗ с большей длиной в сторону патрубка отвода очищенной воды, а по высоте, в вертикальной плоскости так, что Расстояние от верхней кромки гидроциклона до верхнего отражателя относится к расстоянию от нижней кромки гидроциклона до нижнего отражателя как 1:3.

Свободное сообщение выходов гидроцикла с зонами отстаивания создает на выходах из гидроциклона дождевые жидкости в виде веерообразного. закрученного капельного истечения. Использование явления дож.девания в круглом сечении отстойника позволяет "получйть равномерное распределение жидкости по площади отстаивания..

Свободное сообщение выходов гидроциклона с зонами отстаивания отстойника позволяет однсйременно осуществить флотацию плотностью в самой рабочей зоне отстойника. Верхний и нижний сливы гидроциклона, несущие в себе газовые пузырьки, изливаются непосредственно в рабочую . отстойную зону отстойника. Пузырьки газа начинают всплывать в этой части, производя полезную работу - захватывая по пути глобулы нефти, т.е. осуществляют флотацию в полную свою воэможность.

Установленные напротив выходов гидроцнклона дугообразного сечения коаксиальные отражатели задают верх. нему и нижнему сливам гидроциклона

5 движение, параллельное кругльвю стенкам отстойника, что позволяет использовать весь объем отстойника, а также образуют между стенками отстойника верхнюю и нижнюю щели, по которым независимо от отстойных эон в силу

10 наклона отстойника к патрубкам слива обеспечивается селективное удаление воды и нефти.

Использование напорных гидроциклонов в предлагаемом устройстве, 15 помимо разделения воды и нефти воздействием центробежных сил за счет разности плотностей этих жидкостей, обеспечивает возможность использования дополнительно эффектов цент-робежного выделения газа флотационной активности и дождевания, создаваемых напорным гидроциклоном при свободном истечении в объем очищенной сточной воды. В качестве флотоагента служит газ, Растворенный в сточной воде, выделяемый, в результате перепада давления, возникающего в напорном гидроциклоне и при истечении из него, в свободное состояние газовых пузырьков, количество которых и размер определяют флотационную активность. Эффект дождевания, создаваемый гидроциклоном эа счет веерообраэноконусоидальной формы свободного истечения, обеспечивает равномерное

35 распределение сливов гидроциклона с газовыми пузырьками — .Флотоагентом . по объему отстаивания. Напорный гидроциклон обеспечивает выделение растворенного газа в воде в свобод40 ное состояние, обладающего высокой флотационной способностью эа счет достаточной дисперсности пузырьков газа. Это значительно упрощает конструкцию, создает условия для полного

45 использования выделенного газа за счет того, что место образования флотоагента расположено непосредст" венно в зоне его использования. Еро" ме того, отпадает необходимость в

50 трубопроводах, в которых преждевременно изменяют свои размеры пузырьки газа, что снижает эффект флотации в целом. Использование этих эффектов .в предлагаемом устройстве позволяет увеличить производительность установки и повысить качество очищенной воды.

1143437

Составитель С. Кольцова

Техред Т.Маточка Корректор М.Максимишинец

Редактор Н.Данкулич

Закаэ 798/6 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4