RU124672U1 - Установка для очистки сточных вод и технологических жидкостей - Google Patents

Abstract

Установка для очистки сточных вод и технологических жидкостей от нефтепродуктов, масел, органических загрязнителей, взвешенных веществ и регенерации смазочно-охлаждающих жидкостей, состоящая из емкости с наклонным днищем, с внутренними горизонтальными и вертикальными перегородками и патрубками для подачи исходной жидкости и слива разделенных, очищенных и загрязнителей, отвода осадка и камерой сбора нефтепродуктов, содержащая три последовательно соединенных друг с другом частей, каждая из которых конструируется с необходимыми встроенными или съемными устройствами - модулями, осуществляющими обработку проходящей через них загрязненной жидкости в требуемой последовательности, отличающаяся тем, что первая часть выполнена с возможностью жидкостной коалесцентной очистки, вторая часть выполнена с возможностью тонкослойного разделения жидкости на съемном модуле из наклонных тонкослойных пластин и с возможностью электрофлотационной очистки с помощью нерасходуемых электродов, а также с возможностью магнитной очистки от металлических частиц и непрерывного отвода отделенных загрязнителей из жидкости через переливную перегородку в сборник всплывших загрязнителей, третий отсек выполнен с возможностью доочистки жидкости в композиционных углеродофторопластовых сорбентах, полученных методом суспензионного нанесения микрочастиц на поверхность пористого полимера, а вывод чистой жидкости происходит через сообщающийся сосуд.

Description

Полезная модель относится к области охраны окружающей среды и ресурсосбережения, преимущественно к многостадийным способам очистки сточных вод, технологических жидкостей содержащих нефтепродукты, масла, жиры, органические загрязнители и взвешенные вещества, может быть использовано для очистки сточных вод на, машиностроительных предприятиях, для ликвидации последствий аварий, с загрязнением водного бассейна, так же для регенерации и очистки использованных СОЖ, моющих растворов с целью их повторного использования.

Нефтесодержащие сточные воды представляют значительную токсикологическую опасность для водных экосистем и для человека. Основные виды нефтесодержащих сточных вод это отработанные моющие растворы и отработанные смазочно-охлаждающие жидкости, которые представляют собой 3-10%-ные растворы эмульсолов, содержащих индустриальное масло, агидол, этиленгликоль и другие вещества. Также сточные воды от нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих, транспортных предприятий и автозаправочных станций.

Известные устройства для очистки нефтесодержащих сточных вод, регенерации различных видов эмульсий имеют ограниченные технологические возможности. В основном эти устройства выполняются в виде отдельных устройств, выполняющие только некоторые вопросы по очистке нефтесодержащих жидкостей.

Для решения комплекса задач по очистке нефтесодержащих сточных и регенерации технологических эмульсий до требуемых физико-химических и технологических свойств, известные установки и устройства чаще всего представляют собой модули, соединенные друг с другом с требуемыми системами очистки. Эти модули, энергоемкие, больших габаритных размеров, требуют высококвалифицированный обслуживающий персонал, установки достаточно дорогие и не всегда удовлетворяют установленные требования.

Для оценки новизны заявленного решения рассмотрим ряд известных заявителю технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленной полезной моделью признаков, известных из сведений, ставших общедоступными до даты приоритета полезной модели.

Известно устройство для очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ, разделенный вертикальными перегородками на секции грубой очистки со средством для задержания масел и взвешенных веществ, с блоком наклонных пластин и сбора очищенной воды и секцией доочистки с фильтрующим элементом, состоящим из слоя древесной муки (авторское свидетельство СССР N 1286529, кл. С07F 1/40).

Сточная вода поступает в секцию с блоком ершей, где задерживаются взвешенные вещества, которые удаляются скребковым механизмом. Масла (нефтепродукты) концентрируются в верхней части секций и сбрасываются вместе с тонким поверхностным слоем воды через ряд каскадно-расположенных округлых сквозных отверстий.

Далее сточная вода попадает в секцию тонкослойного разделения. Нижняя поверхность гофрированных пластин предварительно покрыта слоем парафиновазелиновой смесью. Удаление масел производится вместе с водой аналогично через разгрузочные отверстия. В секции доочистки в вода проходит через слой древесных пылеватых опил, ограниченный сверху и снизу мелкоячеистой сеткой из нержавеющего металла. Очищенная вода поступает в секцию сбора очищенной воды, откуда отправляется с помощью насоса через сливную трубу на мойку машин и другие производственные цели.

Высокий эффект работы установки достигается, во-первых, благодаря последовательной очистке стоков в перечисленных секторах установки. В сектор тонкослойного разделения стоки поступают с концентрацией НП до 40 мг/л, в секцию доочистки 5-10 мг/л НП соответственно, а в секцию сбора очищенной воды концентрация остаточных нефтепродуктов составляет 0,1-0,5 мг/л.

Недостатком такого устройства для очистки нефтесодержащих вод являются отсутствие очистки воды от эмульгированных нефтепродуктов, органических загрязнителей и стабилизированных эмульсий. Также отсутствие возможности очистки от высоких концентраций нефтепродуктов. Необходимость периодической обработки поверхности коалесцирующих пластин, замены сорбента, что существенно усложняет и удорожает процесс очистки. В установке присутствуют двигающиеся механизмы, насос требующие энергетические расходы и усложняющие процесс очистки

Так известно устройство для очистки нефтесодержащих вод, включающее корпус с патрубками входа нефтесодержащих вод и выхода разделенных компонентов, внутри которого размещены коалесцирующие элементы, направляющие пластины и переливные перегородки (авторское свидетельство 548295, М. Кл. 2 В01D 17/02).

Сточная вода поступает снизу под коалесцирующий элемент устройства, где происходит укрупнение частиц нефти, которые выносятся потоком, всплывают в верхнюю часть отсека и отводятся через патрубок из устройства. При этом уменьшающееся сечение коалесцирующего элемента способствует благоприятному распределению скоростей потока по всей его поверхности.

Наличие направляющих пластин позволяет увеличить поверхность и время контакта нефтесодержащей жидкости со слоем нефтепродукта, что повышает интенсивность отделения нефтепродуктов.

Выполнение направляющих пластин увеличивающимися в направлении патрубка входа нефтесодержащих вод позволяет производить послойное распределение и прохождение нефтесодержащей воды через всплывшую нефть, являющуюся контактной массой. Очищенная вода отводится из устройства.

Недостатком такого устройства для очистки нефтесодержащих вод являются низкая степень очистки от эмульгированных нефтепродуктов, отсутствие очистки воды от твердых механических частиц, органических загрязнителей, отсутствие модули доочистки, необходимость периодической регенерации или замены коалесцирующих элементов, что существенно усложняет и удорожает процесс очистки.

Известен также способ разделения двух несмешивающихся жидкостей и устройство для его осуществления, в котором не применяется коалесцирующие элементы и фильтры (патент РФ 1805991, МПК B01D 17/02).

Способ разделения двух несмешивающихся жидкостей по патенту РФ 1805991 характеризуется тем, что перед началом работы емкость предварительно необходимо заполнить сначала водой, а потом нефтью в соотношении соответственно 1:(0,1-0,5), а так же в необходимости для этого и соответствующего времени.

Здесь разделение двух несмешивающихся жидкостей обусловлено их различной плотностью. Так вода в зависимости от концентрации в ней солей (морская вода) имеет плотность в пределах 1,0-1,05 г/см3, а для нефтепродуктов этот показатель колеблется, например, от 0,76 г/см3 для бензина и до 0,99 г/см3 для мазута. На скорость разделения (осаждения или всплытия) капель одной жидкости в объеме другой влияет размер капель, величина которых в значительной степени зависит от поверхностного и межфазного натяжения жидкостей.

Введение исходной смеси (вода+нефть) в слой более легкой по плотности нефти обеспечивает появление капель воды значительно большего размера, чем капель нефти, а затем происходит их непрерывный рост, вследствие более высокой величины поверхностного натяжения у воды, чем у нефти. Это способствует увеличению скорости осаждения воды в объеме нефти и ассимиляции мелких капель нефти слоем нефти, постоянно находящейся над слоем воды. Такой метод очистки жидкостей известен, как метод жидкостной коалесценции (слияния и укрупнения однородных капель жидкостей).

Поступающие вместе с исходной смесью твердые тяжелые частицы песка, глины, металла по данному способу осаждаются вместе с водой и скапливаются на дне емкости устройства, откуда далее извлекаются отдельными устройствами и приемами.

Устройство для разделения двух несмешивающихся жидкостей по патенту РФ 1805991, так же как и другие устройства выполнено в виде разделительной емкости и содержат внутренние вертикальные переливные перегородки, и патрубки для подачи исходной смеси и слива разделенных жидкостей и загрязнителей.

Недостатками патента РФ 1805991 является то, что для реализации метода необходимо предварительная заливка в устройство достаточно большого количества воды и нефти, только после этого устройство работает и обеспечивает требуемые параметры разделения свободных и не смешиваемых жидкостей и после разделения сточных вод остается на установке определенный объем нефти и воды.

Установка не рассчитана на качественную очистку жидкостей, которые могут образовывать друг с другом эмульсии и на очистку жидкостей частично растворяющихся друг в друге. Так же метод не позволяет очистить сточные воды от низких концентраций нефтепродуктов особенно эмульгированных и от органических загрязнителей.

Для установок с большой производительностью очистки и высокого качества разделения жидкостей, размеры устройства по патенту РФ 1805991 должна быть достаточно большой, и для запуска ее в работу, необходимо достаточно большое время, как на чистку устройства, так и на последующую подготовку пуска ее в работу, что тоже является одним из ее недостатков.

Недостатком является и то, что для перехода на другие не смешивающиеся жидкости, для их очистки и разделения необходимы дополнительные большие емкости в нужном их количестве, а так же необходимы площади для хранения и складирования исходных жидких разделяемых компонентов в требуемом соотношении 1:(01-0,5).

Недостатком разделительной емкости по патенту РФ 1805991 является и сложность извлечение частиц песка и глины и других частиц, которые могут находиться в разделяемых жидкостях (в том числе в воде) во взвешенном состоянии. Данное устройство не обеспечит качественное их отделение, а если и обеспечит, то для мелкоразмерных загрязнителей, например, мелкодисперсной глины, при непрерывном поступлении и движении жидкости в предлагаемом устройстве, габариты данного устройства для инерционного осаждения мелкодисперсных частиц должны быть достаточно большими и протяженными по размеру.

Для очистки устройства от данных загрязнителей потребуется достаточно длительные перерывы в его работе и дорогое дополнительное устройство, для извлечения осевшей грязи и загрязнителей.

Недостатком устройства является и зависимость объема корпуса разделительной емкости от ее производительности работы и зависимость производительности работы устройства от расположения патрубков слива воды и нефти, фиксированные геометрическими размерами перегородок и их взаимным расположением друг относительно друга и дна корпуса устройства.

Имеется патент на устройство: «Электрофлотатор» - для очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов (патент РФ на полезную модель 67570, МПК C02F 1/465).

Состоит из корпуса, разделенного, по меньшей мере, одной вертикальной перегородкой на зону флотации и зону отстаивания с полочным отстойником. В каждой зоне флотации установлены электроды, выполненные в виде наклонно установленных параллельно друг другу пластин, т.е. расположенных под углом к потоку воды. Электроды размещены в кассете. Полярность пластин чередуется. Электрофлотатор снабжен патрубками для ввода и вывода воды. Электрофлотатор снабжен патрубком для отвода газа с пеной и патрубком для удаления шлама. Воду, подлежащую очистке, подают в корпус электрофлотатора по патрубку, где она проходит через зоны флотации, образованные перегородками и электродами-пластинами, расположенными под углом к потоку воды и разделяющими воду на множество слоев, в каждом из которых происходит образование пузырьков. Образовавшиеся пузырьки газа всплывают, захватывая с собой нефтепродукты и мелкодисперсные загрязнители, накапливаются под электродами-пластинами, где нефтепродукты коалесцируют и всплывают. При этом скопившиеся на поверхности воды загрязнения в виде газа с пеной нефтепродуктов удаляют под напором через патрубок, а вода проходит доочистку в зоне отстаивания в полочном отстойнике, откуда выводится по патрубку. Выпадающий на дно электрофлотатора шлам периодически удаляется через отдельный патрубок.

Недостатком такого устройства является сложность конструкции, трудность удаления подаваемой под напором жидкостью образуемых электрофлотатором газов (кислорода и водовода) и нефтяной пены, высокая взрывоопасность, высокая пожара опасность устройства.

Известен электрофлотатор, содержащий корпус, в котором размещен комплект горизонтально расположенных электродов с источниками питания, над которым установлен комплект вертикально расположенных электродов с источником питания. Электрофлотатор снабжен патрубками для ввода жидкости подлежащей очистке и вывода очищенной жидкости и устройством съема пены (авторское свидетельство 421634, М. Кл. С02С 5/12).

Недостаток этого электрофлотатора сложность конструкции, трудность эксплуатации, высокая энергопотребление и низкая эффективность работы устройства удаления пены, повышенная пожара опасность устройства.

Известно устройство для удаления масляной пленки с поверхности СОЖ маслосъемным барабаном. Эффективность его работы ограничена и определяется глубиной погружения барабана в жидкость (1035 мм), окружной скоростью барабана и линейной скоростью движения жидкости вблизи барабана. Для интенсификации перемещения пеномасляного слоя к поверхности барабана используют пневматические, гидравлические, механические устройства удаления пены. Масляную пленку удаляют с поверхности барабана с помощью скребка, с которого она стекает в лоток, а затем сбрасывается в специальную тару

Недостатком устройства с маслосъемным барабаном является его чувствительность к глубине погружения барабана в СОЖ, производительность устройства мала, механизм устройства не очищает СОЖ от металлических магнитных и не магнитных загрязнителей, а также от других загрязнителей, которые могут попасть в СОЖ. Здесь требуется хотя бы частичное погружение вращающего маслосъемного барабана в рабочую емкость, а в случае больших емкостей и наличия в них застойных и «мертвых» зон требуются дополнительные устройства в виде различных пеногонов, или других дополнительных сложных устройств, например, размещения маслосъемного барабана на плавающей платформе.

Известные устройства стриммеры представляют собой эластичную бесконечную ленту, натянутую на два расположенных друг над другом вращающихся барабана, обладают меньшей чувствительностью к изменению уровня СОЖ в баке. Масло налипает на ленту при ее погружении в СОЖ и в момент выхода на поверхность снимается с поверхности ленты с помощью скребка, аналогично тому, как это делается в устройствах с маслосъемными барабанами.

Недостатками стимеров является их низкая производительность, сильная зависимость от размеров ленты и от ее адгезионных свойств (смачивания, укрупнения и удерживания маслонефтепродуктов лентой), а так же от скорости вращения барабанов и режимов (интенсивности) работы пеногонов.

Скребковые конвейеры удаления жидкостных примесей из СОЖ представляют собой горизонтально расположенный конвейер, который выводит пеномасляный слой по наклонной поверхности в лоток.

Недостатком скребковых конвейеров является потеря большого количества СОЖ с удаляемым маслом (маслонефтепродуктами), большие габариты устройства, потребление устройством большого количества электроэнергии.

Известно устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод (патент РФ №2013375), содержащий предварительный отстойник с коллектором отопления, тонкослойный модуль из гофрированных пластин, две фильтровальные камеры (ФК). В одной ФК загрузка выполнена из коалесцирующего материала, гранулированного полиамида или полиэтилена. В другой ФК загрузка выполнена из адсорбционного материала, термостойкого кварцевого волокна с большой пористостью. ФК соединены между собой перфорированным коллектором и размещены за тонкослойным модулем по ходу движения жидкости. Трубопроводы отвода нефти снабжены регулирующими уровень слива навинчивающимися стаканами.

Устройство обладает низкой эффективностью очистки сточных вод из-за неэффективного осаждения взвешенных частиц в предварительном отстойнике. Полиэтиленовые гранулы фильтровальной камеры не устойчивы к химическому воздействию легколетучих нефтепродуктов, адсорбент из кварцевого волокна обладает не высокой адсорбционной способностью к эмульгированным нефтепродуктов и после регенерации ухудшаются адсорбционные свойства. Недостатком является и низкая производительность установки вследствие присутствия двух фильтровальных камер.

Известна установка для очистки жидкостей от масел и взвешенных веществ. Установка содержит трубу подачи стоков, корпус, разделенный вертикальными перегородками на секции грубой очистки со средством для задержания масел и взвешенных веществ, тонкослойного разделения с блоком наклонных пластин и сбора очищенной воды, маслосборник, сообщающийся с нефтесборным лотком, систему для удаления осадка, отличающаяся тем, что она снабжена размещенной после секции тонкослойного разделения секцией доочистки с фильтрующим элементом, состоящим из слоя древесной муки, предварительно прошедшей термическую обработку в водной среде и промытую от растворимых соединений и ограниченного сверху и снизу мелкоячеистой сеткой из нержавеющего металла, наклонные пластины блока тонкослойного разделения выполнены гофрированными, покрытыми с одной стороны парафиновазелиновой смесью, при этом установка снабжена направленными в нефтесборный лоток Г-образными патрубками, соединенными с разгрузочными отверстиями небольшого диаметра, выполненными в верхней части продольной стенки корпуса (патент РФ 2067081).

Данному методу и устройству для его осуществления присуща совокупность признаков, наиболее близкая к совокупности существенных признаков полезной модели, в связи с чем, данное известное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемой полезной модели.

В прототипе присутствуют достаточно сложные, высокоэнергоемкие, громоздкие и малоэффективные средства для периодической очистки, регенерации различных жидкостей, а так же и для непрерывной ее регенерации в процессе эксплуатации и поддержания их требуемых технологических параметров на заданном уровне.

Так в прототипе установлен коалесцентный фильтр из пластин нержавеющей стали покрытыми с одной стороны смесью парафина и вазелина, при очистке жидкостей с высокой температурой парафиновазелиновой покрытие будет быстро расходоваться, дополнительно при этом загрязняя очищаемую жидкость.

В данной установке не предусмотрены методы очистки: флотационная очистка, очистка жидкости от магнитных частиц и очистка жидкостной коалесценцией, которые применяются в полезной модели.

В качестве сорбента в секции доочистки использовано древесные опилки, обработанные высокой температурой. Сорбционная емкость их по нефтепродуктом невысокая, а после регенерация сорбционная емкость восстанавливается не полностью.

Для удаления всплывшего нефтяного шлама установка приспособлена Г-образными патрубками, которые могут забиться при очистке сильно загрязненных жидкостей с крупными частицами.

Задачей полезной модели является создание высокоэффективной, универсальной, компактной, недорогой и надежной промышленной установки предназначенной для очистки нефтесодержащих сточных вод и регенерации эмульсий и моющих растворов.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является в упрощение и удешевление процессов очистки и регенерации эмульсий и моющих растворов, высокая степень очистки жидкостей за счет коалесцентной, электрофлотационной очистки и доочистки жидкости с помощью композиционного фторопластового сорбента, возможность очистки жидкостей с различной степенью загрязненности. Кроме того, применение полезной модели в очистке нефтесодержащих сточных вод, снизит эколого-экономический ущерб окружающей среде и объем ежемесячных платежей за сбросы промышленных сточных вод в водные объекты.

Сущность заявленной полезной модели как технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше технического результата.

Установка для очистки жидкостей от нефтепродуктов, масел, органических загрязнителей, взвешенных веществ и регенерации СОЖ состоит из емкости с наклонным днищем с внутренними горизонтальными и вертикальными перегородками и патрубками для подачи исходной жидкости и слива разделенных, очищенных и загрязнителей, отвода осадка и камерой сбора нефтепродуктов, установка содержит три последовательно соединенных друг с другом частей, каждый из которых конструируется с необходимыми встроенными или съемными устройствами (модулями), осуществляющими обработку проходящей через них загрязненной жидкости в требуемой последовательности, отличающаяся тем, что в первой части осуществляется жидкостная коалесцентная очистка жидкости, во второй части осуществляется тонкослойное разделение (коалесценция) жидкости на съемном модуле из наклонных тонкослойных полимерных пластин, электрофлотационная очистка с помощью не расходуемых электродов, так же осуществляется магнитная очистка от металлических частиц и происходит непрерывный отвод отделенных загрязнителей из жидкости через переливную перегородку в сборник всплывших загрязнителей, в третьем отсеке осуществляется доочистка жидкости в композиционных углеродо-фторопластовых сорбентах полученных методом суспензионного нанесения микрочастиц на поверхность пористого полимера, вывод чистой жидкости происходит через сообщающийся сосуд, являющийся завершающим концом части установки.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, совокупности признаков которых совпадают с совокупностью отличительных признаков заявленной полезной модели, что позволяет сделать вывод о ее соответствии условию «новизна».

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена схема заявленной установки для очистки сточных вод и технологических жидкостей.

Установка содержит емкость, разделенную на отсеки горизонтальными перегородками и последовательно соединенных дуг с другом. В первой части установки монтируется и размещается: 1 - патрубок подачи исходной (загрязненной) СОЖ на очистку, 2 - вертикальная перегородка для формирования требуемого жидкостного коалесцирующего слоя разделяемых жидкостей, 3 - жидкостной коалесцирующий слой извлекаемых маслонефтепродуктов, 4 - наклонное дно отсека модульной установки для сбора крупноразмерных частиц и загрязнителей. Во второй части установки монтируется и размещается: 5 - патрубок периодического сброса крупных твердых частиц и металлических загрязнителей; 6 - постоянный магнит для задерживания намагничивающихся частиц очищаемой жидкости; 7 - коалесцентный модуль из тонкослойных пластин расположенных под наклоном к направлению движения очищаемой жидкости; 8 - канал переливания всплывших на поверхность нефтепродуктов в нефтешламоприемник; 9 - патрубок непрерывного сброса маслонефтепродуктов и шлама; 10 - слой всплывших на поверхность масло-нефтепродукты; 11 - вертикальная перегородка препятствующая попадания всплывших нефтепродуктов в третью часть установки; 12 - блок электрофлотации с не расходуемыми электродами (А-аноды, К-катоды). В третьей части установки монтируется, и размещаются: 13, 14 - сетка из полимерных материалов; 15 - блок с композиционным угольно-фторопластовым сорбентом; 16 - перегородка сорбционного фильтра; 17 - перегородка сообщающегося сосуда; 18 - отверстие для выброса газов в окружающую среду; 19 - патрубок непрерывного выхода очищенной жидкости; 20 - нефтешламоприемник; 21 - сообщающийся сосуд; 22 - правая стенка установки; 23, 24, 25 - шаровой кран; 26 - наклонное дно нефтешламоприемника установки; 27, 28 - люки на верхней части установки для смены модулей;

Установка для очистки сточных вод и технологических жидкостей работает следующим образом.

Исходная загрязненная жидкость подается на очистку и регенерацию через патрубок 1 в первый отсек модульной установки. На некотором расстоянии от торцевой стенки патрубка 1 располагается вертикальная перегородка 2, которая по мере заполнения установки жидкостью со свободными маслами и нефтепродуктами, формирует в ней требуемый жидкостной коалесцирующий слой нефтепродуктов 3. Перегородка 2 служит упором для удержания слоя маслонефтепродуктов 3 требуемой высоты в данном месте отсека, а так же для подавления турбулентности при подачи жидкости на очистку или ее разбивки на капли при подаче ее от насоса под высоким давлении. По мере заполнения установки и отсека жидкостью с нефтепродуктами, формируется требуемый коалесцирующий слой 3 с требуемыми нефтепродуктами.

Минимально необходимая высота начального формирования жидкостного коалесцирующего слоя требуемых нефтепродуктов 3 между торцевой стенкой патрубка 1 и перегородкой 2, может образоваться и при кратковременном прекращении подачи жидкости на очистку и естественного всплытия свободных нефтепродуктов в данном месте установки. Предварительная заливка требуемых разделяемых несмешивающихся жидкостей в установке не требуется.

Вертикальная перегородка 2 может быть выполнена профильной, с отогнутым концом во внутрь торцевой стенки патрубка, для лучшего удерживания нефтяного коалесцирующего слоя жидкости и дальнейшего перевода движения жидкостей из турбулентного движения в ламинарное.

По мере накопления нефтепродуктов в коалесцирующем слое и поступления новых порций жидкости, нефтепродукты перетекают из нижней части перегородки 2 и всплывают на поверхности второго отсека очистки модульной установки, формируя в нем слой маслонефтепродуктов и взвешенных веществ 10.

Крупные и мелкие частицы и загрязнители, поступающие вместе с очищаемой жидкостью, оседают на наклонное дно 4 отсека установки и по мере поступления жидкости движутся по нему в направлении патрубка 5 для их периодического сброса.

Угол наклона дна отсека 4 к дну емкости модульной установки может составлять от 15° до 30°, что приемлемо для модульных установок различной производительности используемых для перекачки жидкостей с частицами размерами до 4-6 мм.

Наклонное дно 4 установки так же способствует дальнейшему улавливанию установкой более мелких механических частиц за счет увеличения проходного сечения отсека и уменьшения скорости движения в ней жидкости.

На втором отсеке установлен коалесцентный модуль 7 из тонкослойных пластин расположенных под наклоном к направлению движения очищаемой жидкости. Модуль съемный и универсальный, может быть заменен при необходимости другим модулем Зазор между пластинами коалесцентного модуля 10 мм, а наклон пластин к течению жидкости может быть установлен в диапазоне от 22° до 45°. При тонкослойном отстаивании отделяются частицы с эквивалентным диаметром более 20 мкм. Когда эти частицы достигают поверхности тонкослойного элемента, имеют место процесс коалесценции. Пластины коалесцирующего фильтра 7 выполняются из материалов обладающих высокой смачиваемостью маслами и маслонефтепродуктами. Могут быть изготовлены из углеродных и углеводородных материалов, фторопласта, винипласта, органического стекла, полиэтилена, полипропилена и других материалов. Наилучшими смачивающими свойствами к маслам и маслонефтепродуктам обладают углеродные материалы и материалы с углеродными покрытиями. В нашем случае, достаточно эффективные и технологичные, используются пластины из материала ПВХ. Укрупнение и подъем свободных масел, нефтепродуктов и других загрязнителей, в основном зависит от материалов, применяемых для изготовления коалесцирующих пластин, их формы и геометрии, количества пластин и их расположения друг относительно друга, характера движения жидкости вдоль пластин, их смачивающими и адгезионными свойствами и других. Все это дополнительно обеспечивает широкие возможности управления качеством очистки жидкостей.

Для интенсификации процессов очистки жидкости от свободных маслонефтепродуктов, органических и не органических загрязнителей, очистки СОЖ от мелкоразмерных и мелкодисперсных загрязнителей, которые в ней могут находиться во взвешенном состоянии в отсек модульной установки устанавливается блок электрофлотации с не расходуемыми электродами 12.

Высота блока электрофлотации не превышает высоту уровня входного патрубка 1 установки и не касается слоя 10 извлекаемых маслонефтепродуктов и загрязнителей.

Вертикальная перегородка 11 перехода жидкости в третий отсек установки обеспечивает резкий поворот движения жидкости на 90° из второго отсека установки в третий отсек установки. Такое резкое изменение направление движения усиливает гравитационно-инерционное отделение от жидкости различных загрязнителей свободных масел, нефтепродуктов и мелкодисперсных частиц. Загрязнители осаждаются у патрубка 5, а всплывшие нефтепродукты скапливаются в слое 10 установки и при достижении определенного уровня через канал переливания 8 попадают в нефтешламоприемник 20. Далее нефтепродукты сбрасываются с помощью патрубка 9 и шарового крана 23 в требуемую емкость. Нефтешламопремник 20 представляет собой дополнительный отсек установки объемом 10-15 литров, в котором может долгое время аккумулироваться нефтешлам при низкой концентрации нефтепродуктов в очищаемой жидкости.

Твердые частицы и шлам, осевшие в первом отсеке в результате резкого изменения направления, твердые частицы и шлам, осажденные коалесцентным модулем 7 и осажденные электрофлотатором собираются на наклонном дне 4 и сбрасываются периодический через патрубок 5 с помощью шарового крана 24. Также шаровой кран 24 используется и для полного слива жидкостей из модульной установки.

Между перегородкой 11 разделяющей второй и третий отсек установлены постоянные магниты 6. Магниты могут быть съемными комплектоваться и устанавливаться в отсек установки в виде отдельных магнитов, отдельного блока или модуля. По различной полярности, располагаясь друг относительно друга, могут создавать между собой сильное однородное или сильное не однородное магнитное поле в определенной зоне.

Использование магнитного модуля и прохождение через него очищенной жидкости обеспечивает и дополнительную магнитную очистку от мелкодисперсных магнитных частиц. Периодическая очистка съемного магнитного блока 6 от улавливаемых магнитных частиц, больших затруднений не составляет.

Для удаления образующихся газов (кислорода и водорода) от электрофлотации (электрокоагуляции) над установкой устанавливается вытяжной зонд, или перед электрофлотатором (электрокоагулятором) устанавливается устройство бортового отсоса газов, их и выброса за пределы рабочей зоны.

В третьем отсеке установки осуществляется доочистка жидкости в блоке с композиционным угольно-фторопластовым сорбентом, а вывод чистой жидкости газов осуществляется через сообщающийся сосуд, являющийся завершающим концом отсека и установки.

В третьем отсеке установки монтируются полимерные сетки 13 и 14, между которыми размещается блок сорбционной доочистки 15 с композиционными угольно-фторопластовым сорбентом УС-20, где происходит очистка от эмульгированных нефтепродуктов и органических загрязнителей.

Сорбент УС-20 получен в лаборатории из порошкового сорбента, максимальная сорбционная емкость УС-20 по нефтепродуктам полученная в лабораторных экспериментах составляет 2,8 г/г, сорбционная емкость УС-20 по фенолу 5-10 мг/г.

Через блок сорбционной доочистки 15 жидкость проходит в направлении снизу вверх, далее меняет направление на 180° и проходит между перегородками сорбционного фильтра 16 и сообщающегося сосуда 17.

Далее очищенная жидкость попадает в сообщающийся сосуд 21, который выполняется с помощью разделительной перегородки 17 и правой стенкой установки 22. Отвод очищенной жидкости из третьего отсека установки осуществляется с верхней части сообщающегося сосуда 21, где концентрация основных загрязнителей в очищенной жидкости ниже в 10 раз по сравнению с их содержанием в исходной жидкости.

Все три вертикальные отсеки установки связанны между собой. Это обеспечивается наличием постоянно открытого воздушного отверстия 18, расположенного в верхней части сосуда. Через отверстие сообщающего сосуда 18 выбрасывается в окружающую среду газы образованные в результате процесса электрофлотации.

Уровень жидкостей во всех трех отсеках установки, по которым протекает жидкость, к сообщающему сосуду ограничен высотой патрубка непрерывного выхода очищенной жидкости 19.

Производительность модульной установки регулируется шаровым краном 25 установленная на патрубке выхода очищенной жидкости 19. Далее в зависимости от требований очищенную жидкость следует использовать повторно либо в других технологических процессах, если установка используется в целях очистки сточных вод от нефтепродуктов, масел, органических загрязнителей и взвешенных частиц то очищенную воду следует сбрасывать в систему канализации или в водоемы при удовлетворении природоохранных нормативов и требований.

Эффективность очистки установки исходной жидкости от таких загрязнителей как нефтепродукты, масла, органические загрязнители, взвешенные частицы подтверждается результатами количественного химического анализа проб исходной и очищенной жидкости проведенной в аккредитованной аналитической лабораторией.

Установка высокоэффективна за счет оптимального сочетания четырех методов (ступеней) очистки и применения инертного композиционного пористого адсорбента, легко регенерируемого и дающего тонкую очистку от нефтепродуктов.

Установка компактна с расположением всех ступеней очистки в едином корпусе, характеризуется простотой устройства и обслуживания, надежностью и длительным рабочим ресурсом.

Claims (1)

1. Установка для очистки сточных вод и технологических жидкостей от нефтепродуктов, масел, органических загрязнителей, взвешенных веществ и регенерации смазочно-охлаждающих жидкостей, состоящая из емкости с наклонным днищем, с внутренними горизонтальными и вертикальными перегородками и патрубками для подачи исходной жидкости и слива разделенных, очищенных и загрязнителей, отвода осадка и камерой сбора нефтепродуктов, содержащая три последовательно соединенных друг с другом частей, каждая из которых конструируется с необходимыми встроенными или съемными устройствами - модулями, осуществляющими обработку проходящей через них загрязненной жидкости в требуемой последовательности, отличающаяся тем, что первая часть выполнена с возможностью жидкостной коалесцентной очистки, вторая часть выполнена с возможностью тонкослойного разделения жидкости на съемном модуле из наклонных тонкослойных пластин и с возможностью электрофлотационной очистки с помощью нерасходуемых электродов, а также с возможностью магнитной очистки от металлических частиц и непрерывного отвода отделенных загрязнителей из жидкости через переливную перегородку в сборник всплывших загрязнителей, третий отсек выполнен с возможностью доочистки жидкости в композиционных углеродофторопластовых сорбентах, полученных методом суспензионного нанесения микрочастиц на поверхность пористого полимера, а вывод чистой жидкости происходит через сообщающийся сосуд.

   

Images