RU2042638C1

RU2042638C1 - Device for removal of surface layer of oil-containing liquids

Info

Publication number: RU2042638C1
Application number: RU93010521A
Authority: RU
Inventors: Е.А. Карев; С.Е. Ведров; А.В. Машковский; Е.Ф. Хайбулкин; В.Т. Письменко
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 1993-03-01
Filing date: 1993-03-01
Publication date: 1995-08-27

Abstract

FIELD: removal of oil spills. SUBSTANCE: device comprises two hollow oil-gathering cylinders with parallel axes and wavy side surfaces. Cylinders are mounted on a common frame with a drive. Position of cylinders on the liquid surface is adjusted by weighting plates. A scraper built in between the cylinders is shaped like a trough connected with a drain system. The frame is articulated in the middle with a pantograph mechanism which, in turn, is articulated to a metal structure secured rigidly to a settling tank. EFFECT: improved design. 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для забора поверхностного слоя (например, масла) нефтесодержащих сточных вод или других несмешивающихся жидкостей и может быть использовано в очистных сооружениях водоснабжения и канализации, в химической, металлообрабатывающей и других отраслях промышленности при очистке технологических, смазочно-охлаждающих жидкостей от органических примесей. The invention relates to a device for sampling the surface layer (for example, oil) of oily wastewater or other immiscible liquids and can be used in wastewater treatment plants for water supply and sewage, in chemical, metalworking and other industries for the purification of technological, cutting fluids from organic impurities .

Известно устройство для удаления поверхностного слоя жидкостей, содержащее заборник масла в виде телескопической трубы, сферические поплавки, прикрепленные к верхнему торцу заборника, направляющую, вдоль которой перемещается один из поплавков, нанизанных на эту направляющую, и сливную систему в виде гибкого шланга, соединенного с нижним концом телескопического заборника масла [1]
К недостаткам этого устройства можно отнести следующее: удаление масла осуществляется в локальных зонах, а не со всей поверхности; устройство работает нестабильно при загрязненной механическими примесями жидкости, так как они попадают в места соединений телескопической трубы и заклинивают ее; сами поплавки являются преградой на пути слива масла в заборник; скоагулированные частицы на поверхности жидкости, попадая в заборник вместе с маслом, могут засорять сливную систему; при колебаниях поверхностных слоев жидкости в заборник попадает большое количество водной фазы. Все эти недостатки в итоге снижают качество удаления масла с поверхности жидкости.A device for removing the surface layer of liquids containing an oil intake in the form of a telescopic pipe, spherical floats attached to the upper end of the intake, a guide along which one of the floats strung on this guide moves, and a drain system in the form of a flexible hose connected to the bottom end of telescopic oil intake [1]
The disadvantages of this device include the following: oil removal is carried out in local areas, and not from the entire surface; the device operates unstably when the liquid is contaminated with mechanical impurities, as they fall into the joints of the telescopic pipe and jam it; the floats themselves are an obstacle to draining the oil into the intake; coagulated particles on the surface of the liquid, falling into the intake along with oil, can clog the drainage system; during fluctuations of the surface layers of the liquid, a large amount of the aqueous phase enters the intake. All these disadvantages ultimately reduce the quality of oil removal from the surface of the liquid.

Наиболее близким к изобретению является устройство для удаления поверхностного слоя жидкостей, содержащее маслосборный щелевой цилиндр, соединенный со сливной системой масла и удерживаемый на поверхности жидкости с помощью устройства пантографного типа, металлоконструкцию, к которой крепится устройство пантографного типа, набор пластин (грузов) для регулировки положения щелевого цилиндра на поверхности жидкости и ручки для крепления грузов [2]
Недостатками устройства являются его нестабильная работа и низкое качество разделения поверхностного слоя жидкости по следующим причинам. Во-первых, на поверхности жидкости зачастую образуются скоагулированные крупные частицы масляной фазы с посторонними примесями, которые забивают щель щелевого цилиндра, и доступ масла в цилиндр прекращается. Во-вторых, эти частицы могут образоваться и в самом цилиндре, забивая сливную магистраль, в результате чего цилиндр полностью заполняется маслом и водой и погружается в жидкость. В-третьих, при колебании уровня жидкости образуется дисбаланс расхода жидкости на входе в цилиндр и сливе из него, в итоге вместе с маслом попадает много воды. В-четвертых, с противоположной стороны поверхности цилиндра, где нет щели, образуется застойная зона, в которой скапливается большое количество масла, которое удалить практически невозможно, и его приходится перегонять в сторону щели вручную. Все это приводит к снижению эффективности удаления масла.Closest to the invention is a device for removing the surface layer of liquids, containing an oil-collecting slotted cylinder connected to the oil drain system and held on the surface of the liquid by means of a pantograph-type device, a metal structure to which a pantograph-type device is attached, a set of plates (weights) for adjusting the position slotted cylinder on the surface of the liquid and handles for securing cargo [2]
The disadvantages of the device are its unstable operation and low quality separation of the surface liquid layer for the following reasons. Firstly, coagulated large particles of the oil phase with foreign impurities, which clog the slit of the slit cylinder, are often formed on the surface of the liquid, and the access of oil to the cylinder ceases. Secondly, these particles can also form in the cylinder itself, clogging the drain line, as a result of which the cylinder is completely filled with oil and water and immersed in the liquid. Thirdly, when the fluid level fluctuates, an imbalance of fluid flow is formed at the inlet to the cylinder and drain from it, as a result, a lot of water gets along with the oil. Fourthly, on the opposite side of the surface of the cylinder, where there is no gap, a stagnant zone is formed in which a large amount of oil accumulates, which is practically impossible to remove, and it has to be manually distilled to the side of the gap. All this leads to a decrease in the efficiency of oil removal.

Главный недостаток всех устройств удаления поверхностного слоя жидкости, имеющих открытые заборники масла, заключается в том, что вместе с маслом в сливную систему уходит до 90% и более самой жидкости, поэтому масло в дальнейшем приходится декантировать. The main disadvantage of all liquid surface layer removal devices with open oil intakes is that together with the oil, up to 90% or more of the liquid goes to the drainage system, so the oil has to be decanted in the future.

Цель изобретения повышение производительности и качества удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей. The purpose of the invention is to increase the productivity and quality of the removal of the surface layer of oily liquids.

Для этого в устройстве для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей маслосборное средство выполнено в виде установленных на общей раме привода и связанных с ним цепной передачей двух вращающихся навстречу друг другу пустотелых цилиндров с волнообразной боковой поверхностью и размещенного между ними скребка в виде лотка, сообщенного со сливной системой, при этом рама шарнирно соединена с механизмом пантографного типа. To do this, in the device for removing the surface layer of oil-containing liquids, the oil-collecting device is made in the form of two hollow cylinders rotating with a wave-like side surface mounted on a common drive frame and connected with it by a chain drive, and a scraper placed between them in the form of a tray in communication with the drain system while the frame is pivotally connected to a pantograph-type mechanism.

В устройстве использован эффект адгезии при разделении двух сред, обладающих различной адгезионной способностью, причем усиливающейся при применении волнообразной поверхности. The device used the effect of adhesion in the separation of two media with different adhesive ability, and amplified when using a wavy surface.

На фиг. 1 изображено устройство, смонтированное на баке-отстойнике; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 вид Б на фиг.1; на фиг.4 узел I на фиг. 3. In FIG. 1 shows a device mounted on a settling tank; in FIG. 2 section aa in figure 1; figure 3 view B in figure 1; in Fig. 4, the node I in Fig. 3.

Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей смонтировано на баке-отстойнике 1 (фиг.1), имеющем патрубки 2 и 3 для подачи загрязненной жидкости и слива очищенной жидкости соответственно (фиг.2). Устройство состоит из двух пустотелых герметичных маслозаборных цилиндров 4 с волнообразной боковой поверхностью (фиг.1-3), смонтированных на общей раме 5, которая соединена шарнирно в середине с системой рычагов 6 (или с механизмом пантографного типа) с возможностью качения вокруг шарниров и установки таким образом, что цилиндры 4 опускаются в жидкость на одинаковую глубину. На раме 5 установлен привод 7 вращения цилиндров 4 (например, мотор-редуктор), крутящий момент которого на цилиндры 4 передается с помощью цепной передачи 8. Система рычагов 6 крепится к баку-отстойнику 1 с помощью металлоконструкции, имеющей в верхней части шарниры 9, и может покачиваться в вертикальной плоскости вокруг шарнира 9. Между маслозаборными цилиндрами 4 встроен скребок 10, выполненный в виде лотка, прикрепленный к раме 5. К баку-отстойнику 1 жестко крепится сливная система в виде лотка 11, находящегося ниже скребка 10. К баку-отстойнику 1 примыкает емкость 12 для слива поверхностного слоя 13 нефтесодержащих жидкостей. Для регулировки положения цилиндров 4 в вертикальном направлении на одном из концов системы рычагов 6 предусмотрены грузы 14, имеющие возможность передвигаться в горизонтальном направлении. A device for removing the surface layer of oily liquids is mounted on the sump tank 1 (figure 1), having nozzles 2 and 3 for supplying contaminated liquid and draining the purified liquid, respectively (figure 2). The device consists of two hollow sealed oil intake cylinders 4 with a wave-like lateral surface (Figs. 1-3) mounted on a common frame 5, which is pivotally connected in the middle with a system of levers 6 (or with a pantograph-type mechanism) with the possibility of rolling around the hinges and installation so that the cylinders 4 are lowered into the liquid to the same depth. A frame 7 has a cylinder rotation drive 7 (for example, a gear motor), the torque of which is transmitted to the cylinders 4 using a chain gear 8. The lever system 6 is attached to the settling tank 1 using a metal structure with hinges 9 in the upper part, and can sway in a vertical plane around the hinge 9. Between the oil intake cylinders 4 there is a scraper 10, made in the form of a tray, attached to the frame 5. A drain system in the form of a tray 11, located below the scraper 10, is rigidly fixed to the settling tank 1. sump 1 p imykaet vessel 12 for draining the surface layer 13 of oily liquids. To adjust the position of the cylinders 4 in the vertical direction, weights 14 are provided at one end of the system of levers 6, which can be moved in the horizontal direction.

Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей работает следующим образом. A device for removing the surface layer of oily liquids works as follows.

Загрязненная жидкость заливается в бак-отстойник 1 через патрубок 2 (фиг. 1 и 3), где отстаивается в течение некоторого промежутка времени. В процессе отстоя легкие примеси в виде масла, мелкодисперсных частиц, продуктов биоброжения и других органических соединений всплывают на поверхность жидкости, образуя поверхностный слой 13 (фиг.1). После отстоя жидкости включается привод 7, который через цепную передачу 18 начинает вращать оба маслозаборных цилиндра 4, установленных на общей раме 5, закрепленной шарнирно с помощью системы рычагов 6 и шарнира 9 к металлоконструкции, которая прикреплена к баку-отстойнику 1. Цепная передача 8 выполнена таким образом, что оба цилиндра 4 могут вращаться навстречу друг другу внутрь. Масло благодаря адгезионным свойствам материала поверхностей цилиндров 4 прилипает к ним. Толщина слоя масла на гребнях волнообразной поверхности цилиндров соответствует толщине слоя масла на гладкой цилиндрической поверхности, при этом во впадинах этот слой значительно толще. The contaminated liquid is poured into the sump tank 1 through the pipe 2 (Fig. 1 and 3), where it settles for a certain period of time. In the process of sludge, light impurities in the form of oil, fine particles, bio-fermentation products and other organic compounds float to the surface of the liquid, forming a surface layer 13 (Fig. 1). After the liquid settles, the drive 7 is turned on, which through the chain drive 18 starts to rotate both oil intake cylinders 4 mounted on a common frame 5, pivotally mounted using a lever system 6 and a hinge 9 to the metal structure, which is attached to the tank-settler 1. Chain transmission 8 is made so that both cylinders 4 can rotate towards each other inward. Oil due to the adhesive properties of the material of the surfaces of the cylinders 4 sticks to them. The thickness of the oil layer on the ridges of the undulating surface of the cylinders corresponds to the thickness of the oil layer on a smooth cylindrical surface, while in the troughs this layer is much thicker.

При вращении цилиндров 4 масло счищается с их поверхностей одновременно с помощью скребка 10. Затем масло со скребка 10 сливается в сливную систему в виде лотка 11 и далее в емкость 12. Для регулировки местоположения цилиндров 4 в вертикальном направлении относительно зеркала поверхностного слоя 13 предусмотрены грузы 14, смонтированные на системе рычагов 6. Очищенная от масла жидкость сливается через патрубок 3 бака-отстойника 1 к потребителю. When the cylinders 4 are rotated, the oil is cleaned from their surfaces simultaneously using a scraper 10. Then, the oil from the scraper 10 is discharged into the drain system in the form of a tray 11 and then into the tank 12. To adjust the location of the cylinders 4 in the vertical direction relative to the mirror of the surface layer 13, weights 14 mounted on the lever system 6. The liquid purified from the oil is drained through the pipe 3 of the settling tank 1 to the consumer.

Устройство обладает следующими преимуществами. Волнистая поверхность маслозаборных цилиндров обеспечивает высокую производительность удаления поверхностного слоя жидкости из-за увеличения площадей поверхностей цилиндров. Так как адгезионный эффект для этих поверхностей усиливается, то вместе с маслом удаляется лишь небольшое количество водной фазы, поэтому качество удаляемого слоя повышается. The device has the following advantages. The corrugated surface of the oil intake cylinders provides high performance removal of the surface layer of liquid due to the increase in surface areas of the cylinders. Since the adhesion effect for these surfaces is enhanced, only a small amount of the aqueous phase is removed with the oil, so the quality of the removed layer increases.

Как показали результаты опытной проверки, при использовании устройства удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей обеспечивается достижение следующих показателей: повышается степень масляной фазы с поверхности жидкости; содержание водной фазы в удаленном масле значительно сокращается; повышается производительность удаления поверхностного слоя; устройство не оказывает отрицательного воздействия на состояние окружающей среды. As the results of the pilot test showed, when using a device for removing the surface layer of oily liquids, the following indicators are achieved: the degree of the oil phase from the surface of the liquid increases; the content of the aqueous phase in the removed oil is significantly reduced; increases the performance of removing the surface layer; the device does not adversely affect the environment.

Claims

A DEVICE FOR REMOVING THE SURFACE LAYER OF OIL-CONTAINING LIQUIDS, including a floating oil collector held on the surface by means of a pantograph-type mechanism, a metal structure with a set of load plates mounted on it for adjusting the position of the oil collector, a drain system for removing oil into which mounted on a common drive frame and connected with it by a chain drive of two hollow cylinders rotating towards each other with a wave with the azimuthal side surface and a scraper placed between them in the form of a tray in communication with the drainage system, while the frame is pivotally connected to a pantograph-type mechanism.