RU2060785C1 - Method and apparatus for water purification from petroleum products - Google Patents
Method and apparatus for water purification from petroleum products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2060785C1 RU2060785C1 SU5018919A RU2060785C1 RU 2060785 C1 RU2060785 C1 RU 2060785C1 SU 5018919 A SU5018919 A SU 5018919A RU 2060785 C1 RU2060785 C1 RU 2060785C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- petroleum products
- chamber
- housing
- products
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к очистке воды от нефтепродуктов и может быть использовано для очистки питьевых, технических и сточных вод, а также для разделения суспензий при обогащении полезных ископаемых и переработке дисперсных материалов. The invention relates to the purification of water from petroleum products and can be used for purification of drinking, industrial and wastewater, as well as for the separation of suspensions in the enrichment of minerals and the processing of dispersed materials.
Известен способ очистки воды от нефтепродуктов, включающий отстаивание воды и удаление нефтепродуктов с ее поверхности. A known method of purifying water from petroleum products, including sedimentation of water and removal of petroleum products from its surface.
Известный способ имеет низкую эффективность очистки и не позволяет очищать воду до установленных норм. Кроме того, для его применения необходимы громоздкие и материалоемкие отстойники нефтеловушки. The known method has a low cleaning efficiency and does not allow to purify water to established standards. In addition, bulky and material-intensive oil traps are required for its use.
Известен способ очистки воды от нефтепродуктов, выбранный в качестве прототипа, включающий подачу исходной воды в корпус фильтра, фильтрацию через фильтрующий материал, регенерацию фильтрующего материала, отвод очищенной и промывной воды. A known method of purifying water from petroleum products, selected as a prototype, comprising supplying source water to the filter housing, filtering through filter material, regenerating the filter material, removing purified and rinsing water.
Известный способ имеет малую производительность из-за периодического характера фильтрации воды и регенерации фильтрующего материала, а также низкую эффективность из-за образования сильно загрязненных нефтепродуктами промывных вод. Кроме того, для применения этого способа требуются сравнительно крупногабаритные и материалоемкие фильтры. The known method has low productivity due to the periodic nature of water filtration and regeneration of the filter material, as well as low efficiency due to the formation of highly polluted wash water. In addition, the use of this method requires relatively large and material-intensive filters.
Известно устройство для очистки воды от нефтепродуктов, содержащее корпус, импеллеры, приспособления для подвода и отвода воды и удаления пены. A device for cleaning water from oil products, containing a housing, impellers, devices for supplying and discharging water and removing foam.
Известное устройство имеет малую производительность из-за длительной обработки воды, составляющей 20-30 мин и низкую эффективность из-за трудности флотирования тонко эмульгированных нефтепродуктов. Кроме того, получение нефтепродуктов в виде пены усложняет и удорожает дальнейшую их переработку. К тому же устройство имеет большие габариты, высокую энерго- и металлоемкость. The known device has low productivity due to the long-term water treatment of 20-30 minutes and low efficiency due to the difficulty of flotation of finely emulsified oil products. In addition, obtaining petroleum products in the form of foam complicates and increases the cost of their further processing. In addition, the device has large dimensions, high energy and metal consumption.
Известно также устройство для очистки воды от нефтепродуктов, содержащее корпус, подводящий и отводящий патрубки, расположенный в корпусе фильтрующий блок и средство для отвода нефтепродуктов. A device for purifying water from oil products is also known, comprising a housing, inlet and outlet pipes, a filtering unit located in the housing, and means for removing oil products.
Недостаток известного устройства заключается в образовании больших объемов промывной воды при регенерации фильтровальных элементов, в сложности удаления нефтепродуктов из промывной воды, в постепенной пассивации фильтровального материала, приводящей к необходимости его периодической замены. В совокупности эти недостатки обусловливают низкую производительность и эффективность процесса очистки и его высокую стоимость. A disadvantage of the known device is the formation of large volumes of washing water during the regeneration of filter elements, the difficulty of removing oil from the washing water, and the gradual passivation of the filter material, leading to the need for periodic replacement. Together, these shortcomings cause low productivity and efficiency of the cleaning process and its high cost.
Цель изобретения увеличение производительности и эффективности процесса очистки воды, а также получение пригодных и утилизации нефтепродуктов за счет отделения, концентрирования и удаления из воды нефтепродуктов при непрерывной регенерации фильтровальных элементов. The purpose of the invention is to increase the productivity and efficiency of the water purification process, as well as to obtain suitable and utilization of petroleum products due to separation, concentration and removal of petroleum products from water during continuous regeneration of filter elements.
На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1. In FIG. 1 shows a diagram of a device; in FIG. 2, view A in FIG. one; in FIG. 3 section BB in FIG. 1.
Устройство включает корпус 1, приемную камеру 2, камеру 3 сбора и концентрирования нефтепродуктов, поршень 4, мембрану 5 и вибровозбудитель 6. В корпусе 1 установлены цилиндрические фильтроэлементы 7, закрепленные в верхней 8 и нижней 9 крышках, а также отводящий патрубок 10. В приемной камере 2 установлены подводящий патрубок 11 и средство 12 для создания локальных истоков очищаемой воды, выполненное из двух обращенных друг к другу меньшими основаниями полых усеченных конусов 13, в зазоре между которыми закреплена перфорированная обечайка 14 и кольцевой камеры 15, сообщенной с патрубком 11. В нижней части приемной камеры 2 установлен поршень 4 с мембраной 5, соединенный посредством штока 15 с вибровозбудителем 6. В камере 3 сбора и концентрирования нефтепродуктов установлено струегасящее приспособление 16 в виде пластины 17 с выполненными в ней отверстиями 18, оси которых смещены относительно осей отверстий 19 цилиндрических фильтроэлементов 7. Струегасящее приспособление 16 установлено с возможностью перемещения пластины 17 в вертикальном направлении. В стенках камеры 3 установлены виброгасящие элементы 20, выполненные, например, в виде резиновых мембран, сильфонов и т.д. В камере 3 установлена также успокоительная решетка 21. Камера 3 снабжена приспособлением 22 для сбора и удаления нефтепродуктов, включающем барабан 23, поверхность которого выполнена из лиофильного материала, скребок 24 и желоб 25. Приспособление 22 имеет переливную емкость 26, соединенную трубопроводом 27 и задвижкой 28 с подводящим патрубком 11. The device includes a
П р и м е р. Исходная вода с содержанием нефтепродуктов до 150-200 мг/л. PRI me R. Source water with an oil content of up to 150-200 mg / l.
Исходная вода по подводящему патрубку 11 поступает в полость средства 12 и через перфорации в обечайке 14 в приемную камеру 2, в полости цилиндрических фильтроэлементов 7 и заполняет камеру 3 до соответствующего уровня. Вибровозбудителем 6 посредством штока 15 приводится в колебательное движение излучающий поршень 4, колебания которого трансформируются в низкочастотные акустические колебания воды. Движению поршня 4 вверх и вниз соответствуют положительный и отрицательный полупериоды колебаний. В положительный полупериод среда смещается вверх, а в отрицательный полупериод вниз от положения равновесия. Колебания возбуждаются во всех потоках воды в фильтроэлементах 7, при этом в положительные полупериоды скорость потоков возрастает, так как направление движения потоков и поршня совпадают, а в отрицательные полупериоды скорости потоков уменьшаются, так как направления движения потоков воды и поршня противоположны. The source water through the
Под действием перепада давления внутри каждой полости фильтроэлемента 7 и в полости корпуса 1 вода фильтруется через боковые поверхности фильтроэлементов 7 и поступает в корпус 1, заполняет его и отводится через патрубок 10. При фильтровании воды на внутренней боковой поверхности фильтроэлементов 7 задерживаются эмульгированные нефтепродукты и адсорбируются растворенные нефтепродукты. В отсутствие колебаний нефтепродукты быстро покрывают внутреннюю поверхность фильтроэлементов 7, образуя слой, который потоком воды вновь эмульгируется, и нефтепродукты этим потоком воды уносятся в полость корпуса 1, т. е. эффективность очистки воды резко падает. Низкочастотные акустические колебания обеспечивают непрерывное удаление задерживаемых фильтроэлементами 7 нефтепродуктов с их поверхности по следующим причинам. Суммарная площадь поперечного сечения всех фильтроэлементов 7 меньше площади излучающего поршня 4 и мембраны 5. По этой причине величина колебательной скорости воды в полостях фильтроэлементов 7 значительно выше колебательной скорости излучающего поршня 4. В каждой полости фильтроэлементов 7 формируются вибрационные высокоскоростные затопленные струи, которые смывают с поверхностей фильтроэлементов нефтепродукты. Поскольку параллельные потоки в фильтроэлементах 7 направлены снизу вверх, то в положительный полупериод колебаний скорость этих потоков возрастает, и давление в вибрационных затопленных струях в силу закона Бернулли падает. При таком уменьшении давления происходит частичное эжектирование воды из полости корпуса 1 в полости фильтроэлементов 7, т.е. возникает противоток воды, удаляющий из пор и капилляров материала фильтроэлементов 7 нефтепродукты, которые смываются высокоскоростными потоками воды и струями выбрасываются в камеру 3. Under the action of a pressure drop inside each cavity of the
В отрицательный полупериод колебаний скорость потоков в фильтроэлементах 7 уменьшается, и давление в силу закона Бернулли возрастает, и за счет такого увеличения давления происходит ускоренное фильтрование воды, сопровождающееся задерживанием и образованием на фильтровальных поверхностях слоя нефтепродуктов, который в следующий за этим положительный полупериод колебаний смывается и выбрасывается струями в камеру 3. Частота смены положительных и отрицательных полупериодов колебаний, т.е. частота колебаний выбираются исходя из типа присутствующих в воде нефтепродуктов. Для тяжелых углеводородных соединений (мазута, нефти) предпочтителен низкий диапазон частот (4-20 Гц). Для легких углеводородов (масла, бензин) частота должна быть повышена до 30-60 Гц. С повышением частоты легкие нефтепродукты чаще выносятся в камеру 3 и меньше вероятность их увлечения потоком воды в полость корпуса 1. In the negative half-cycle of oscillations, the flow velocity in the
Очищенная от нефтепродуктов вода отводится из полости корпуса 1 по патрубку 10, причем расход воды, поступающей по патрубку 10 в приемную камеру 1, равен расходу воды, отводимому по патрубку 10 из полости корпуса 1. Приспособление 12 обеспечивает локализацию энергии низкочастотных акустических колебаний в объеме обрабатываемой воды за счет резкого ослабления пульсаций давления в подводящем патрубке 11 при колебательном движении поршня, так как происходящее в каждый полупериод повышение и понижение давления гасится на перфорациях обечайки 14, а сужение потока в месте размещения обечайки 14 обеспечивает в каждый полупериод локальное понижение давления, сглаживающее пики пульсаций давления. Purified from oil products, water is discharged from the cavity of the
Интенсивность выбрасываемых из фильтроэлементов 7 вибрационных затопленных струй падает с удалением от верхней крышки 8. Для гашения вибрационных затопленных струй используется струегасящее приспособление 16. Поскольку оси отверстий 18 пластины 17 смещены относительно осей отверстий 19 фильтроэлементов 7, выбрасываемые из фильтроэлементов 7 вибрационные струи тормозятся пластиной 17. Гашение струй снижает дальность их действия. Перемещением пластины 17 в вертикальном направлении обеспечивается управление торможением и гашением струй, а также перепадом давления на фильтроэлементах 7. С приближением пластины 17 к верхней крышке 8 возрастает сопротивление движению вибрационных струй и, как следствие, возрастает давление в полостях фильтроэлементов 7 и увеличивается скорость фильтрования воды. The intensity of the vibrational flooded jets ejected from the
При торможении вибрационных затопленных струй их скорость падает до нуля, происходит их реверсирование, взаимодействие и выбрасываемый в виде струй объем воды поступает далее через отверстия 18 пластины 17 в камеру 3 сбора и происходит движение этого объема воды в обратном направлении. Колебания объема воды в камере 3 гасятся виброгасящими элементами 20. Так, при поступлении объема воды в камеру и сопровождающем это повышение давления элементы 20 выгибаются наружу, а при отводе этого объема элементы 20 выгибаются во внутрь. Виброгасящие элементы 20 совместно с успокоительной решеткой 21 обеспечивают полное гашение колебаний, в результате чего низкочастотные акустические колебания не достигают поверхности уровня воды. When braking the vibrational flooded jets, their speed drops to zero, they are reversed, the interaction and the volume of water discharged in the form of jets flows further through the
Поступающие в камеру 3 нефтепродукты всплывают и за счет уменьшения площади сечения камеры 3 концентрируются в ее верхней части, где расположено приспособление 22 для сбора и удаления нефтепродуктов. Нефтепродукты, находящиеся на поверхности воды в виде пленки или слоя, адсорбируются на лиофильной поверхности барабана, погруженного в воду. При вращении барабана 23 электроприводом 27 (фиг. 2) нефтепродукты налипают на его поверхность, удаляются с поверхности воды и далее скребком 2 счищаются и поступают в желоб 25, откуда подаются на утилизацию. The oil products entering the
Адсорбированием нефтепродуктов на лиофильной поверхности барабана 23 с последующей ее механической очисткой в условиях отсутствия колебаний на поверхности воды достигается удаление нефтепродуктов без существенных примесей воды, что дает возможность их утилизировать без дополнительной обработки. Adsorption of oil products on the lyophilic surface of the
При запуске устройства возможно колебание уровня воды. В случае превышения допустимого уровня перелив воды в переливную емкость 26 устраняется ее возвращением в подводящий патрубок 11 через трубопровод 27 открытием задвижки 28. В нормальном рабочем режиме задвижка 28 закрыта. When you start the device may fluctuate the water level. If the permissible level is exceeded, the overflow of water into the
Исследованиями установлено, что без воздействия колебаний очистка воды от нефтепродуктов носит спонтанный и неуправляемый характер. Так, при концентрации нефтепродуктов в исходной воде 110-120 мг/л, их содержание в очищенной воде изменяется от 85 до 150 мг/л. Превышение содержания нефтепродуктов в очищенной воде над их содержанием в исходной воде обусловлено накоплением на фильтрующей поверхности нефтепродуктов и их спонтанным проскоком в очищенную воду. Studies have established that without the influence of fluctuations, water purification from oil products is spontaneous and uncontrollable. So, when the concentration of oil products in the source water is 110-120 mg / l, their content in purified water varies from 85 to 150 mg / l. The excess of petroleum products in purified water over their content in the source water is due to the accumulation of petroleum products on the filter surface and their spontaneous breakthrough into the purified water.
Воздействие низкочастотных акустических колебаний обеспечивает постоянное удаление слоя нефтепродуктов с поверхности фильтровальных элементов. При исходном содержании нефтепродуктов 110-120 мг/л их содержание в очищенной воде при использовании каркасного фильтра с фильтротканью не превышает 3-5 мг/л, а при использовании целлюлозного фильтра 0,3 мг/л. Установлено, что эффективность очистки воды зависит от плотности нефтепродуктов: с уменьшением плотности эффективность падает. Наиболее эффективно идет очистка от мазута и менее эффективно от легких масел. Поддержание высокой эффективности очистки тяжелых и легких нефтепродуктов обеспечивается изменением частоты низкочастотных акустических колебаний. Так, для очистки воды от мазута оптимальный диапазон частот составляет 4-20 Гц, а для очистки воды от легких масел 30-60 Гц. Очевидно, что задерживаемые фильтроэлементами легкие нефтепродукты должны чаще смываться с их поверхности и выноситься в камеру сбора и концентрирования. В противном случае идет процесс их увеличения фильтрующимся потоком и повторное загрязнение уже очищенной воды. The impact of low-frequency acoustic vibrations provides a constant removal of a layer of oil from the surface of the filter elements. When the initial content of petroleum products is 110-120 mg / l, their content in purified water when using a frame filter with filter cloth does not exceed 3-5 mg / l, and when using a cellulose filter 0.3 mg / l. It was found that the effectiveness of water treatment depends on the density of petroleum products: with a decrease in density, the efficiency decreases. The most effective is cleaning from fuel oil and less effective from light oils. Maintaining high cleaning efficiency of heavy and light oil products is provided by changing the frequency of low-frequency acoustic vibrations. So, for water purification from fuel oil, the optimal frequency range is 4-20 Hz, and for water purification from light oils 30-60 Hz. It is obvious that light oil products delayed by filter elements should more often be washed off their surface and taken out to the collection and concentration chamber. Otherwise, there is a process of their increase by a filtered stream and re-pollution of already purified water.
В случае загрязнения воды смесью различных нефтепродуктов оптимальный диапазон воздействия приходится на область повышенных частот, т.е. 30-60 Гц. In the case of water pollution with a mixture of various petroleum products, the optimal range of exposure falls on the region of increased frequencies, i.e. 30-60 Hz.
При возбуждении низкочастотных акустических колебаний удельная производительность очистки воды возрастает на 35-40% по сравнению с производительностью без воздействия колебаний. When low-frequency acoustic vibrations are excited, the specific productivity of water treatment increases by 35–40% compared with the productivity without exposure to vibrations.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5018919 RU2060785C1 (en) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | Method and apparatus for water purification from petroleum products |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5018919 RU2060785C1 (en) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | Method and apparatus for water purification from petroleum products |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2060785C1 true RU2060785C1 (en) | 1996-05-27 |
Family
ID=21592745
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5018919 RU2060785C1 (en) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | Method and apparatus for water purification from petroleum products |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2060785C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102580380A (en) * | 2012-03-15 | 2012-07-18 | 豆远奎 | Method for filtering dirty oil by vibrating |
CN109173372A (en) * | 2018-09-30 | 2019-01-11 | 段明旭 | A kind of machining lubricating oil recycling filtration system |
-
1991
- 1991-12-25 RU SU5018919 patent/RU2060785C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Горшков В.А. Очистка и использование сточных вод предприятий угольной промышленности. М.: Недра, 1981, с.200-202. Очистка сточных вод при сбросе в водоемы и повторном использовании. М.: Общество Знание, РСФСР, 1988, с.115-116. Мещереков Н.Ф. Флотационные машины и аппараты. М.: Недра, 1982, с.166-167. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102580380A (en) * | 2012-03-15 | 2012-07-18 | 豆远奎 | Method for filtering dirty oil by vibrating |
CN109173372A (en) * | 2018-09-30 | 2019-01-11 | 段明旭 | A kind of machining lubricating oil recycling filtration system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2060785C1 (en) | Method and apparatus for water purification from petroleum products | |
RU2284847C1 (en) | Method of the air purification by the wet dust trapping in the vibro-boiling layer of the liquid and the device for its realization | |
WO2020209822A1 (en) | Method for removing mechanical impurities from a liquid and device for carrying out same | |
KR100279350B1 (en) | Filtration device and backwashing method | |
RU2455048C1 (en) | Coalescing cartridge | |
RU2181068C2 (en) | Plant for separation of water-and-oil emulsions | |
RU54824U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING OIL-CONTAINING WASTE WATERS | |
RU2160714C1 (en) | Plant for cleaning water from petroleum products and mechanical admixtures | |
CN113929230B (en) | Contain alkane petrochemical industry effluent treatment plant | |
SU1773495A1 (en) | Three-product hydrucyclone | |
RU2066236C1 (en) | Method and apparatus for liquids separation | |
SU1535589A1 (en) | Self-cleaning cartridge filter for purifying water | |
SU1758008A1 (en) | Flotation plant for cleaning sewage of oil products | |
RU2153400C1 (en) | Hydraulic multiclone | |
SU1368002A1 (en) | Precoat filter | |
SU1465075A1 (en) | Screen pressure filter | |
RU2123977C1 (en) | Device for cleaning of petroleum-containing sewage | |
SU1161189A1 (en) | Installation for purifying natural and effluent water | |
RU1813581C (en) | Hydraulic cyclone separator | |
RU2067081C1 (en) | Plant for purification of liquids from oils and suspended matter | |
SU1699514A2 (en) | Self cleaning filter | |
RU97103709A (en) | METHOD FOR SEPARATION OF WATER-OIL EMULSIONS AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU2124922C1 (en) | Method of cleaning of filtering partitions of solid impurities | |
RU2036687C1 (en) | Continuous water filter | |
SU1127847A1 (en) | Apparatus for cleaning liquid |