RU2206370C1

RU2206370C1 - Liquid cleaning device

Info

Publication number: RU2206370C1
Application number: RU2001129866A
Authority: RU
Inventors: В.Л. Головин
Priority date: 2001-11-05
Filing date: 2001-11-05
Publication date: 2003-06-20

Abstract

FIELD: treatment of sewage and cleaning of natural water from petroleum products, fats and solid admixtures. SUBSTANCE: proposed device has housing with thin- layer module in form of horizontal tubes provided with slotted perforation in lower and upper parts over entire their length. Intake hopper of module is communicated with floatation chamber above which vacuum ejection apparatus are installed; said apparatus are connected with pump by means of pipe line. Pump delivers part of starting liquid. Proposed device ensures cleaning of sewage from petroleum products and fats at high concentration; device may be used on oil-carrying vessels and oil skimmers. EFFECT: compactness of device; enhanced efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для очистки сточных вод от нефтепродуктов, жиров и твердых примесей и может использоваться в системах коммунального хозяйства, в промышленности для кондиционирования производственных сточных вод и в экологических системах охраны природы, в частности в компактных установках локальных систем очистки, например в контейнерном варианте исполнения, может применяться на судах-нефтесборщиках, а также нефтеналивных судах для очистки льяльных вод при работе в условиях качки. The invention relates to a device for treating wastewater from oil products, fats and solid impurities and can be used in public utilities systems, in industry for conditioning industrial wastewater and in environmental conservation systems, in particular in compact installations of local treatment systems, for example, in a container version performance, can be used on oil-collecting vessels, as well as oil-loading vessels for the purification of bilge water when operating in pitching conditions.

Известен вакуумный флотатор, содержащий флотационную камеру - герметичный резервуар, систему газонасыщения и ввода обрабатываемой жидкости, механизм для сгребания пены, пеносборник и трубопровод отвода обработанной воды (Очистка производственных сточных вод: Учебн. пособие для вузов / С.В. Яковлев, Я. А. Карелин, Ю.М. Ласков, Ю.В. Воронов. Под ред. С.В. Яковлева, -2-е изд. перераб. и доп. -М.: Стройиздат, 1985. Стр. 140, рис. 4.12 а), обеспечивающий за счет возможности получения мелкодисперсных пузырьков воздуха очистку от очень мелких частиц загрязнений. A known vacuum flotator containing a flotation chamber is a sealed tank, a gas saturation system and the input of the treated fluid, a mechanism for raking foam, a foam collector and a pipe for treating treated water (Industrial wastewater treatment: Textbook for universities / S.V. Yakovlev, Y. A Karelin, Yu.M. Laskov, Yu.V. Voronov, Edited by S.V. Yakovlev, 2nd ed. Revised and supplemented, Moscow: Stroyizdat, 1985. P. 140, Fig. 4.12 a), providing due to the possibility of obtaining fine air bubbles, the cleaning of very small particles of pollution.

Недостатками вакуумного флотатора являются сложность конструкции, связанная с наличием герметически закрытого резервуара с размещенным в нем механизмом для сгребания пены, а также сложность эксплуатации, определяющаяся технической сложностью обеспечения герметичности при необходимости создания и поддерживания определенной степени разрежения - вакуума (0,02-0,03 МПа) при обеспечении работы вращающихся механизмов в закрытом герметичном резервуаре. Ограниченность диапазона применения (концентрация загрязнений в обрабатываемой жидкости не должна превышать 250 мг/л) также можно отнести к основным недостаткам устройства. The disadvantages of a vacuum flotator are the complexity of the design associated with the presence of a hermetically sealed tank with a mechanism for raking foam, as well as the complexity of operation, which is determined by the technical complexity of ensuring tightness if it is necessary to create and maintain a certain degree of vacuum - vacuum (0.02-0.03 MPa) while ensuring the operation of rotating mechanisms in a closed sealed tank. The limited range of applications (the concentration of contaminants in the treated fluid should not exceed 250 mg / l) can also be attributed to the main disadvantages of the device.

Известен напорный флотатор, имеющий широкий диапазон применения по концентрации загрязнений в обрабатываемой воде, поскольку позволяет регулировать степень перенасыщения ее воздухом в соответствии с требуемой степенью очистки, содержащий систему предварительной подготовки обрабатываемой жидкости, включающую подводящий трубопровод, насос с устройством ввода воздуха во всасывающий патрубок и сатуратор, из которого вода подается в открытый корпус - флотационную камеру, оборудованную системой распределения водовоздушной смеси после сатуратора, механизм сгребания пены, пеносборник с трубопроводом отвода пены и трубопровод отвода обработанной воды (Очистка производственных сточных вод: Учебн. пособие для вузов/С.В. Яковлев, Я.А. Карелин, Ю.М. Ласков, Ю. В. Воронов. Под ред. С.В. Яковлева, - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1985. Стр. 140, рис. 4.12б). Known pressure flotator, having a wide range of applications for the concentration of contaminants in the treated water, because it allows you to adjust the degree of supersaturation of air with it in accordance with the desired degree of purification, containing a preliminary preparation of the processed fluid, including the inlet pipe, a pump with an air inlet into the suction pipe and saturator , from which water is supplied to an open casing - a flotation chamber, equipped with a water-air mixture distribution system after aturator, foam raking mechanism, foam collector with a foam discharge pipe and a treated water drain pipe (Industrial wastewater treatment: Textbook for universities / S.V. Yakovlev, Ya.A. Karelin, Yu.M. Laskov, Yu.V. Voronov, edited by S.V. Yakovlev, 2nd ed. Revised and revised, Moscow: Stroyizdat, 1985. P. 140, Fig. 4.12b).

Недостатками известного напорного флотатора являются сложность конструкции, связанная с наличием напорной емкости - сатуратора и сложность эксплуатации, связанная с зарастанием отверстий системы распределения водовоздушной смеси после сатуратора при низких эксплуатационных качествах, что обусловлено возможностью получения только относительно крупных пузырьков воздуха и, следовательно, сложностью обеспечения очистки жидкости от очень мелких частиц загрязнений. The disadvantages of the known pressure flotator are the design complexity associated with the presence of a pressure tank - a saturator and the complexity of operation associated with overgrowing of the openings of the air-air mixture distribution system after the saturator at low performance, which is due to the possibility of obtaining only relatively large air bubbles and, therefore, the complexity of cleaning liquids from very small particles of pollution.

Известен флотатор со струйной аэрацией (В.Ф. Богданов, О.Я. Евсеева, Ю. А. Заславский. Флотационная водоочистка с применением струйной аэрации //Под общ. ред. Ю.А. Заславского -Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1991, 52 с. рис. 3а, стр.32), включающий корпус с вертикальными перегородками с переливной кромкой, образующими встроенную камеру флотации, к днищу которой подведен трубопровод подачи исходной воды, и боковые каналы, из нижней части которых частично обработанная жидкость с помощью циркуляционного насоса подается в напорный патрубок, оснащенный соплом и сопловым насадком, изолирующим струйную воронку, и обеспечивающим образование незатопленной струи во флотационной камере и подсос атмосферного воздуха, в верхней части корпус оснащен боковыми карманами для сбора и отвода пенного продукта и слива отстоявшейся воды. Known flotator with jet aeration (V.F. Bogdanov, O.Ya. Evseeva, Yu.A. Zaslavsky. Flotation water treatment using jet aeration // Edited by Yu.A. Zaslavsky-Vladivostok: Publishing House Dalnevost. Univ., 1991, 52 pp. Fig. 3a, p. 32), including a housing with vertical partitions with an overflow edge, forming an integrated flotation chamber, to the bottom of which a feed water supply pipe is connected, and side channels, from the lower part of which the processed liquid is fed into the discharge pipe by means of a circulation pump; equipped with a nozzle and nozzle nozzle, which insulates the jet funnel and ensures the formation of a non-flooded jet in the flotation chamber and the suction of atmospheric air, the upper part of the body is equipped with side pockets for collecting and discharging foam product and draining settled water.

Недостатком известного устройства является низкий эффект очистки при относительно малой концентрации нерастворенных загрязнений из-за невозможности образования мелкодисперсных пузырьков воздуха и высокой обводненности пенного продукта при отборе его непосредственно из бокового кармана, что требует дополнительных мер для его обезвоживания. К недостаткам относится также и сложность поддерживания оптимальных параметров процесса флотирования при изменении расхода очищаемой жидкости, ее температуры и качественного состава (соотношение концентрации нефтепродуктов в различных агрегатных состояниях). Эффект очитки при наличии в обрабатываемой жидкости взвешенных загрязнений существенно снижается в связи с ухудшением эксплуатационных качеств устройства, поскольку из-за невозможности удаления осадка в процессе очистки происходит его накопление непосредственно в объеме флотационной камеры, что постепенно увеличивает объемную массу жидкости и приводит к ухудшению условий флотирования. A disadvantage of the known device is the low cleaning effect at a relatively low concentration of undissolved contaminants due to the impossibility of the formation of fine air bubbles and high water cut of the foam product when it is taken directly from the side pocket, which requires additional measures for its dehydration. The disadvantages also include the difficulty of maintaining optimal parameters of the flotation process when changing the flow rate of the cleaned liquid, its temperature and quality composition (the ratio of the concentration of oil products in various states of aggregation). The cleaning effect in the presence of suspended impurities in the liquid being treated is significantly reduced due to the deterioration of the device’s performance, because due to the impossibility of removing the sediment during the cleaning process, it accumulates directly in the volume of the flotation chamber, which gradually increases the volumetric mass of the liquid and worsens the flotation conditions .

Известна флотационная машина для очистки сточных вод (комбинированный флотатор), имеющая корпус, разделенный на флотационные камеры, в которых установлены импеллерные блоки, состоящие из труб, с расположенными внутри них импеллерами с электроприводами (патент RU 2091316, МПК⁷ C 02 F 1/24, B 03 D 1/14). Причем флотационная машина состоит из четырех камер, оборудованных импеллерами, и пластинчатого осветлителя - тонкослойного модуля. В первой фотокамере установлен коллектор с патрубком подачи сточной воды и четырьмя трубчатыми аэраторами снизу. Между камерами выполнены сквозные отверстия, а в верхней части флотокамер установлены механические лопастные пеногасители с пеносборными желобами, оборудованные патрубками для удаления пены в сборник пенного продукта. Камера с пластинчатым осветлителем оснащена патрубком для отвода обработанной воды.Known flotation machine for wastewater treatment (combined flotator), having a housing divided into flotation chambers in which impeller units are installed, consisting of pipes, with electric impellers located inside them (patent RU 2091316, IPC ⁷ C 02 F 1/24 , B 03 D 1/14). Moreover, the flotation machine consists of four chambers equipped with impellers, and a plate clarifier - a thin-layer module. In the first camera, a collector is installed with a sewage supply pipe and four tubular aerators from below. Through-holes were made between the chambers, and in the upper part of the photocameras there were installed mechanical blade defoamers with foam collecting troughs equipped with nozzles for removing foam into the foam product collector. The chamber with a plate clarifier is equipped with a nozzle for discharging treated water.

Недостатками известного технического решения являются: большие габариты устройства при четырехкамерном варианте конструкции; сложность конструкции в связи с наличием четырех импеллерных устройств с независимыми электроприводами при высоких энергозатратах, поскольку импеллерные установки должны развивать угловую скорость не ниже 12-15 м/с; недостаточно высокий эффект очистки при относительно малой концентрации нерастворенных загрязнений (до 2 г/л нефтепродуктов и жиров) из-за невозможности образования мелкодисперсных пузырьков воздуха и высокой обводненности пенного продукта, что требует дополнительных мер для его обезвоживания. К недостаткам относится также и сложность поддерживания оптимальных параметров процесса флотирования при изменении расхода очищаемой жидкости, ее температуры и качественного состава (соотношение концентрации нефтепродуктов в различных агрегатных состояниях). Эффект очитки при наличии в обрабатываемой жидкости взвешенных загрязнений существенно снижается в связи с ухудшением эксплуатационных качеств устройства, поскольку из-за невозможности удаления осадка в процессе очистки происходит его накопление непосредственно в объеме флотационных камер, что постепенно увеличивает объемную массу жидкости и приводит к ухудшению условий флотирования. Большие габаритные размеры комбинированного флотатора в плане усложняет создание компактных систем очистки малой производительности. The disadvantages of the known technical solutions are: large dimensions of the device with a four-chamber design; design complexity due to the presence of four impeller devices with independent electric drives at high energy costs, since impeller installations must develop an angular velocity of at least 12-15 m / s; insufficiently cleaning effect with a relatively low concentration of undissolved contaminants (up to 2 g / l of oil products and fats) due to the impossibility of the formation of fine air bubbles and high water content of the foam product, which requires additional measures for its dehydration. The disadvantages also include the difficulty of maintaining optimal parameters of the flotation process when changing the flow rate of the cleaned liquid, its temperature and quality composition (the ratio of the concentration of oil products in various states of aggregation). The cleaning effect in the presence of suspended impurities in the liquid being treated is significantly reduced due to the deterioration of the device’s performance, since due to the impossibility of removing the sediment during the cleaning process, it accumulates directly in the volume of the flotation chambers, which gradually increases the volumetric mass of the liquid and worsens the flotation conditions . The large overall dimensions of the combined flotator in terms of complicates the creation of compact cleaning systems with low productivity.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому техническому эффекту является устройство для очистки жидкости (патент RU 2135257, МПК⁷ В 01 D 21/02, С 02 F 1/40, 1999, БИ 24), содержащее корпус, с установленным в нем тонкослойным модулем, выполненным в виде горизонтально установленных труб, имеющих щелевую перфорацию в нижней и верхней частях по всей их длине, расположенных с образованием зазора по внешнему контуру, осадконакопитель в нижней части корпуса, приемный карман, обеспечивающий подвод жидкости к трубам, систему отвода осветленной жидкости, причем тонкослойный модуль выполнен из труб, расположенных в шахматном порядке относительно друг друга и оснащенных втулками, образующими зазор по внешнему контуру с гидравлическим сопротивлением, превышающим гидравлическое сопротивление внутренней полости труб, приемный карман оснащен подвижной разделительной перегородкой, установленной с возможностью перемещения в вертикальном направлении, с противоположной стороны приемного кармана расположена камера перераспределения.Closest to the invention in terms of technical nature and the achieved technical effect is a device for cleaning liquid (patent RU 2135257, IPC ⁷ V 01 D 21/02, C 02 F 1/40, 1999, BI 24), containing a housing with installed in it a thin-layer module made in the form of horizontally mounted pipes having slotted perforations in the lower and upper parts along their entire length, arranged to form a gap along the outer contour, a sedimentation tank in the lower part of the body, a receiving pocket providing fluid to the pipes, and a lighting removal system liquid, moreover, the thin-layer module is made of pipes staggered relative to each other and equipped with bushings that form a gap along the external circuit with a hydraulic resistance exceeding the hydraulic resistance of the internal cavity of the pipe, the receiving pocket is equipped with a movable dividing wall mounted vertically the direction from the opposite side of the receiving pocket is a redistribution chamber.

Недостатком известного устройства является низкие эксплуатационные качества при обработке жидкости с повышенной концентрацией нерастворенных нефтепродуктов, жиров и других загрязнений, имеющих положительную гидравлическую крупность, поскольку эффект очистки без флотирования определяется только интенсивностью всплывания самих загрязнений, обусловленной взвешивающей составляющей сил, действующих непосредственно на частицы, и при их малых размерах существенно увеличивается время обработки жидкости и габаритные размеры устройства. A disadvantage of the known device is the low performance when processing liquids with a high concentration of undissolved oil products, fats and other contaminants having a positive hydraulic particle size, since the cleaning effect without flotation is determined only by the intensity of emergence of the contaminants themselves, due to the weighing component of the forces acting directly on the particles, and their small size significantly increases the processing time of the liquid and the overall dimensions of the devices .

Задачей изобретения является повышение эффекта очистки сточных вод, содержащих нерастворенные нефтепродукты и жиры при высокой их концентрации в исходной жидкости за счет использования флотирования при обеспечении образования водовоздушной эмульсии с мелким диспергированием пузырьков воздуха, при обеспечении регулирования количества воздуха в обрабатываемой воде и при уменьшении габаритных размеров установки, что позволит компактно блокировать ее в комплексе с другими сооружениями системы водоподготовки. The objective of the invention is to increase the effect of treating wastewater containing undissolved oil products and fats at a high concentration in the original liquid due to the use of flotation to ensure the formation of a water-air emulsion with fine dispersion of air bubbles, while controlling the amount of air in the treated water and reducing the overall dimensions of the installation that will allow compactly blocking it in combination with other facilities of the water treatment system.

Указанная задача решается следующим образом. The specified problem is solved as follows.

В известном устройстве для очистки жидкости, содержащем корпус с установленным в нем тонкослойным модулем, выполненным в виде горизонтально установленных труб, имеющих щелевую перфорацию в нижней и верхней частях по всей их длине, расположенных в шахматном порядке и оснащенных втулками, образующими зазор по внешнему их контуру с гидравлическим сопротивлением, превышающим гидравлическое сопротивление внутренней полости труб, приемный карман, оснащенный узлом ввода очищаемой жидкости, обеспечивающий подвод ее к трубам тонкослойного модуля, имеющий подвижную разделительную перегородку, установленную с возможностью перемещения в вертикальном направлении, с противоположной стороны приемного кармана расположена камера перераспределения, корпус в нижней части оборудован осадконакопителем и имеет систему отвода осветленной жидкости, причем приемный карман выше разделительной перегородки сообщен щелевым отверстием с флотационной камерой на уровне ее дна, выполненного с уклоном к приемному карману, над флотационной камерой установлены вакуумно-эжекционные аппараты, соединенные трубопроводом с насосом, обеспечивающим подачу в них части исходной жидкости. In the known device for cleaning liquid containing a housing with a thin-layer module installed in it, made in the form of horizontally mounted pipes having slit perforations in the lower and upper parts along their entire length, staggered and equipped with bushings that form a gap along their outer contour with a hydraulic resistance exceeding the hydraulic resistance of the internal cavity of the pipes, a receiving pocket equipped with an input unit for the liquid being cleaned, providing its supply to the pipes of a thin layer a muzzle, having a movable dividing baffle, mounted with the possibility of movement in the vertical direction, a redistribution chamber is located on the opposite side of the receiving pocket, the casing is equipped with a sediment collector in the lower part and has a clarified liquid drainage system, and the receiving pocket above the dividing baffle is communicated by a slot with a flotation chamber the level of its bottom, made with a slope to the receiving pocket, vacuum-ejection devices are installed above the flotation chamber, Connections conduit with the pump providing flow therein part of the initial liquid.

Отличительными от прототипа признаками являются:
- приемный карман выше разделительной перегородки сообщен щелевым отверстием с флотационной камерой на уровне ее дна, выполненного с уклоном к приемному карману;
- над флотационной камерой установлены вакуумно-эжекционные аппараты;
- вакуумно-эжекционные аппараты соединены трубопроводом с насосом, обеспечивающим подачу в них части исходной жидкости.Distinctive features of the prototype are:
- a receiving pocket above the dividing wall is communicated by a slit hole with a flotation chamber at the level of its bottom, made with a slope to the receiving pocket;
- Vacuum-ejection devices are installed above the flotation chamber;
- vacuum-ejection apparatuses are connected by a pipeline to a pump, which ensures the supply of part of the initial liquid into them.

Приемный карман выше разделительной перегородки сообщен щелевым отверстием с флотационной камерой на уровне ее дна, выполненного с уклоном к приемному карману, что обеспечивает равномерное поступление по всей ширине верхней части приемного кармана (выше подвижной разделительной перегородки) аэрированной жидкости - водовоздушной эмульсии при одновременном отводе осадка из флотационной камеры, который в ней не накапливается, а, осаждаясь в трубах тонкослойного модуля, поступает в осадконакопитель, что определяет достаточно высокую степень аэрированности жидкости и, следовательно, более высокий эффект ее очистки. The receiving pocket above the dividing wall is communicated with a slit hole with a flotation chamber at the level of its bottom, sloped to the receiving pocket, which ensures uniform flow across the entire width of the upper part of the receiving pocket (above the movable dividing partition) of aerated liquid - air-water emulsion while removing sediment from the sediment flotation chamber, which does not accumulate in it, but, deposited in the pipes of a thin-layer module, enters the sedimentation tank, which determines a rather high stump of aeration of the liquid and, therefore, a higher cleaning effect.

Над флотационной камерой установлены вакуумно-эжекционные аппараты, что обеспечивает образование водовоздушной эмульсии с мелкодиспергированными пузырьками воздуха и обусловливает высокий эффект флотирования обрабатываемой жидкости при отводе пенного продукта из флотокамеры и из корпуса устройства, оснащенного тонкослойным трубчатым модулем, после равномерного поступления водовоздушной смеси в приемный карман и постепенного его образования в ходе очистки в тонкослойном модуле. Vacuum-ejection apparatuses are installed above the flotation chamber, which ensures the formation of a water-air emulsion with finely dispersed air bubbles and determines the high flotation effect of the treated liquid when the foam product is removed from the flotation chamber and from the device’s body equipped with a thin-layer tubular module, after the air-to-air mixture flows uniformly into the receiving pocket and its gradual formation during cleaning in a thin-layer module.

Вакуумно-эжекционные аппараты соединены трубопроводом с насосом, обеспечивающим подачу в них части исходной жидкости, что позволяет регулировать подачу обрабатываемой жидкости через вакуумно-эжекционные аппараты и, следовательно, регулировать количество воздуха в жидкости, поступающей в флотокамеру в зависимости от изменения концентрации нерастворенных нефтепродуктов в исходной воде, чем обеспечивается необходимый эффект флотирования при уменьшении энергозатрат и стабилизирования эффекта очистки при изменяющихся качественных показателях процесса. Vacuum ejection apparatuses are connected by a pipeline to a pump, which provides part of the initial fluid in them, which makes it possible to regulate the flow of the processed fluid through the vacuum ejection apparatus and, therefore, regulate the amount of air in the fluid entering the flotation chamber depending on the change in the concentration of undissolved oil products in the initial water, which provides the necessary flotation effect while reducing energy consumption and stabilizing the cleaning effect with varying quality Process exponent.

Таким образом, обеспечивается причинно-следственная связь совокупности отличительных признаков заявляемого изобретения и достигаемого технического результата: повышение эффекта очистки сточных вод при высокой концентрации в них нерастворенных нефтепродуктов и жиров за счет использования флотирования при обеспечении образования водовоздушной эмульсии с мелким диспергированием пузырьков воздуха, при обеспечении регулирования количества воздуха в обрабатываемой воде и при малых габаритных размерах установки, что позволит компактно блокировать ее в комплексе с другими сооружениями системы водоподготовки. Thus, a causal relationship is ensured between the set of distinctive features of the claimed invention and the achieved technical result: increasing the effect of wastewater treatment at a high concentration of undissolved oil products and fats due to the use of flotation while ensuring the formation of a water-air emulsion with fine dispersion of air bubbles, while ensuring regulation the amount of air in the treated water and with small overall dimensions of the installation, which allows a compact to block it in combination with other water treatment system installations.

Пример промышленной применимости изобретения. An example of industrial applicability of the invention.

На чертежах изображено устройство для очистки жидкости: фиг.1 - продольный разрез А-А на фиг.2; фиг.2 - разрез Б-Б на фиг.1; фиг.3 - фрагмент поперечного сечения трубчатого тонкослойного модуля. Стрелками показано направление движения очищаемой жидкости в устройстве. The drawings show a device for cleaning liquid: figure 1 is a longitudinal section aa in figure 2; figure 2 is a section bB in figure 1; figure 3 is a fragment of a cross section of a tubular thin-layer module. Arrows indicate the direction of movement of the liquid being cleaned in the device.

Устройство для очистки жидкости содержит корпус 1 с верхней 2 и нижней 3 частями приемного кармана, образованными разделительной перегородкой 4, установленной с возможностью перемещения в вертикальном направлении, тонкослойным модулем, выполненным из труб 5 с перфорацией в верхней 6 и нижней 7 части труб, которые установлены в шахматном порядке относительно друг друга с образованием зазора 8 по внешнему контуру за счет оснащения их втулками 9, обеспечивающими также увеличение гидравлического сопротивления в зазоре 8 для предотвращения продольной проточности очищаемой жидкости в нем. Корпус 1 оснащен камерой перераспределения 10, обеспечивающей переток очищаемой жидкости из верхнего яруса труб 5 в нижний ярус. Отвод загрязнений с положительной гидравлической крупностью (нефтепродуктов) и пенного продукта осуществляется сборными лотками и трубопроводом 11, загрязнения с отрицательной гидравлической крупностью собираются в осадконакопителе 12 трапецеидальной формы в нижней части корпуса 1 и периодически отводятся патрубком 13. Отвод очищенной жидкости осуществляется по сборному коллектору и трубопроводам 14, оборудованными запорными органами, а подача исходной жидкости из сборного резервуара 16 в флотационную камеру 20 обеспечивается насосом 17 по трубопроводу 15 без насыщения воздухом и по трубопроводу 18 - в вакуумно-эжекционные аппараты 19, оснащенные цилиндрическими патрубками 21, изолирующими струйную воронку, и установленные над флотационной камерой 20, которая сообщена с верхней частью 2 приемного кармана продольным щелевым отверстием 22, расположенным на уровне ее дна, выполненного с уклоном к приемному карману. The device for cleaning liquid contains a housing 1 with upper 2 and lower 3 parts of the receiving pocket, formed by a dividing wall 4, mounted with the possibility of movement in the vertical direction, a thin-layer module made of pipes 5 with perforation in the upper 6 and lower 7 of the pipes that are installed in a checkerboard pattern relative to each other with the formation of a gap 8 along the outer contour due to equipping them with bushings 9, which also provide an increase in hydraulic resistance in the gap 8 to prevent food ol flow of the liquid being cleaned in it. The housing 1 is equipped with a redistribution chamber 10, which ensures the flow of the liquid being cleaned from the upper tier of pipes 5 to the lower tier. Pollution with positive hydraulic fineness (oil products) and foam product is discharged by prefabricated trays and piping 11, contaminants with negative hydraulic fineness are collected in a trapezoidal sediment collector 12 in the lower part of the housing 1 and are periodically discharged by a pipe 13. The cleaned liquid is discharged through a collection manifold and pipelines 14, equipped with locking elements, and the supply of the source fluid from the collection tank 16 to the flotation chamber 20 is provided by the pump 17 through pipe 15 without saturation with air and through pipe 18 to vacuum ejection apparatuses 19, equipped with cylindrical nozzles 21 that isolate the jet funnel, and installed above the flotation chamber 20, which is connected to the upper part 2 of the receiving pocket with a longitudinal slotted hole 22 located at the level its bottom, made with a bias to the receiving pocket.

Устройство для очистки жидкости работает следующим образом. A device for cleaning liquid works as follows.

Очищаемая жидкость, включающая загрязнения в виде взвешенных частиц, нефтепродуктов различного фракционного состава и жиров, из сборного резервуара 16 с помощью насоса 17 частично подается по трубопроводу 15 или самотеком в флотационную камеру 20, а другая ее часть по трубопроводу 18 подается в вакуумно-эжекционные аппараты 19, обеспечивающие образование водовоздушной эмульсии. Вакуумно-эжекционные аппараты 19 выполняются, например, по а.с. 902839 (МКИ³ В 05 В 1/00, Бюл. 5, 1982) и в соответствии с "Временными указаниями на проектирование установок обезжелезивания воды с использованием вакуумно-эжекционных аппаратов" (РДН 223 РСФСР 28-86, Росколхозстройобъединение, - Волгоград, 1986, стр.8, рис. 2) и включают конический сходящийся насадок с закрепленным на нем соплом Вентури, коаксиально расположенном внутри вакуумной камеры, на торце которой закреплены цилиндрические эжекционные камеры с диаметром, увеличивающимся по ходу движения обрабатываемой воды, и оснащенные окнами или патрубками для подсоса воздуха. За счет высокой инерционности и турбуленизации потока в вакуумной камере образуется кольцевая вакуумная зона с глубиной вакуума 0,04-0,10 МПа, такие же зоны образуются и в вакуумных камерах, что обеспечивает подсос воздуха через воздушные патрубки при непрерывном процессе объемного кипения и насыщении обрабатываемой жидкости воздухом с образованием водовоздушной эмульсии с мелкодиспергированными пузырьками. При этом объем эжектируемого воздуха составляет 0,5-3,0 объема обрабатываемой воды. Из вакуумно-эжекционных аппаратов 19 обрабатываемая жидкость, насыщенная воздухом, поступает в цилиндрические патрубки 21, изолирующие струйную воронку, и флотационную камеру 20. Другая часть жидкости, не насыщенной воздухом, по трубопроводу 15 подводится непосредственно в область истечения струи из вакуумно-эжекционных аппаратов 19, где происходит активное смешивание двух потоков. Такое разделение потоков обрабатываемой жидкости целесообразно с точки зрения снижения энергозатраты, поскольку в вакуумно-эжекционные аппараты 19, гидравлическое сопротивление которых высоко, жидкость должна подаваться под высоким давлением, а при достаточной степени воздухонасыщения по общему объему воздуха, поступающего во флотационную камеру 20, возможно аэрирование только части общего объема жидкости. При этом появляется возможность регулирования степени воздухонасыщения обрабатываемой жидкости при изменении концентрации загрязнений в ней дросселированием запорных органов на трубопроводах 15 и 18, уменьшая или увеличивая подачу жидкости в вакуумно-эжекционные аппараты 19. За счет эффекта флотирования часть загрязнений с положительной гидравлической крупностью (жиров и нефтепродуктов) в виде пенного продукта накапливается в верхней зоне флотационной камеры 20 и отводится сборными лотками и трубопроводом 11 на утилизацию, например на сжигание. Через продольную щель 22 водовоздушная смесь поступает в верхнюю часть 2 приемного кармана, отделенного от нижней части 3 подвижной разделительной перегородкой 4, установленной в нем с возможностью перемещения в вертикальном направлении. Разделительная перегородка 4, расположенная в крайнем верхнем положении (см. фиг.1), при увеличении концентрации нерастворенных нефтепродуктов перемещается ниже щелевого отверстия 22, посредством которого флотационная камера 20 сообщается с приемным карманом 2. Это целесообразно при условии очистки нефтесодержащих сточных вод с высокой и часто изменяющейся концентрацией нерастворенной фракции нефтепродуктов в очищаемой жидкости. Эффект очистки при наличии таких загрязнений будет выше и процесс очистки будет протекать быстрее, если регулируется скорость протока жидкости через трубчатые элементы 5 в верхней части устройства при увеличении концентрации загрязнений, что достигается перемещением разделительной перегородки 4 из крайнего верхнего положения вниз. При снижении концентрации нефтепродуктов в очищаемой жидкости разделительная перегородка 4 перемещается в верхнее положение. Кроме того, дно флотационной камеры 20 и щелевое отверстие 22 могут быть расположены существенно выше крайнего верхнего положения разделительной перегородки 4. Таким образом, щелевое отверстие 22, расположенное на уровне дна флотационной камеры 20, обеспечивает сообщение ее с приемным карманом 2, в котором расположена подвижная разделительная перегородка 4, чем обеспечивается беспрепятственное перемещение осадка, образование которого возможно во флотационной камере 20, в приемный карман 2 и далее через перфорацию 7 трубчатых элементов 5 в осадконакопитель 12. Из приемного кармана 2 жидкость распределяется в трубы 5 тонкослойного модуля (показано стрелками), расположенные в корпусе 1 выше разделительной перегородки 4, проходя по трубам 5, обрабатываемая жидкость освобождается от части загрязнений, причем загрязнения с положительной гидравлической крупностью (нефтепродукты) проникают через щелевую перфорацию 6 в верхней части труб 5, а загрязнения с отрицательной гидравлической крупностью через перфорацию 7 в нижней их части попадает в зазор 8, образованный по внешнему контуру труб 5, где происходит всплывание и осаждение загрязнений. Трубы 5 тонкослойного трубчатого модуля могут выполняться из двух частей, образующихся при продольном разрезе трубы, в частности пластмассовой (ПХВ), с внутренним диаметром, например, 50-80 мм. При закреплении таких двух частей, например, на втулках меньшего диаметра (условно не показаны), располагаемых внутри труб 5 (фиг. 3), образуются щели 6 и 7 соответственно в верхней и нижней части труб 5. Количество труб 5 в тонкослойном модуле определяется расчетным расходом обрабатываемой жидкости и скоростями, обеспечивающими близкий к ламинарному гидравлический режим ее протока в трубах 5. Зазор 8 образуется за счет наличия втулок 9, выполненных, например, в виде резиновых колец, втулки 9 на торцах труб 5 препятствуют попаданию необработанной жидкости из приемного кармана 2 и камеры перераспределения 10 в зазор 8, а расположенные в средней части труб 5 втулки 9 обеспечивают относительно высокое гидравлическое сопротивление в зазоре 8 по сравнению с гидравлическим сопротивлением во внутренней полости труб 5, чем препятствуют продольной проточности обрабатываемой жидкости в зазоре 8, где происходит только отвод загрязнений. Всплывающие загрязнения в виде пенного продукта отводятся сборными лотками и трубопроводом 11 за пределы установки. При монтировании устройства на судах-нефтесборщиках для обеспечения эффективной его работы в условиях килевой или бортовой качки сборные лотки 11 для отвода пенного продукта выполняются подвижными с прикрепленными к ним, например, поплавками, обеспечивающими при любом допустимом наклоне устройства горизонтальность расположения сливной кромки лотков 11. Осажденные загрязнения накапливаются в осадконакопителе 12, откуда периодически отводятся также за пределы установки посредством патрубка 13, оборудованного запорным органом. Обрабатываемая жидкость, проходя по трубам 5 в верхней зоне тонкослойного модуля и освобождаясь от части загрязнений, поступает в камеру перераспределения 10 и направляется в трубы 5 тонкослойного модуля, расположенные ниже подвижной разделительной перегородки 4, где продолжается процесс ее очистки. Осветленная жидкость поступает из труб 5, расположенных ниже разделительной перегородки 4, в нижнюю часть 3 приемного кармана и посредством патрубков 14 и сборного коллектора подается на следующую ступень очистки или сбрасывается в общесплавную канализационную сеть. При увеличении концентрации взвешенных веществ и (или) нефтепродуктов в обрабатываемой жидкости (нагрузки по концентрации загрязнений) регулировкой запорных органов на трубопроводе 15 и 18 увеличивается подача исходной жидкости во флотационную камеру 20 через вакуумно-эжекционные аппараты 19. При этом и подвижная разделительная перегородка 4 перемещается вниз, за счет чего уменьшаются скорости протока жидкости в верхнем ярусе труб 5 тонкослойного модуля, расположенных выше разделительной перегородки 4, чем достигается повышение интенсивности отвода грубодисперсных загрязнений. Устройство для очистки жидкости с горизонтальным трубчатым модулем благодаря возможности удобной компоновки в вертикальной схеме и малым габаритным размерам может выполняться в контейнерном варианте с полной заводской сборкой и может использоваться как самостоятельное сооружение для локальной очистки, например, ливневых вод бензозаправочных станций, автомоек и устанавливаться на судах-нефтесборщиках, где при бортовой или килевой качке в сравнении с наклонными тонкослойными модулями устройство имеет более устойчивый эффект обработки жидкости.The liquid to be cleaned, including contaminants in the form of suspended particles, oil products of various fractional composition and fats, from the collection tank 16 with the help of the pump 17 is partially fed through the pipe 15 or by gravity to the flotation chamber 20, and the other part through the pipe 18 is fed into the vacuum ejection apparatus 19, providing the formation of a water-air emulsion. Vacuum ejection apparatuses 19 are performed, for example, by A. with. 902839 (MKI ³ V 05 V 1/00, Bull. 5, 1982) and in accordance with the "Temporary guidelines for the design of water iron removal devices using vacuum ejection devices" (RDN 223 RSFSR 28-86, Roskolkhozstrojedinenie - Volgograd, 1986 , p. 8, Fig. 2) and include a conical converging nozzle with a Venturi nozzle fixed on it, coaxially located inside the vacuum chamber, at the end of which there are mounted cylindrical ejection chambers with a diameter increasing along the direction of the treated water, and equipped with windows or nozzles for P Air Saer. Due to the high inertia and turbulence of the flow in the vacuum chamber, an annular vacuum zone is formed with a vacuum depth of 0.04-0.10 MPa, the same zones are formed in vacuum chambers, which ensures air intake through air nozzles during a continuous process of volume boiling and saturation of the processed liquids with air with the formation of a water-air emulsion with finely divided bubbles. The volume of ejected air is 0.5-3.0 volume of treated water. From the vacuum ejection apparatuses 19, the processed liquid saturated with air enters the cylindrical nozzles 21 isolating the jet funnel and the flotation chamber 20. The other part of the liquid that is not saturated with air is piped 15 directly into the region of the outflow of the jet from the vacuum ejection apparatus 19 where there is an active mixing of two streams. This separation of the flows of the processed fluid is advisable from the point of view of reducing energy consumption, since the vacuum-ejection apparatus 19, the hydraulic resistance of which is high, the liquid must be supplied under high pressure, and with a sufficient degree of air saturation in the total volume of air entering the flotation chamber 20, aeration is possible only parts of the total fluid volume. At the same time, it becomes possible to control the degree of air saturation of the treated fluid when the concentration of contaminants in it is throttled by throttling of the shut-off elements in pipelines 15 and 18, decreasing or increasing the flow of fluid to the vacuum ejection apparatus 19. Due to the flotation effect, part of the contaminants with positive hydraulic fineness (fats and oil products) ) in the form of a foam product accumulates in the upper zone of the flotation chamber 20 and is discharged by collecting trays and pipe 11 for disposal, for example, Zhiganov. Through the longitudinal slot 22, the air-water mixture enters the upper part 2 of the receiving pocket, which is separated from the lower part 3 by a movable dividing wall 4, mounted in it with the possibility of movement in the vertical direction. The separation wall 4, located in its highest position (see Fig. 1), with an increase in the concentration of undissolved oil products moves below the slot 22, through which the flotation chamber 20 communicates with the receiving pocket 2. This is advisable under the condition of purification of oil-containing wastewater with high and often changing concentration of undissolved fraction of oil products in the purified liquid. The cleaning effect in the presence of such contaminants will be higher and the cleaning process will proceed faster if the flow rate of the fluid through the tubular elements 5 in the upper part of the device is regulated with an increase in the concentration of contaminants, which is achieved by moving the separation partition 4 from the extreme upper position down. With a decrease in the concentration of petroleum products in the liquid being cleaned, the dividing wall 4 moves to the upper position. In addition, the bottom of the flotation chamber 20 and the slit hole 22 can be located significantly higher than the extreme upper position of the separation wall 4. Thus, the slit hole 22, located at the bottom of the flotation chamber 20, provides its communication with the receiving pocket 2, in which there is a movable dividing wall 4, which ensures the smooth movement of sediment, the formation of which is possible in the flotation chamber 20, into the receiving pocket 2 and then through the perforation 7 of the tubular elements 5 in the wasp collector 12. From the receiving pocket 2, the liquid is distributed into the pipes 5 of the thin-layer module (shown by arrows) located in the housing 1 above the dividing wall 4, passing through the pipes 5, the processed liquid is freed from some of the contaminants, and the contaminants with positive hydraulic coarseness (oil products) penetrate through the slotted perforation 6 in the upper part of the pipes 5, and contaminants with negative hydraulic fineness through the perforation 7 in their lower part fall into the gap 8 formed along the outer contour of the pipe b 5, where the emergence and deposition of pollution occurs. Pipes 5 of a thin-layer tubular module can be made of two parts, which are formed during a longitudinal section of a pipe, in particular plastic (PVC), with an inner diameter of, for example, 50-80 mm. When fixing such two parts, for example, on bushings of a smaller diameter (not shown conditionally) located inside the pipes 5 (Fig. 3), slots 6 and 7 are formed in the upper and lower parts of the pipes 5. The number of pipes 5 in the thin-layer module is determined by the calculated the flow rate of the fluid being processed and the speeds providing a hydraulic mode of its flow close to the laminar flow in the pipes 5. The gap 8 is formed due to the presence of bushings 9, made, for example, in the form of rubber rings, bushings 9 at the ends of the pipes 5 prevent untreated fluid from the receiving pocket 2 and the redistribution chamber 10 into the gap 8, and the sleeves 9 located in the middle of the tubes 5 provide a relatively high hydraulic resistance in the gap 8 compared to the hydraulic resistance in the inner cavity of the tubes 5, which prevents the longitudinal flow of the processed fluid in the gap 8 where only the removal of pollution occurs. Pop-up contamination in the form of a foam product is discharged by prefabricated trays and pipe 11 outside the installation. When mounting the device on oil-collecting vessels to ensure its effective operation in the conditions of keel or side rolling, the prefabricated trays 11 for removing the foam product are movable with, for example, floats attached to them, providing for any acceptable tilt of the device the horizontal position of the drain edge of the trays 11. Precipitated Contaminants accumulate in sediment collector 12, from where they are periodically diverted also outside the installation by means of a pipe 13 equipped with a shut-off element. The processed fluid, passing through pipes 5 in the upper zone of the thin-layer module and freed from part of the contaminants, enters the redistribution chamber 10 and is sent to the pipes 5 of the thin-layer module located below the movable separation wall 4, where the process of cleaning continues. The clarified liquid flows from pipes 5 located below the dividing wall 4, into the lower part 3 of the receiving pocket and is supplied to the next cleaning stage by means of nozzles 14 and a collection collector or discharged into the general alloy sewer network. With an increase in the concentration of suspended solids and (or) petroleum products in the fluid being treated (loads by the concentration of contaminants) by adjusting the shut-off elements on the piping 15 and 18, the supply of the initial fluid to the flotation chamber 20 increases through the vacuum-ejection apparatus 19. At the same time, the movable separation wall 4 moves down, due to which the flow velocity of the liquid in the upper tier of the pipes 5 of the thin-layer module located above the dividing wall 4 decreases, thereby increasing the intensity awn removal of coarse particulate contamination. A device for cleaning liquids with a horizontal tubular module due to the possibility of convenient layout in a vertical layout and small overall dimensions can be performed in a container version with a complete factory assembly and can be used as an independent structure for local treatment of, for example, storm water from gas stations, car washes and installed on ships - oil skimmers, where the device has a more stable processing effect when rolling or keeling in comparison with inclined thin-layer modules liquid ki.

Claims

A device for cleaning liquid containing a housing with a thin-layer module installed in it, made in the form of horizontally mounted pipes having slotted perforations in the lower and upper parts along their entire length, staggered and equipped with bushings that form a gap along their outer contour with hydraulic resistance exceeding the hydraulic resistance of the internal cavity of the pipes, a receiving pocket equipped with an input unit of the liquid being cleaned, providing its supply to the pipes of a thin-layer module, having the movable dividing partition installed with the possibility of movement in the vertical direction, on the opposite side of the receiving pocket there is a redistribution chamber, the housing in the lower part is equipped with a sedimentation tank and has a clarified liquid drainage system, characterized in that the receiving pocket above the dividing partition is communicated with a slotted hole with a flotation chamber at the level of its bottom, made with a slope to the receiving pocket, vacuum-ejection apparatuses are installed above the flotation chamber s connected to the pump conduit, ensuring flow in these parts of the source liquid.