RU2237618C1

RU2237618C1 - Apparatus for purifying of sewage water from petroleum products

Info

Publication number: RU2237618C1
Application number: RU2003107626/15A
Authority: RU
Inventors: В.К. Шелковский (RU); В.К. Шелковский; А.И. Ганин (RU); А.И. Ганин; В.К. Вишкин (RU); В.К. Вишкин
Original assignee: ООО "Самаратрансгаз"
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2004-10-10

Abstract

FIELD: equipment used as independent stage in purification constructions and reversing cycle systems, for example in car washing stations.

SUBSTANCE: apparatus has vessel divided by partition into two chambers. Chamber for water to be purified is equipped with horizontal groove divided along its longitudinal axis by vertical partition having upper edge arranged below lower water level, and hollow cylinder including conical funnel with perforated collector under it. Emulsified suspended layer is used as purifying member. Float is arranged in horizontal groove on vertical partition for moving up and down, with top surface of float being drowned with respect to liquid surface and being provided with vertical ribs, which are arranged along longitudinal axis of float to define labyrinth passage. Top surface of float has sizes approximating those of groove surface. Slot gaps are defined between groove longitudinal sides and float longitudinal cuts.

EFFECT: increased efficiency in purifying of sewage water.

2 dwg

Description

Изобретение относится к технике очистки сточных вод и может быть использовано в конструкциях существующих очистных сооружений, в новых очистных сооружениях в качестве самостоятельной ступени, в системах с оборотным циклом, например в очистных сооружениях для моек автомобилей.The invention relates to techniques for wastewater treatment and can be used in the designs of existing treatment plants, in new treatment plants as an independent stage, in systems with a reverse cycle, for example, in sewage treatment plants for car washes.

Известно устройство для очистки сточных вод, загрязненных нефтепродуктами [1], где использована нефтеловушка, имеющая V-образное колено трубопровода, обращенное изогнутой частью вверх. Устройство подводящими и отводящими патрубками по системе сообщающихся сосудов объединяет две камеры с очищаемой и очищенной водой. При этом камеры очищаемой и очищенной воды разделены герметичной перегородкой. Входное отверстие нефтеловушки в камере очищаемой воды расположено внутри полого цилиндра, а выходное отверстие - через нижние изогнутые патрубки расположено в емкости очищенной воды в вертикально установленном расширителе. В верхней части V-образного колена накапливаются всплывшие нефтепродукты. Посредством образовавшегося “взвешенного эмульгированного слоя” нефтепродуктов - очищающего элемента, происходит сорбция мелкодисперстных примесей из очищаемой сточной жидкости.A device for treating wastewater contaminated with petroleum products [1], where an oil trap is used, having a V-shaped bend of the pipeline facing the curved part up. The device inlet and outlet pipes through a system of interconnected vessels combines two chambers with purified and purified water. In this case, the chambers of purified and purified water are separated by a sealed partition. The oil trap inlet in the purified water chamber is located inside the hollow cylinder, and the outlet through the lower curved nozzles is located in the tank of purified water in a vertically installed expander. Surfaced petroleum products accumulate in the upper part of the V-shaped knee. By means of the formed “suspended emulsified layer” of oil products - a cleaning element, sorption of finely dispersed impurities from the treated wastewater occurs.

Недостатком данной конструкции является незначительная по объему внутренняя V-образная полость с пятном контакта взвешенного эмульгированного слоя нефтепродуктов, под которым проходит очищаемая жидкость. Данная конструкция не позволяет длительно накапливать и аккумулировать взвешенный эмульгированный слой, что приводит к постоянному жесткому контролю за его оптимальным количеством в объеме V-образной полости. Это отрицательно влияет на производительность устройства. Поэтому данная конструкция не может эксплуатироваться на больших объемах сточной жидкости или требует установки по параллельной схеме нескольких однотипных устройств, что ведет к удорожанию сооружения и усложнению дальнейшей его эксплуатации.The disadvantage of this design is the insignificant volume of the internal V-shaped cavity with the contact patch of the suspended emulsified layer of oil products, under which the cleaned liquid passes. This design does not allow for a long time to accumulate and accumulate a suspended emulsified layer, which leads to constant tight control over its optimal amount in the volume of the V-shaped cavity. This adversely affects device performance. Therefore, this design cannot be operated on large volumes of wastewater or requires the installation of several devices of the same type in a parallel circuit, which leads to a rise in the cost of the structure and complicate its further operation.

К тому же все очистные сооружения при их работе постоянно подвергаются процессам подведения и отведения очищаемых стоков, что вызывает колебания уровней жидкости в сооружениях. Поэтому в практике выделяют верхний (В.У.В.) и нижний уровень воды (Н.У.В), в пределах которых происходит эксплуатация сооружения. В сооружениях с незначительным объемом, например для мойки автомобилей, эти колебания уровней могут достигать величины 10 см и более. Естественно, что колебания уровней в очистном сооружении изменяют высоту проходящего слоя обрабатываемой жидкости под пятном контакта в статично установленном устройстве [1], что оказывает воздействие на качество работы вышеописанной конструкции.In addition, all treatment facilities during their operation are constantly exposed to the processes of supplying and discharging treated effluents, which causes fluctuations in the liquid levels in the facilities. Therefore, in practice, the upper (V.U.V.) and lower water levels (N.U.V.) are distinguished, within which the structure is operated. In structures with a small volume, for example for car washing, these level fluctuations can reach 10 cm or more. Naturally, the level fluctuations in the treatment plant change the height of the passing layer of the treated liquid under the contact spot in a statically installed device [1], which affects the quality of work of the above construction.

Известно устройство для очистки сточных вод от нефтепродуктов [2], выбранное авторами в качестве прототипа, которое состоит из горизонтального желоба прямоугольного сечения, установленного в отсеке очищаемой воды так, что верхние обрезы его стенок находятся выше отметки верхнего уровня воды в устройстве, при этом в желобе жестко по его продольной оси от днища вмонтирована вертикальная перегородка, верхний край которой расположен ниже нижнего уровня жидкости в устройстве. Перегородка делит желоб на два отсека: очищаемой и очищенной воды, при этом отсек желоба с очищаемой водой в днище снабжен подводящими патрубками с конической воронкой внизу, помещенной в полый цилиндр. Под конической воронкой размещен перфорированный трубный коллектор подачи сжатого воздуха. При работе устройства флотируемая жидкость поднимается по подводящему патрубку в отсек очищаемой воды в желобе, перетекает через вертикальную, продольно установленную перегородку, в отсек очищенной воды. При этом на поверхности жидкости в желобе накапливается пенный слой. При частичном осаждении пенного слоя под ним образуется эмульгированный взвешенный слой. Жидкость, перетекая через вертикальную перегородку, подвергается сорбции образованным таким образом эмульгированным взвешенным слоем. Данное устройство способно работать на очистке больших количеств загрязненной жидкости. Наибольший эффект достигается непосредственно в зоне, где очищаемая жидкость перетекает через верхнюю кромку вертикально установленной в желобе продольной перегородки. При этом колебания уровней в устройстве от минимально возможного до максимально возможного резко сказываются на качестве его работы. Например, при значительной высоте перетекаемого слоя сорбционный процесс просто невозможен. К тому же, в рассматриваемом выше устройстве не в полную меру обеспечивается такой важный фактор, как необходимый по времени контакт очищаемой жидкости с очищающим элементом - эмульгированным взвешенным слоем.A device for treating wastewater from petroleum products [2], selected by the authors as a prototype, which consists of a horizontal gutter of rectangular cross section installed in the compartment of the water to be treated so that the upper edge of its walls are above the level of the upper water level in the device, while A vertical baffle is mounted rigidly along its longitudinal axis from the bottom of the trough, the upper edge of which is located below the lower liquid level in the device. The partition divides the gutter into two compartments: purified and purified water, while the compartment of the gutter with purified water in the bottom is equipped with inlet pipes with a conical funnel below, placed in a hollow cylinder. Under the conical funnel there is a perforated pipe manifold for supplying compressed air. When the device is operating, the floated liquid rises through the inlet pipe into the compartment of the water to be purified in the trench, flows through a vertical, longitudinally installed partition into the compartment of purified water. At the same time, a foam layer accumulates on the surface of the liquid in the trough. During partial deposition of the foam layer, an emulsified suspended layer is formed below it. The liquid flowing through a vertical partition is sorbed by the thus formed emulsified suspended layer. This device is capable of cleaning large amounts of contaminated fluid. The greatest effect is achieved directly in the area where the liquid to be cleaned flows through the upper edge of the longitudinal partition vertically mounted in the trough. Moreover, fluctuations in the levels of the device from the lowest possible to the highest possible dramatically affect the quality of its work. For example, with a significant height of the overflow layer, the sorption process is simply impossible. In addition, in the device discussed above, this important factor is not fully provided, such as the time-required contact of the liquid to be cleaned with the cleaning element - an emulsified suspended layer.

Техническая задача, решаемая данным изобретением, - повышение степени очистки сточных вод за счет сохранения заданной и постоянно контролируемой глубины обрабатываемого слоя жидкости, при котором создаются оптимальные условия ее сорбции эмульгированным взвешенным слоем.The technical problem solved by this invention is to increase the degree of wastewater treatment by maintaining a predetermined and constantly controlled depth of the processed liquid layer, which creates optimal conditions for its sorption by an emulsified suspended layer.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит емкость, разделенную перегородкой на две камеры очищаемой и очищенной воды, при этом камера очищаемой воды снабжена горизонтальным желобом, по своей продольной оси разделенным вертикальной перегородкой, верхний обрез которой находится ниже нижнего уровня жидкости, полым цилиндром, в котором расположена коническая воронка с перфорированным коллектором под ним, подводящими и отводящими патрубками, при этом в качестве очищающего элемента используется эмульгированный взвешенный слой, согласно предложения авторов, в горизонтальном желобе на вертикальной перегородке с возможностью перемещения вверх-вниз установлен поплавок, верхняя плоскость которого притоплена на заданную глубину, горизонтально ориентирована по отношению к зеркалу жидкости и снабжена вертикальными ребрами, которые расположены по продольной оси поплавка и образуют лабиринтный ход, размеры верхней плоскости поплавка приближены к размерам поверхности желоба, при этом между продольными гранями желоба и продольными обрезами поплавка образованы щелевые зазоры.The essence of the invention lies in the fact that the device comprises a container divided by a partition into two chambers of purified and purified water, while the chamber of the purified water is provided with a horizontal groove, along its longitudinal axis divided by a vertical partition, the upper edge of which is below the lower liquid level, a hollow cylinder, in which there is a conical funnel with a perforated collector underneath, inlet and outlet pipes, while an emulsified weight is used as a cleaning element According to the authors' suggestion, a float is installed in a horizontal trough on a vertical partition with the possibility of moving up and down, the upper plane of which is sunk to a predetermined depth, horizontally oriented with respect to the liquid mirror and equipped with vertical ribs that are located along the longitudinal axis of the float and form labyrinthine course, the dimensions of the upper plane of the float are close to the dimensions of the surface of the gutter, while between the longitudinal faces of the gutter and the longitudinal edges of the float slotted gaps are called.

Глубина, на которую поплавок притапливается, определяется на основании нескольких факторов, например скоростью истечения жидкости над ним, концентрацией загрязнений, видом загрязнений, и в каждом конкретном случае определяется опытным путем.The depth to which the float is submerged is determined on the basis of several factors, for example, the rate of fluid flow above it, the concentration of contaminants, the type of contamination, and in each case is determined empirically.

Устройство поясняется чертежами, где на Фиг.1 изображен его разрез по продольной оси сооружения, а на Фиг.2 - вид А сверху по продольной оси желоба.The device is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a section along the longitudinal axis of the structure, and Fig. 2 shows a top view A along the longitudinal axis of the gutter.

Устройство для очистки сточных вод от нефтепродуктов состоит из камеры очищаемой воды 1 и камеры очищенной воды 2. Камеры 1 и 2 разделены между собой герметичной перегородкой. Камера очищаемой воды 1 снабжена горизонтальным желобом 3, в котором по его продольной оси установлена вертикальная перегородка 8 так, что ее верхняя кромка находится ниже нижнего уровня воды в сооружении. Вертикальная перегородка 8 делит горизонтальный желоб 3 на отсек очищаемой воды 4 и отсек очищенной воды 5. Подводящие патрубки 6 с конической воронкой 10 установлены в камере очищаемой воды 1 и соединены с отсеком очищаемой воды 4. Отсек очищенной воды 5 горизонтального желоба 3 посредством отводящих патрубков 7, соединен с камерой очищенной воды 2 через цилиндрический вертикальный патрубок 12. Коническая воронка 10 установлена в полом цилиндре 9, под которым размещен перфорированный коллектор 11. На вертикальной перегородке 8 по всей ее длине размещается поплавок 13, который посредством щелевого паза 15 в своем основании установлен с возможностью перемещения вверх-вниз. При этом линейные размеры поверхности поплавка 16 повторяют форму поверхности желоба так, что между продольными сторонами желоба и продольными обрезами поплавка образованы щелевые зазоры 14 и 17. На горизонтально-ориентированной поверхности 16 поплавка 13 по продольной оси установлены вертикальные ребра 18, образующие по ней лабиринтный ход.A device for treating wastewater from petroleum products consists of a chamber of purified water 1 and a chamber of purified water 2. Chambers 1 and 2 are separated by a sealed partition. The chamber of the water to be purified 1 is equipped with a horizontal chute 3, in which a vertical partition 8 is installed along its longitudinal axis so that its upper edge is below the lower water level in the structure. The vertical partition 8 divides the horizontal trough 3 into a compartment for purified water 4 and a compartment for purified water 5. The inlet pipes 6 with a conical funnel 10 are installed in the chamber for purified water 1 and connected to the compartment for purified water 4. The purified water compartment 5 of the horizontal channel 3 by means of outlet pipes 7 connected to the purified water chamber 2 through a cylindrical vertical pipe 12. A conical funnel 10 is installed in a hollow cylinder 9, under which a perforated collector 11 is placed. On a vertical partition 8 over its entire length, a float 13 is placed, which, by means of a slot groove 15, is mounted in its base with the possibility of moving up and down. In this case, the linear dimensions of the surface of the float 16 repeat the shape of the surface of the gutter so that gap gaps 14 and 17 are formed between the longitudinal sides of the gutter and the longitudinal edges of the float. On the horizontally oriented surface 16 of the float 13, vertical ribs 18 are installed along the longitudinal axis, forming a labyrinth passage along it .

Данное устройство работает следующим образом: сточная жидкость закачивается в камеру очищаемой воды 1, а откачивается из камеры очищенной воды 2. При этом неравномерности процессов откачки и закачки вызывают колебания уровня во всем сооружении, включая уровень жидкости в горизонтальном желобе 3. Поплавок 13 реагирует на изменения колебаний уровня, перемещаясь в щелевом зазоре 5 по вертикальной перегородке 8, постоянно устанавливая поверхность 16 горизонтально по отношению уровня жидкости. Поплавок выполнен таким образом, что его поверхность 16 притоплена на предварительно заданную высоту проходящего над ней слоя очищаемой жидкости. Это может быть достигнуто, например, за счет конструкции поплавка, за счет утежелителей на его поверхности, за счет выполнения пригруза и т.д. При подаче сжатого воздуха в перфорированный коллектор 11 происходит процесс флотации, ограниченный полым цидиндром 9. Флотируемые загрязняющие вещества, поднимаясь через коническую воронку 10, далее по подводящим патрубкам 6 в отсек очищаемой воды 4 горизонтального желоба 3, образуют в границе желоба на поверхности жидкости газомеханический пенный слой, который равномерно распределяется через щелевой зазор 14 над поверхностью поплавка 16. Очищаемая жидкость перетекает по верхней плоскости поплавка по лабиринтному пути, образованному вертикальными ребрами 18.This device works as follows: the wastewater is pumped into the chamber of treated water 1, and is pumped out of the chamber of treated water 2. In this case, irregularities in the processes of pumping and injection cause level fluctuations throughout the structure, including the liquid level in the horizontal trench 3. Float 13 responds to changes level fluctuations, moving in the gap gap 5 along the vertical partition 8, constantly setting the surface 16 horizontally in relation to the liquid level. The float is made in such a way that its surface 16 is flooded to a predetermined height of the layer of the liquid being cleaned that passes above it. This can be achieved, for example, due to the design of the float, due to the gutters on its surface, due to the performance of the load, etc. When compressed air is supplied to the perforated manifold 11, the flotation process is limited by the hollow cylinder 9. Floatable pollutants, rising through the conical funnel 10, then through the supply pipes 6 into the compartment of the purified water 4 of the horizontal trough 3, form a gas-mechanical foam at the boundary of the trough on the liquid surface a layer that is evenly distributed through the slotted gap 14 above the surface of the float 16. The liquid to be cleaned flows along the upper plane of the float along the labyrinth path formed by vert with ribs 18.

В процессе работы устройства, в силу нестабильности пластификатора, в качестве которого выступают загрязняющие вещества, под пенным слоем накапливается эмульгированный взвешенный слой, посредством которого происходит процес сорбции из жидкости, протекающей над поверхностью поплавка 13. Далее жидкость через щелевой зазор 17 равномерно перетекает в отсек очищенной воды 5. Избыточный пенный слой заполняет все зеркало в границах желоба над поплавком. Накопленный эмульгированный взвешенный слой под пеной и очищаемая жидкость за счет прохождения пути по лабиринтному ходу имеют более длительное время контакта. Избыточный пенный слой и избыток эмульгированного взвешенного слоя легко удаляются с поверхности горизонтального желоба 3 и утилизируются, например, направленными по касательной к поверхности жидкости воздушными струями вдоль вертикальных ребер 18 в окно к отводящему лотку. Обработанная таким образом жидкость из отсека очищенной воды 5, посредством отводящих патрубков 7, перетекает через цилиндрический вертикальный патрубок 12 в камеру очищенной воды 2.During operation of the device, due to the instability of the plasticizer, which is contaminants, an emulsified suspended layer accumulates under the foam layer, through which sorption occurs from the liquid flowing over the surface of the float 13. Further, the liquid through the slot gap 17 uniformly flows into the cleaned compartment water 5. An excess foam layer fills the entire mirror within the gutter above the float. The accumulated emulsified suspended layer under the foam and the liquid being cleaned due to the passage of the path along the labyrinth path have a longer contact time. The excess foam layer and the excess of emulsified suspended layer are easily removed from the surface of the horizontal groove 3 and disposed of, for example, by air jets tangential to the surface of the liquid along the vertical ribs 18 into the window to the outlet tray. The liquid thus treated from the purified water compartment 5, through the discharge pipes 7, flows through a cylindrical vertical pipe 12 into the purified water chamber 2.

В конструкции используется последовательность таких способов очистки обрабатываемой жидкости, как отстаивание и осаждение в камере очищаемой воды 1, флотация в пределах полого цилиндра 9, последующая сорбция очищаемой жидкости посредством эмульгированного взвешенного слоя в горизонтальном желобе 3 с максимально возможным временем контакта с ним и оптимальной высотой жидкостного слоя, проходящего под ним, всплытие "прорвавшихся" частиц загрязнений в цилиндрическом вертикальном патрубке 12 в камере очищенной воды 2. Все это позволяет получить очень высокую степень очистки.The design uses a sequence of such methods of cleaning the liquid to be treated, such as sedimentation and sedimentation in the chamber of the water to be treated 1, flotation within the hollow cylinder 9, subsequent sorption of the liquid to be purified by means of an emulsified suspended layer in a horizontal trench 3 with the maximum possible contact time with it and the optimum height of the liquid layer passing under it, the emergence of "erupted" particles of contamination in a cylindrical vertical pipe 12 in the chamber of purified water 2. All this allows the floor learn a very high degree of purification.

Устройство для очистки сточных вод от нефтепродуктов и поверхносно-активных веществ предельно просто. Оно может быть использовано в сооружениях любой производительности и позволяет с высокой степенью производить очистку жидкостей, при этом не требует фильтрующих материалов. В процессе работы из него легко удаляются избытки газомеханической пены и эмульгированного взвешенного слоя.A device for treating wastewater from oil products and surfactants is extremely simple. It can be used in buildings of any capacity and allows a high degree of purification of liquids, while it does not require filtering materials. In the process, excess gas-mechanical foam and emulsified suspended layer are easily removed from it.

Источники информацииSources of information

1. Патент RU 2108429. Устройство для очистки сточных вод от нефтепродуктов, МПК(6): Е 03 F 5/00.1. Patent RU 2108429. A device for treating wastewater from petroleum products, IPC (6): E 03 F 5/00.

2. Заявка №2002123726/20 (025206). Устройство для очистки сточных вод от нефтепродуктов, пол. реш. от 02.12.2002 г., приоритет от 05.09.2002 г.2. Application No. 2002123726/20 (025206). Device for wastewater treatment from petroleum products, floor. dec. dated December 2, 2002, priority from September 5, 2002

3. С.В. Яковлев, Я.А. Карелин, Ю.М. Ласков, Ю.В. Воронов. Очистка производственных сточных вод. - М.: Стройиздат, 1979.3. S.V. Yakovlev, Y.A. Karelin, Yu.M. Laskov, Yu.V. Voronov. Industrial wastewater treatment. - M.: Stroyizdat, 1979.

Claims

A device for treating wastewater from petroleum products, containing a container divided by a partition into two chambers of purified and purified water, while the chamber of purified water is equipped with a horizontal chute, along its longitudinal axis divided by a vertical partition, the upper edge of which is below the lower liquid level, a hollow cylinder, in which a conical funnel is located with a perforated collector underneath, inlet and outlet pipes, while an emulsified blast is used as a cleaning element A cushioned layer, characterized in that in the horizontal gutter on the vertical partition with the possibility of moving up and down, a float is installed, the upper plane of which is flooded, horizontally oriented with respect to the liquid mirror and equipped with vertical ribs that are located along the longitudinal axis of the float and form a labyrinth passage, the dimensions of the upper plane of the float are close to the dimensions of the surface of the gutter, while gap gaps are formed between the longitudinal sides of the gutter and the longitudinal edges of the float.