RU2484023C1

RU2484023C1 - Apparatus for aerating oil-containing waste water

Info

Publication number: RU2484023C1
Application number: RU2011142048/05A
Authority: RU
Inventors: Ксения Васильевна Цыганкова; Антон Андреевич Еськин; Геннадий Александрович Захаров
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2013-06-10

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to treatment of oil-containing waste water and can be used to extract different impurities therefrom, for example oil products. The apparatus has a reservoir, preferably cylindrical, which is configured to maintain pressure higher than atmospheric pressure inside, a channel which connects the inside of the reservoir with a source of oil-containing waste water and a nozzle extension whose outlet lies higher than the level of oil-containing waste water in the reservoir lying on its vertical axis. The nozzle extension is in form of a cylinder bushing, the lower opening of which is linked to a source of compressed air and the top opening opens to the cover of the reservoir. The nozzle extension is configured to eject oil-containing waste water, for which the outlet opening of the channel which connects the inside of the reservoir with the source of waste water, opens into the inside of the nozzle extension. A gas pressure controller is fitted in the cover of the reservoir. To prevent the liquid phase from falling into the gas flow controller, the reservoir is equipped with a mist extractor which is fitted with drainage tubes to remove liquid accumulated therein. The reservoir is also equipped with a droplet-forming ring lug which prevents the sprayed liquid from dripping on the walls of the reservoir. At the bottom of the reservoir, there is a pipe for removing saturated liquid.

EFFECT: high degree of saturation of oil-containing waste water with air due to the volume of air absorbed by the purified oil-containing liquid when sprayed through a nozzle extension.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к очистке нефтесодержащих сточных вод и может быть использовано для выделения из них различных примесей, например нефтепродуктов.The invention relates to the purification of oily wastewater and can be used to isolate various impurities from them, for example, petroleum products.

Известно устройство для аэрирования очищаемой жидкости, содержащее герметичный резервуар с установленной в нем напорной распределительной трубой, выполненной с отверстиями, обращенными к поверхности жидкости, снабженное заглубленными в воду насадками и установленными соосно напорной трубе отбойником в виде короба с патрубком, размещенным под насадками, и двумя установленными один над другим периферийными карманами, нижний из которых соединен трубопроводом с отбойником (SU 996332, МКИ C02F 1/00, 1981 г.).A device for aerating the liquid to be cleaned is known, comprising a sealed reservoir with a pressure distribution pipe installed in it, made with openings facing the surface of the liquid, equipped with nozzles buried in water and installed with a chimney coaxially in the pressure pipe in the form of a box with a nozzle placed under the nozzles, and two peripheral pockets installed one above the other, the lower of which is connected by a pipeline to the chipper (SU 996332, MKI C02F 1/00, 1981).

Недостаток этого решения - неудовлетворительная степень очистки нефтесодержащих сточных вод из-за низкой степени их аэрирования.The disadvantage of this solution is the unsatisfactory degree of purification of oily wastewater due to the low degree of aeration.

Известно устройство для аэрирования очищаемой жидкости, содержащее атмосферный резервуар, во флотирующем отсеке которого размещен кожух, полость которого сообщена с источником сжатого воздуха и снабжена подводящей трубой, сообщенной с хранилищем очищаемой жидкости (см. SU 1632949, МКИ C02F 1/40, B01D 17/035, 1991 г.).A device for aerating the liquid to be cleaned is known, which contains an atmospheric reservoir, in the flotation compartment of which there is a casing, the cavity of which is connected to a source of compressed air and equipped with a supply pipe in communication with the storage of the liquid to be cleaned (see SU 1632949, MKI C02F 1/40, B01D 17 / 035, 1991).

Недостатком этого решения также является то, что степень насыщения очищаемой воды воздухом ограничивается давлением воздуха в зоне аэрирования, т.е. для повышения степени насыщения необходимо повышать давление в названной зоне, что не всегда целесообразно по конкретным технико-технологическим условиям на месте очистки, поэтому зачастую приходится ограничиваться условиями, диктуемыми рабочими параметрами имеющихся источников сжатого воздуха. Это, в свою очередь, не позволяет обеспечить удовлетворительную степень очистки нефтесодержащих сточных вод от тонкодисперсных примесей, равномерно распределенных по их объему, из-за недостаточно высокого качества аэрирования их объема (степени насыщения, равномерности распределения воздушных пузырьков по объему вод и их дисперсности).The disadvantage of this solution is also that the degree of saturation of the purified water with air is limited by the air pressure in the aeration zone, i.e. to increase the degree of saturation, it is necessary to increase the pressure in the named zone, which is not always advisable according to specific technical and technological conditions at the cleaning site, therefore it is often necessary to confine oneself to the conditions dictated by the operating parameters of the available compressed air sources. This, in turn, does not make it possible to provide a satisfactory degree of purification of oily wastewater from finely dispersed impurities uniformly distributed over their volume, due to the insufficient quality of aeration of their volume (degree of saturation, uniform distribution of air bubbles over the volume of water and their dispersion).

Известно также устройство для аэрирования нефтесодержащих сточных вод, содержащее резервуар, предпочтительно цилиндрический, выполненный с возможностью поддержания давления воздуха в нем выше атмосферного, канал, соединяющий полость резервуара с источником сточных вод, и сопловой насадок, выход которого размещен над уровнем сточных вод в резервуаре, расположенный на его продольной оси (см. патент РФ №2380322, МПК C02F 1/40, B01D 17/035, 2010 г.).It is also known a device for aeration of oily wastewater containing a reservoir, preferably cylindrical, configured to maintain air pressure in it above atmospheric, a channel connecting the cavity of the reservoir with a source of wastewater, and nozzle nozzles, the outlet of which is located above the level of wastewater in the reservoir, located on its longitudinal axis (see RF patent No. 2380322, IPC C02F 1/40, B01D 17/035, 2010).

К недостаткам этого решения можно отнести неудовлетворительную степень аэрирования очищаемой жидкости вследствие малого количества воздуха, транспортируемого струей.The disadvantages of this solution include the unsatisfactory degree of aeration of the liquid being cleaned due to the small amount of air transported by the jet.

Задача, на решение которой направлено заявленное решение, заключается в повышении степени насыщения воздухом очищаемой жидкости.The problem to which the claimed solution is directed is to increase the degree of saturation of the cleaned liquid with air.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в повышении степени насыщения воздухом нефтесодержащих сточных вод за счет объема воздуха, абсорбированного очищаемой нефтесодержащей жидкостью при ее распылении через сопловой насадок, что позволяет проводить ее повторное флотирование в установках вакуумной или напорной флотации и довести степень очистки вод от свободных (нерастворенных) примесей до уровня не менее 99% от их исходного содержания.The technical result achieved in solving the problem is expressed in increasing the degree of air saturation of oily wastewater due to the volume of air absorbed by the oily liquid being cleaned when it is sprayed through nozzle nozzles, which allows it to be re-floated in vacuum or pressure flotation units and to increase the degree of purification waters from free (undissolved) impurities to a level of at least 99% of their initial content.

Поставленная задача решается тем, устройство для аэрирования нефтесодержащих сточных вод, содержащее резервуар, предпочтительно цилиндрический, выполненный с возможностью поддержания давления воздуха в нем выше атмосферного, канал, соединяющий полость резервуара с источником сточных вод, и сопловой насадок, выход которого размещен над уровнем сточных вод в резервуаре, расположенный на его вертикальной оси, отличается тем, что сопловой насадок выполнен в виде цилиндрической втулки, нижнее отверстие которой сообщено с источником сжатого воздуха, а верхнее открыто к крыше резервуара, при этом сопловой насадок выполнен с возможностью эжектирования нефтесодержащих сточных вод, для чего выпускное отверстие канала, соединяющего полость резервуара с источником сточных вод, открыто в полость соплового насадка. Кроме того, в крыше резервуара установлен регулятор давления газа, который защищен каплеотбойником, снабженным дренажными трубками. Кроме того, стенки резервуара снабжены каплеформирующим кольцевым выступом.The problem is solved in that a device for aeration of oily wastewater containing a reservoir, preferably cylindrical, configured to maintain air pressure in it above atmospheric, a channel connecting the cavity of the reservoir with a source of wastewater, and nozzle nozzles, the outlet of which is located above the level of wastewater in the tank, located on its vertical axis, characterized in that the nozzle nozzles are made in the form of a cylindrical sleeve, the lower opening of which is compressed with the source of air, while the upper reservoir is open to the roof, the nozzle orifice configured to ejection of oily wastewater, which outlet opening of the channel connecting the reservoir chamber to the source of wastewater, the cavity is open in the nozzle head. In addition, a gas pressure regulator is installed in the roof of the tank, which is protected by a drop eliminator equipped with drainage pipes. In addition, the walls of the tank are equipped with a droplet-forming annular protrusion.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed solution with the features of the prototype and analogues indicates the compliance of the claimed solution with the criterion of "novelty."

При этом признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение комплекса функциональных задач.Moreover, the features of the characterizing part of the claims provide a solution to a set of functional tasks.

Признаки, указывающие, что «сопловой насадок выполнен в виде цилиндрической втулки, нижнее отверстие которой сообщено с источником сжатого воздуха, а верхнее открыто к крыше резервуара», позволяют при подводе в него очищаемой жидкости создавать факел распыления, характеризующийся большой площадью поверхности раздела жидкой и газовой фаз, в результате чего происходит мгновенное насыщение воздухом очищаемой жидкости.Signs indicating that "the nozzle nozzles are made in the form of a cylindrical sleeve, the lower opening of which is connected to the source of compressed air, and the upper one is open to the roof of the tank", allows the spraying torch to be created when supplying the liquid to be cleaned, characterized by a large liquid-gas interface phases, as a result of which there is instant saturation of the cleaned liquid with air.

Признаки «…сопловой насадок выполнен с возможностью эжектирования нефтесодержащих сточных вод, для чего выпускное отверстие канала, соединяющего полость резервуара с источником сточных вод, открыто в полость соплового насадка…» позволяют добиться поступления жидкости в сопловой насадок «самотеком», то есть без применения дополнительного перекачивающего насоса.The signs "... nozzle nozzles are made with the possibility of ejecting oily wastewater, for which the outlet of the channel connecting the cavity of the reservoir to the source of wastewater is open into the cavity of the nozzle nozzle ..." allow the flow of fluid into the nozzle nozzle by gravity, that is, without the use of additional transfer pump.

Признак «…в крыше резервуара установлен регулятор давления газа…» позволяет проводить процесс насыщения при регулируемом уровне избыточного давления, что повлечет за собой повышение эффективности процесса абсорбции.The sign "... a gas pressure regulator is installed in the roof of the tank ..." allows the saturation process to be carried out at an adjustable level of overpressure, which will entail an increase in the efficiency of the absorption process.

Признаки, указывающие, что регулятор давления газа «защищен каплеотбойником» - препятствует попаданию жидкой фазы в регулятор давления газа и выводу его из строя и «снабжен дренажными трубками», обеспечивают отвод к стенкам резервуара скопившейся в каплеотбойнике жидкости.Signs indicating that the gas pressure regulator is “protected by a droplet eliminator” - prevents the liquid phase from entering the gas pressure regulator and its failure and is “equipped with drainage tubes”, ensure that liquid accumulated in the droplet collector is discharged to the walls of the tank.

Признак «…стенки резервуара снабжены каплеформирующим кольцевым выступом…» предотвращает стекание жидкости по стенкам резервуара, увеличивая тем самым площадь и время контакта между жидкой и газовой фазами.The sign "... the walls of the tank are equipped with a droplet-forming annular protrusion ..." prevents the flow of liquid along the walls of the tank, thereby increasing the area and contact time between the liquid and gas phases.

На фиг.1 схематически показан поперечный разрез устройства.Figure 1 schematically shows a cross section of a device.

На чертеже показаны резервуар 1, канал 2, сопловой насадок 3, уровень 4 нефтесодержащих сточных вод, вертикальная ось 5, источник 6 сжатого воздуха, верхнее отверстие 7 соплового насадка 3, регулятор давления газа 8, каплеотбойник 9, дренажные трубки 10, кольцевой выступ 11, патрубок 12.The drawing shows a tank 1, channel 2, nozzle nozzles 3, level 4 of oily wastewater, vertical axis 5, a source of compressed air 6, the upper hole 7 of the nozzle nozzle 3, gas pressure regulator 8, droplet eliminator 9, drainage tubes 10, annular protrusion 11 , pipe 12.

Устройство для аэрирования нефтесодержащих сточных вод содержит резервуар 1, предпочтительно цилиндрический, выполненный с возможностью поддержания давления воздуха в нем выше атмосферного, канал 2, соединяющий полость резервуара 1 с источником сточных вод (на чертеже не показан), и сопловой насадок 3, выход которого размещен над уровнем нефтесодержащих сточных вод 4 в резервуаре 1, расположенный на его вертикальной оси 5. Сопловой насадок 3 выполнен в виде цилиндрической втулки, нижнее отверстие которой сообщено с источником 6 сжатого воздуха, а верхнее 7 открыто к крыше резервуара 1. При этом сопловой насадок 3 выполнен с возможностью эжектирования нефтесодержащих сточных вод, для чего выпускное отверстие канала 2, соединяющего полость резервуара 1 с источником сточных вод, открыто в полость соплового насадка 3. В крыше резервуара 1 установлен регулятор давления газа 8. Для предотвращения попадания жидкой фазы в регулятор расхода газа 8 резервуар 1 оборудуют каплеотбойником 9, снабженным дренажными трубками 10 для отвода скопившейся в нем жидкости. Также резервуар 1 оборудован каплеформирующим кольцевым выступом 11, препятствующим стеканию капель распыляемой жидкости по стенкам резервуара 1. В донной части резервуара 1 располагается патрубок 12 отвода насыщенной жидкости.A device for aeration of oily wastewater contains a tank 1, preferably cylindrical, configured to maintain air pressure in it above atmospheric, a channel 2 connecting the cavity of the tank 1 with a source of wastewater (not shown), and a nozzle nozzle 3, the outlet of which is located above the level of oily wastewater 4 in the tank 1, located on its vertical axis 5. The nozzle nozzle 3 is made in the form of a cylindrical sleeve, the lower hole of which is communicated with a source 6 of compressed air ha, and the top 7 is open to the roof of the tank 1. At the same time, the nozzle nozzles 3 are capable of ejecting oil-containing wastewater, for which the outlet of the channel 2 connecting the cavity of the tank 1 to the source of wastewater is open into the cavity of the nozzle nozzle 3. In the roof of the tank 1, a gas pressure regulator is installed 8. To prevent the liquid phase from entering the gas flow regulator 8, the tank 1 is equipped with a drop eliminator 9, equipped with drainage tubes 10 to drain the accumulated liquid in it. Also, the tank 1 is equipped with a droplet-forming annular protrusion 11, which prevents the dripping of sprayed liquid on the walls of the tank 1. In the bottom of the tank 1 there is a nozzle 12 for discharge of saturated liquid.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В сопловой насадок 3, располагаемый внутри напорного резервуара 1, от источника 6 подают сжатый воздух, который эжектирует от источника сточных вод (на чертеже не показан) через канал 2 насыщаемую нефтесодержащую жидкость, для чего выпускное отверстие канала 2 открыто в полость соплового насадка 3. В результате из верхнего отверстия 7 соплового насадка 3 распыляется факел, состоящий из мелкодисперсных частиц аэрируемой среды, направленный вдоль вертикальной оси 5 резервуара 1. За счет большой площади поверхности раздела жидкой и газовой фаз мелкие частицы очищаемой нефтесодержащей жидкости с большой эффективностью абсорбируют в себя воздух. При этом за счет подачи сжатого воздуха в резервуаре 1 создается избыточное давление, величину которого контролируют регулятором давления газа 8 - повышение величины избыточного давления приводит к увеличению эффективности данного способа насыщения. Препятствует попаданию аэрируемой среды в регулятор давления 8 каплеотбойник 9, а дренажные трубки 10 отводят к стенкам резервуара 1 скопившуюся в нем жидкость. Каплеформирующий кольцевой выступ 11 препятствует стеканию жидкости по стенкам резервуара 1, увеличивая тем самым площадь и время контакта между жидкой и газовой фазами. Насыщенную воздухом жидкость отводят из резервуара 1 через патрубок 12 и направляют в ступень вакуумной или напорной флотации для повторной, более глубокой очистки.Compressed air is supplied to the nozzle nozzles 3 located inside the pressure vessel 1 from the source 6, which ejects from the wastewater source (not shown) through the channel 2 a saturated oil-containing liquid, for which the outlet of the channel 2 is open into the cavity of the nozzle nozzle 3. As a result, a torch consisting of fine particles of aerated medium directed along the vertical axis 5 of tank 1 is sprayed from the upper hole 7 of the nozzle nozzle 3. Due to the large surface area of the interface between the liquid and gas phases, m lkie particles are cleaned of oily liquid was absorbed with high efficiency in air. In this case, due to the supply of compressed air in the tank 1 creates excess pressure, the value of which is controlled by the gas pressure regulator 8 - an increase in the excess pressure leads to an increase in the efficiency of this saturation method. The droplet eliminator 9 prevents the aerated medium from entering the pressure regulator 8, and the drainage tubes 10 discharge the accumulated liquid into the walls of the reservoir 1. The droplet-forming annular protrusion 11 prevents the flow of liquid along the walls of the tank 1, thereby increasing the area and contact time between the liquid and gas phases. Air-saturated liquid is drained from the reservoir 1 through the nozzle 12 and sent to the stage of vacuum or pressure flotation for repeated, deeper cleaning.

Claims

1. A device for aeration of oily wastewater containing a reservoir, preferably cylindrical, configured to maintain air pressure in it above atmospheric, a channel connecting the cavity of the reservoir with a source of wastewater, and nozzle nozzles, the outlet of which is located above the level of wastewater in the reservoir, located on its vertical axis, characterized in that the nozzle nozzles are made in the form of a cylindrical sleeve, the lower opening of which is communicated with a source of compressed air, and the upper one is open to the top of the tank, while the nozzle nozzles are configured to eject oily wastewater, for which the outlet of the channel connecting the cavity of the tank to the source of wastewater is open into the cavity of the nozzle nozzle.

2. The device according to claim 1, characterized in that a gas pressure regulator is installed in the tank roof, which is protected by a drop eliminator equipped with drainage tubes.

3. The device according to claim 1, characterized in that the walls of the tank are equipped with a droplet-forming annular protrusion.