RU2506110C1

RU2506110C1 - Settling oil separator

Info

Publication number: RU2506110C1
Application number: RU2012140772/05A
Authority: RU
Inventors: Виктор Георгиевич Пономарев; Яков Бенедиктович Улановский; Сергей Михайлович Соколов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "СТРОЙИНЖИНИРИНГ СМ"
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2014-02-10
Also published as: WO2014051467A2; WO2014051467A3

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to treatment of effluents containing suspended contaminants and can be used in oil processing, petrochemical and chemical industries, machine building, etc. Settling oil separator comprises set of thin-layer modules composed of lengthwise plates and inclined to casing side wall to make therewith a flocculation chamber expanding upward to receive initial oil bearing water and cleaned water discharge chamber converging downward. Note here that said chambers incorporate initial water feed device and cleaned water discharge device.

EFFECT: higher efficiency.

2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области очистки сточных вод, содержащих взвешенные загрязнения, в том числе масла, нефтепродукты и другие мелко- и крупнодисперсные взвеси, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтедобывающей, нефтехимической, химической, машиностроительной и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of wastewater treatment containing suspended contaminants, including oils, petroleum products and other fine and coarse suspensions, and can be used in oil refining, oil production, petrochemical, chemical, machine-building and other industries.

В индустриально развитых странах главным потребителем воды и самым крупным источником стоков является промышленность. Промышленные стоки в реки по объему в три раза превышают коммунально-бытовые.In industrialized countries, the main consumer of water and the largest source of wastewater is industry. Industrial wastewater into rivers is three times the volume of municipal water.

Более половины стоков, поступающих в водоемы, дают четыре основные отрасли промышленности: целлюлозно-бумажная, нефтеперерабатывающая, промышленность органического синтеза и черная металлургия (доменное и сталелитейное производства).More than half of the effluents entering the reservoirs come from four main industries: pulp and paper, oil refining, the organic synthesis industry and ferrous metallurgy (blast furnace and steel production).

В процессе добычи и переработки нефти значительное количество воды выбрасывается в виде эмульсии, что наносит серьезный ущерб окружающей среде. С другой стороны, за счет неполного разделения эмульсий большие количества нефти закачиваются обратно в пласт. Из-за растущего объема промышленных отходов нарушается экологическое равновесие многих озер и рек. Повышение уровня добычи и переработки нефти требует значительного увеличения потребления воды, тем самым увеличиваются объемы сточных вод предприятий, усложняются схемы водоснабжения и канализации. На нефтеперерабатывающих заводах во время хранения и переработки нефти и нефтепродуктов, промежуточных и побочных продуктов происходит неизбежное загрязнение используемой воды углеводородами и твердыми частицами.In the process of oil production and refining, a significant amount of water is emitted in the form of an emulsion, which causes serious damage to the environment. On the other hand, due to the incomplete separation of emulsions, large quantities of oil are pumped back into the reservoir. Due to the growing volume of industrial waste, the ecological balance of many lakes and rivers is disturbed. Increasing the level of oil production and refining requires a significant increase in water consumption, thereby increasing the volume of wastewater from enterprises, and water supply and sanitation schemes are becoming more complicated. In oil refineries, during storage and processing of oil and oil products, intermediate and by-products, inevitable contamination of used water with hydrocarbons and particulate matter occurs.

Таким образом, одной из проблем, возникающих при очистке сточных вод нефтеперерабатывающих заводов, является большое количество образующихся сточных вод, что вызывает потребность в аппаратах большой производительности.Thus, one of the problems encountered in the treatment of wastewater from oil refineries is the large amount of wastewater generated, which necessitates a large capacity apparatus.

Известен нефтеотделитель, содержащий прямоугольный корпус с наклонным днищем, тонкослойным модулем с пластинами, установленными вдоль направления движения жидкости, узлы ввода и распределения жидкости и вывода разделенных фаз (RU 2206369).Known oil separator containing a rectangular case with an inclined bottom, a thin-layer module with plates mounted along the direction of movement of the fluid, the nodes of the input and distribution of liquid and output of the separated phases (RU 2206369).

Недостатком этого устройства является ограниченная производительность. Возможное увеличение производительности за счет длины аппарата приводит к увеличению скорости движения нефтесодержащей воды в тонкослойном модуле, что влечет за собой снижение эффективности очистки.The disadvantage of this device is its limited performance. A possible increase in productivity due to the length of the apparatus leads to an increase in the speed of movement of oil-containing water in a thin-layer module, which entails a decrease in the cleaning efficiency.

Наиболее близким к предложенному является нефтеотделитель-отстойник, включающий цилиндрический корпус, установленный в корпусе блок тонкослойных модулей, выполненный из продольных пластин, устройства для подачи исходной нефтесодержащей воды и отвода очищенной воды и узлы отвода нефти и шлама (RU 2145513).Closest to the proposed one is an oil separator-sump, which includes a cylindrical body, a thin-layer module unit installed in the body, made of longitudinal plates, a device for supplying the original oil-containing water and drainage of purified water, and oil and sludge discharge units (RU 2145513).

Основным недостатком аппарата является низкая эффективность его работы при больших производительностях, что требуется при больших объемах сточных вод. Для повышения эффективности необходимо снижать производительность аппарата, что влечет за собой увеличение количества аппаратов и занимаемых ими площадей.The main disadvantage of the apparatus is the low efficiency of its operation at high capacities, which is required for large volumes of wastewater. To increase efficiency, it is necessary to reduce the productivity of the device, which entails an increase in the number of devices and the space occupied by them.

Обычно выделение загрязнений из нефтесодержащей воды в тонкослойном модуле происходит под действием силы тяжести, что требует определенного времени, которое зависит от гидравлической крупности частиц загрязнений. Для интенсификации процесса выделения загрязнений предпочтительно создать условия, способствующие столкновению и укрупнению диспергированных в воде частиц загрязнений, и выделению последних из очищаемой воды. Поэтому для ускорения процесса очистки целесообразно подвергать исходную сточную воду воздействию, направленному на укрупнение частиц загрязнений.Typically, the separation of contaminants from oily water in a thin-layer module occurs under the influence of gravity, which requires a certain time, which depends on the hydraulic particle size of the contaminants. To intensify the process of pollution separation, it is preferable to create conditions conducive to the collision and enlargement of particles of pollution dispersed in water, and the release of the latter from the treated water. Therefore, to expedite the purification process, it is advisable to expose the initial waste water to an effect aimed at enlarging the particles of contaminants.

Таким образом, большие объемы водонефтяных сточных вод заставляют создавать аппараты большой производительности, однако диаметр таких аппаратов ограничен условиями транспортировки, а увеличение длины аппарата - увеличивает скорость движения потока воды в нем, что приводит к снижению эффективности его работы.Thus, large volumes of oil-water wastewater make it necessary to create high-capacity devices, however, the diameter of such devices is limited by the conditions of transportation, and increasing the length of the device increases the speed of the water flow in it, which leads to a decrease in its efficiency.

С другой стороны, конструкция нефтеотделителя-отстойника должна создавать оптимальные условия для эффективного выделения загрязнений из воды, наиболее полного использования его полезного объема, создания соответствующих условий осаждения взвешенных частиц, ввода и вывода потоков.On the other hand, the design of the oil separator-settler should create optimal conditions for the efficient separation of contaminants from water, the most complete use of its useful volume, the creation of appropriate conditions for the deposition of suspended particles, input and output flows.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение производительности нефтеотделителя-отстойника при одновременном повышении эффективности его работы.The technical task of the present invention is to increase the performance of the oil separator-sump while increasing its efficiency.

Целью изобретения является создание конструкции аппарата с особым режимом в зонах ввода нефтесодержащей воды и отвода очищенной воды, которые дадут возможность осуществить предварительное воздействие на исходную жидкость с целью агломерации содержащихся в ней загрязнений и подготовки к их выделению в блоке тонкослойных модулей. И при этом обеспечить равномерное распределение по объему аппарата исходной и очищенной воды.The aim of the invention is to create a design of the apparatus with a special mode in the zones of input of oily water and drainage of purified water, which will make it possible to carry out a preliminary effect on the initial liquid in order to agglomerate the contaminants contained in it and prepare for their isolation in the block of thin-layer modules. And at the same time ensure uniform distribution of the source and purified water throughout the apparatus.

С этой целью в известном нефтеотделителе-отстойнике, включающем цилиндрический корпус, установленный в корпусе блок тонкослойных модулей, выполненный из продольных пластин, устройства для подачи исходной нефтесодержащей воды и отвода очищенной воды и узлы отвода нефти и шлама, блок тонкослойных модулей установлен наклонно к боковой стенке корпуса с образованием вместе с ней флокуляционной расширяющейся кверху камеры для ввода исходной нефтесодержащей воды и сужающейся кверху камеры для отвода очищенной воды, при этом устройства для подачи исходной нефтесодержащей и отвода очищенной воды размещены во флокуляционной камере и камере для отвода очищенной воды соответственно и выполнены в виде продольных труб с отверстиями, направленными вверх вдоль боковой стенки корпуса и вдоль поверхности блока тонкослойных модулей - во флокуляционной камере, и вниз вдоль боковой стенки корпуса и вдоль поверхности блока тонкослойных модулей - в камере для отвода очищенной воды.To this end, in a known oil separator-settler, including a cylindrical body, a thin-layer module unit installed in the housing, made of longitudinal plates, a device for supplying the original oil-containing water and drainage of purified water, and oil and sludge drainage units, the thin-layer module unit is mounted obliquely to the side wall housing with the formation together with it flocculation expanding upward chamber for entering the source of oily water and tapering upward chamber to drain purified water, while devices for The feeds of the initial oil-containing and purified water drain are placed in the flocculation chamber and the purified water drain chamber, respectively, and are made in the form of longitudinal pipes with holes directed upward along the side wall of the housing and along the surface of the block of thin-layer modules in the flocculation chamber, and down along the side wall of the housing and along the surface of the block of thin-layer modules in the chamber for removal of purified water.

При этом предпочтительно отверстия в продольных трубах, направленные вдоль боковой стенки корпуса и вдоль поверхности блока тонкослойных модулей, размещать рядами и в шахматном порядке.In this case, it is preferable to place the holes in the longitudinal pipes directed along the side wall of the housing and along the surface of the block of thin-layer modules in rows and in a checkerboard pattern.

Предлагаемый аппарат представлен на чертежах, где на фиг.1 схематично показан общий вид аппарата с боковым подводом и отводом воды, на фиг.2 - аппарат в поперечном разрезе.The proposed apparatus is presented in the drawings, where Fig. 1 schematically shows a general view of the apparatus with lateral inlet and outlet of water, and Fig. 2 is a cross-sectional apparatus.

На фиг.3 показан вариант аппарата с торцевым подводом и отводом воды, а на фиг.4 - аппарат в поперечном разрезе.Figure 3 shows a variant of the apparatus with an end supply and drainage of water, and figure 4 - apparatus in cross section.

Нефтеотделитель-отстойник содержит цилиндрический корпус 1, установленный в корпусе блок тонкослойных модулей 2, выполненный из продольных пластин 3, устройства для подачи исходной нефтесодержащей воды 4 и отвода очищенной воды 5 и узлы отвода нефти 6 и шлама 7. При этом блок тонкослойных модулей 2 установлен наклонно к боковой стенке отстойника с образованием вместе с ней флокуляционной, расширяющейся кверху камеры для ввода исходной нефтесодержащей воды 8 и сужающейся кверху камеры для отвода очищенной воды 9, а устройства для подачи исходной нефтесодержащей 4 и отвода очищенной воды 5 размещены во флокуляционной камере 8 и камере для отвода очищенной воды 9, соответственно. Устройство для подачи исходной нефтесодержащей воды 4 выполнено в виде продольной трубы 10 с отверстиями 11, направленными вверх вдоль боковой стенки корпуса, и - 12, направленными вдоль поверхности блока тонкослойных модулей 2. Устройство для отвода очищенной воды 5 выполнено в виде продольной трубы 13 с отверстиями 14, направленными вниз вдоль боковой стенки корпуса, и - 15, направленными вдоль поверхности блока тонкослойных модулей 2. Подача исходной нефтесодержащей воды в продольную трубу 10 осуществляется через патрубки 16. Отвод очищенной воды из продольной трубы 13 осуществляется через патрубки 17.The oil separator-sump contains a cylindrical housing 1, a block of thin-layer modules 2 mounted in the housing made of longitudinal plates 3, a device for supplying the original oil-containing water 4 and the discharge of purified water 5 and the nodes of the oil drain 6 and sludge 7. In this case, the block of thin-layer modules 2 is installed inclined to the side wall of the sump with the formation together with it flocculation, expanding upward chamber for input of the source of oil-containing water 8 and tapering upward chamber for removal of purified water 9, and the device for supplying the outcome oil containing 4 and the removal of purified water 5 are placed in the flocculation chamber 8 and the camera for the removal of purified water 9, respectively. A device for supplying the source of oil-containing water 4 is made in the form of a longitudinal pipe 10 with holes 11 directed upward along the side wall of the housing, and - 12 directed along the surface of the block of thin-layer modules 2. The device for removing purified water 5 is made in the form of a longitudinal pipe 13 with holes 14, directed down along the side wall of the housing, and - 15, directed along the surface of the block of thin-layer modules 2. The supply of the original oil-containing water into the longitudinal pipe 10 is carried out through the nozzles 16. The purified water is discharged s from the longitudinal pipe 13 is carried out through nozzles 17.

На фиг.3 и 4 схематично показан вариант аппарата с торцевым подводом воды через патрубок 18 и отвода воды 19.Figure 3 and 4 schematically shows a variant of the apparatus with an end-water supply through the pipe 18 and the drainage of water 19.

Нефтеотделитель-отстойник работает следующим образом.Oil separator sump works as follows.

Исходная нефтесодержащая вода подается в нефтеотделитель-отстойник через патрубки 16 и продольную трубу 10 с отверстиями 11 и 12 в флокуляционную камеру 8. Во флокуляционной камере 8, расширяющейся кверху, возникают слабые вихревые потоки, способствующие агломерации загрязнений, содержащихся в исходной воде перед ее поступлением в блок тонкослойных модулей 2. Далее, восходящим потоком, нефтесодержащая вода поступает к верхней части тонкослойного модуля 2. В тонкослойном модуле 2, при нисходящем потоке воды, происходит отделение от воды всплывающих и оседающих загрязнений. Всплывающие загрязнения собираются в верхней части нефтеотделителя-отстойника, а оседающие - в нижней. Очищенная вода после тонкослойного модуля 2 восходящим потоком через камеру для отвода очищенной воды 9 поступает в продольную трубу 13 через отверстия 14 и 15 и далее через патрубки 17 отводится из нефтеотделителя-отстойника. Отвод всплывших и осевших загрязнений производится по мере их накопления через устройства 6 и 7 соответственно. При использовании в процессе очистки воды реагентов флокуляционная камера 8 играет роль камеры хлопьеобразования. В зависимости от преобладания в очищаемой воде всплывающих или оседающих загрязнений направление движения очищаемой воды в нефтеотделителе-отстойнике может меняться на обратное. Подача исходной нефтесодержащей воды в нефтеотделитель-отстойник и отвод очищенной воды может производится как через патрубки 16 и 17 соответственно, расположенные в боковой стенке корпуса (фиг.1 и фиг.2), так и через патрубки 18 и 19 соответственно, расположенные в торце корпуса (фиг.3 и фиг.4).The source oil-containing water is supplied to the oil separator-sump through the nozzles 16 and a longitudinal pipe 10 with holes 11 and 12 into the flocculation chamber 8. In the flocculation chamber 8, expanding upward, there are weak vortex flows that contribute to the agglomeration of contaminants contained in the source water before it enters the block of thin-layer modules 2. Then, in an upward flow, oil-containing water enters the upper part of the thin-layer module 2. In the thin-layer module 2, when the water flows downward, separation occurs from the water sedimenting and settling pollution. Pop-up contaminants are collected in the upper part of the oil separator-settler, and sediment - in the lower part. The purified water after the thin-layer module 2 upstream through the chamber for the removal of purified water 9 enters the longitudinal pipe 13 through holes 14 and 15 and then through the pipes 17 is discharged from the oil separator-sump. Surfaced and settled contaminants are removed as they accumulate through devices 6 and 7, respectively. When using reagents in the process of water purification, the flocculation chamber 8 plays the role of a flocculation chamber. Depending on the prevalence of pop-up or settling contaminants in the treated water, the direction of movement of the purified water in the oil separator-sump can be reversed. The supply of the source oil-containing water to the oil separator-sump and the removal of purified water can be carried out both through nozzles 16 and 17, respectively, located in the side wall of the housing (Fig. 1 and Fig. 2), and through nozzles 18 and 19, respectively, located at the end of the housing (figure 3 and figure 4).

Claims

1. An oil separator-settler, comprising a cylindrical body, a block of thin-layer modules installed in the housing made of longitudinal plates, a device for supplying the original oil-containing water and drainage of purified water and nodes for the removal of oil and sludge, characterized in that the block of thin-layer modules is installed obliquely to the side the wall of the housing with the formation with it of a flocculation upward-expanding chamber for introducing the initial oil-containing water and upwardly tapering chamber for the removal of purified water, while the device for The initial oil-containing and purified water drains are placed in the flocculation chamber and the purified water draining chamber, respectively, and are made in the form of longitudinal pipes with holes directed upward along the side wall of the housing and along the surface of the block of thin-layer modules in the flocculation chamber and downward along the side wall housing and along the surface of the block of thin-layer modules - in the chamber for removal of purified water.

2. The oil separator-settler according to claim 1, characterized in that the holes in the longitudinal pipes directed along the side wall of the housing and along the surface of the block of thin-layer modules are arranged in rows and in a checkerboard pattern.