RU2805225C2 - Coalescing filter for wastewater treatment with preliminary filtration of mechanical impurities and suspended substances - Google Patents

Coalescing filter for wastewater treatment with preliminary filtration of mechanical impurities and suspended substances Download PDF

Info

Publication number
RU2805225C2
RU2805225C2 RU2022118711A RU2022118711A RU2805225C2 RU 2805225 C2 RU2805225 C2 RU 2805225C2 RU 2022118711 A RU2022118711 A RU 2022118711A RU 2022118711 A RU2022118711 A RU 2022118711A RU 2805225 C2 RU2805225 C2 RU 2805225C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
filter
water
pipeline
mechanical impurities
Prior art date
Application number
RU2022118711A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2022118711A (en
Inventor
Андрей Юрьевич Богданов
Юрий Алексеевич Матвеев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет"
Publication of RU2022118711A publication Critical patent/RU2022118711A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2805225C2 publication Critical patent/RU2805225C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: wastewater treatment.
SUBSTANCE: invention relates to devices for wastewater treatment and is applicable at oil enterprises. The coalescence filter includes a housing and elements with holes of various diameters, an inspection tube, heating elements, a demulsifier supply pipeline, waste water supply, oil removal and clean water pipelines. The coalescent filter is additionally equipped with a filter for purifying mechanical impurities and suspended substances, an additional section of pipeline connected to the oil delivery pipeline, as well as two optical sensors with the ability to determine oil and water levels.
EFFECT: increasing the efficiency of wastewater treatment from oil and oil products due to the preliminary treatment of wastewater from mechanical impurities and suspended substances and the accuracy of determining oil and water levels.
3 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для очистки сточных вод на автозаправочных станциях (АЗС), нефтебазах и нефтесборных пунктах нефтедобывающих предприятиях.The present invention relates to devices for wastewater treatment at gas stations (gas stations), oil depots and oil gathering points at oil producing enterprises.

Для очистки ливневых стоков с территории автозаправочных станций, нефтесборных пунктов в составе их должны предусматриваться очистные сооружения подземного типа, обеспечивающие очистку стоков до требований норм предельно-допустимых концентраций, предъявляемым к стокам на грунт, в городскую ливневую канализацию или в рыбохозяйственные водоемы. Для этих целей могут применяться очистные сооружения как отечественного, так и импортного производства, отвечающего указанным требованиям [Бондарь В.А., Зоря Е.И., Цагарели Д.В. Операции с нефтепродуктами. М.: АОЗТ "Паритет", 1999 - 338 с.]. Основным показателем работы очистных сооружений является качество очистки. Промышленные и сточные воды перед сбросом с территории АЗС, нефтебаз в городскую ливневую канализацию или в водоем должны быть очищены в соответствии с существующими нормативными требованиями до концентрации в них нефтепродуктов - 0,05 мг/л. Концентрация взвешенных веществ не должна превышать 10,5 мг/л. [Коваленко В.Г., Зоря Е.И., Фролов Ю.Н. Экологическая безопасность в системах нефтепродуктообеспечения и автомобильного транспорта. Учебное пособие. М. ООО «Центр ЛитНефтеГаз», 2004 - 176 с.].To clean stormwater from the territory of gas stations and oil collection points, they must include underground treatment facilities that ensure the treatment of wastewater to the requirements of the maximum permissible concentration standards for wastewater on the ground, into urban storm sewers or into fishery reservoirs. For these purposes, treatment facilities of both domestic and imported origin can be used that meet the specified requirements [Bondar V.A., Zorya E.I., Tsagareli D.V. Operations with petroleum products. M.: JSC "Paritet", 1999 - 338 pp.]. The main indicator of the operation of treatment facilities is the quality of treatment. Before being discharged from the territory of gas stations, oil depots into city storm sewers or into a reservoir, industrial and waste water must be treated in accordance with existing regulatory requirements to a concentration of petroleum products of 0.05 mg/l. The concentration of suspended solids should not exceed 10.5 mg/l. [Kovalenko V.G., Zorya E.I., Frolov Yu.N. Environmental safety in petroleum product supply systems and road transport. Tutorial. M. LLC "Center LitNefteGaz", 2004 - 176 p.].

На АЗС, нефтебазах и нефтесборных пунктах сточные воды загрязняются бензином, дизельным топливом, нефтью моторными и трансмиссионными маслами. Все перечисленные нефтепродукты и нефть относятся к горюче-смазочным материалам. Нефтепродукты и нефть образуют с водой водно-топливные эмульсии. Наиболее прочные эмульсии образуют горюче-смазочные материалы, имеющие плотность близкую к плотности воды (нефть, масла).At gas stations, oil depots and oil collection points, wastewater is contaminated with gasoline, diesel fuel, oil, motor and transmission oils. All of the listed petroleum products and oil are classified as fuels and lubricants. Petroleum products and oil form water-fuel emulsions with water. The most durable emulsions are formed by fuels and lubricants with a density close to the density of water (oil, oils).

Известна установка очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов с использованием коалесцентного фильтра [Матвеев Ю.А. и др. Патент на полезную модель №158366 от 27.12.2015]. На решетку для приема сточной воды, имеющую приемный трубопровод, с задвижкой, оборудуется два фильтра-отстойника. Фильтры-отстойники соединены с помощью технологического трубопровода с вертикальным резервуаром для сбора сточной воды. Установка очистки сточных вод включает электронасосные установки. Электронасосная установка предназначена для откачки горючего с верхним слоем воды в отдельный резервуар для сбора нефтепродуктов (нефти). Эта же электронасосная установка предназначена для откачки по технологическому трубопроводу загрязненной сточной воды в фильтр грубой очистки, фильтр тонкой очистки мембранного типа и в резервуар для чистой воды. Электронасосная установка используется для подачи чистой воды через заборную трубу по трубопроводу чистой воды в городскую ливневую канализацию. Электронасосная установка также служит для самоочистки фильтров тонкой и грубой очистки. После самоочистки фильтров шлам с водой по трубопроводу поступает в резервуар для шлама. Отдельный резервуар с помощью технологического трубопровода связан с резервуаром для сбора сточной воды. На технологическом трубопроводе ниже резервуара монтируется смотровое устройство для отделения нефтепродуктов от воды, которое включает корпус, смотровое стекло и фланцевые соединения. Резервуар для сбора сточной воды оборудуется коалесцентным фильтром. Коалесцентный фильтр состоит из элементов. В элементах имеются отверстия различного диаметра. Заборная труба оборудуется гибкими рукавами, которые соединены с всасывающей головкой. Всасывающая головка крепится на поплавке и опускается на глубину от 2 до 5 мм. Для откачки из заполненного нефтепродуктом или нефтью вертикального резервуара предназначена электронасосная установка.A known installation for treating wastewater from oil and petroleum products using a coalescent filter [Matveev Yu.A. and others. Utility model patent No. 158366 dated December 27, 2015]. The wastewater receiving grid, which has a receiving pipeline with a valve, is equipped with two settling filters. The settling filters are connected via a process pipeline to a vertical tank for collecting wastewater. The wastewater treatment plant includes electric pumping units. The electric pumping unit is designed to pump fuel with a top layer of water into a separate tank for collecting petroleum products (oil). The same electric pumping unit is designed to pump contaminated wastewater through a process pipeline into a coarse filter, a membrane-type fine filter and into a clean water tank. An electric pumping unit is used to supply clean water through an intake pipe through a clean water pipeline into the city storm drain. The electric pumping unit also serves for self-cleaning of fine and coarse filters. After self-cleaning of the filters, the sludge with water flows through the pipeline into the sludge tank. A separate tank is connected via a process pipeline to a wastewater collection tank. An inspection device is mounted on the process pipeline below the tank to separate oil products from water, which includes a housing, sight glass and flange connections. The wastewater collection tank is equipped with a coalescent filter. The coalescent filter consists of elements. The elements have holes of various diameters. The intake pipe is equipped with flexible hoses that are connected to the suction head. The suction head is mounted on a float and lowered to a depth of 2 to 5 mm. An electric pumping unit is designed for pumping out a vertical tank filled with petroleum product or oil.

Полезная модель работает следующим образом. Через решетку для приема сточной воды загрязненная сточная вода с механическими примесями, взвешенными веществами и нефтепродуктами поступает в первый фильтр-отстойник. В отстойнике часть механических примесей за счет гравитационных сил осаждается на дне фильтра-отстойника. После прохождения отстойника вода поступает в резервуар для сбора сточной воды, который оборудован коалесцентным фильтром. Вода проходит под нижний элемент фильтра. Вследствие меньшего удельного веса нефти и нефтепродуктов по сравнению с удельным весом воды они поднимаются вверх и контактируют с поверхностью элемента, при этом капли нефти и нефтепродуктов скользят вдоль поверхности элемента и скапливаются. Затем через отверстие в элементах капли нефтепродуктов (нефти) перетекают в зазор между нижним, средним и верхним элементом. Там происходит процесс укрупнения капель нефтепродуктов с дальнейшим перетеканием капель через отверстия. После этого капли нефтепродуктов поднимаются в верхний слой жидкости. После этого с помощью электроустановки через заборную трубу с гибкими рукавами через щели всасывающих головок нефтепродукт (нефть) с верхним слоем воды поступает в отдельный резервуар.The utility model works as follows. Through the wastewater receiving grid, contaminated wastewater with mechanical impurities, suspended solids and oil products enters the first settling filter. In the settling tank, part of the mechanical impurities is deposited at the bottom of the settling filter due to gravitational forces. After passing through the settling tank, the water enters the wastewater collection tank, which is equipped with a coalescence filter. Water passes under the lower filter element. Due to the lower specific gravity of oil and petroleum products compared to the specific gravity of water, they rise upward and come into contact with the surface of the element, while drops of oil and petroleum products slide along the surface of the element and accumulate. Then, through the hole in the elements, drops of petroleum products (oil) flow into the gap between the lower, middle and upper element. There, the process of enlargement of droplets of petroleum products occurs with further flow of droplets through the holes. After this, drops of oil products rise into the upper layer of liquid. After this, using an electrical installation, through an intake pipe with flexible hoses through the slits of the suction heads, the petroleum product (oil) with the top layer of water enters a separate tank.

После откачки горюче-смазочных материалов с помощью электронасосной установки производится подача по трубе и технологическому трубопроводу загрязненной сточной воды в фильтр грубой очистки, затем в фильтр тонкой очистки мембранного типа и в резервуар для чистой воды. Чистая вода из резервуара откачивается второй электронасосной установкой в городскую ливневую канализацию или на грунт. Из резервуара отстоявшаяся вода через трубопровод поступает в смотровое устройство для отделения нефтепродуктов от воды Оператор через смотровое стекло следит за движением воды. При появлении горючесмазочных материалов в смотровом стекле он закрывает соответствующую задвижку.After pumping out fuels and lubricants, an electric pump unit is used to supply contaminated wastewater through a pipe and process pipeline into a coarse filter, then into a membrane-type fine filter and into a clean water tank. Clean water from the reservoir is pumped out by a second electric pumping unit into the city storm drain or onto the ground. From the tank, the settled water flows through a pipeline into a viewing device for separating oil products from water. The operator monitors the movement of water through a sight glass. When fuels and lubricants appear in the sight glass, it closes the corresponding valve.

Недостатками установки очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов с использованием коалесцентного являются:The disadvantages of a plant for treating wastewater from oil and petroleum products using coalescence are:

1. Недостаточная эффективность очистки водно-топливных эмульсий коалесцентным фильтром.1. Insufficient efficiency of cleaning water-fuel emulsions with a coalescent filter.

2. Низкая производительность установки в связи с использованием фильтров мембранного типа.2. Low productivity of the installation due to the use of membrane-type filters.

3. Сложность и дороговизна установки.3. Complexity and high cost of installation.

Также известен коалесцентный фильтр для очистки сточных вод от нефтепродуктов, механических примесей и взвешенных веществ [Богданов А.Ю., Матвеев Ю.А. Патент на полезную модель №172536 от 11.07.2017 года]. Коалесцентный фильтр, имеющий приемный трубопровод сточной воды, с задвижкой, трубопроводы выдачи чистой воды и нефтепродуктов, оборудуется двумя решетками с ячейками различного диаметра. При этом на нижней решетке расположены ячейки большего диаметра, а на верхней меньшего. Также коалесцентный фильтр оборудуется внутренними элементами. В элементах имеются отверстия различного диаметра. В верхней части коалесцентного фильтра монтируется смотровая трубка для отделения нефтепродуктов от воды. Также нижняя часть фильтра оборудована люком для очистки от механических примесей и взвешенных веществ.A coalescent filter is also known for purifying wastewater from petroleum products, mechanical impurities and suspended solids [Bogdanov A.Yu., Matveev Yu.A. Utility model patent No. 172536 dated July 11, 2017]. The coalescent filter, which has a waste water receiving pipeline with a valve, pipelines for dispensing clean water and petroleum products, is equipped with two grids with cells of different diameters. In this case, there are cells of a larger diameter on the lower grid, and smaller ones on the upper one. The coalescent filter is also equipped with internal elements. The elements have holes of various diameters. An inspection tube is installed at the top of the coalescent filter to separate oil products from water. Also, the lower part of the filter is equipped with a hatch for cleaning from mechanical impurities and suspended substances.

Полезная модель работает следующим образом. Через приемный трубопровод, с открытой задвижкой загрязненная сточная вода с механическими примесями, взвешенными веществами и нефтепродуктами поступает в коалесцентный фильтр. В фильтре часть механических примесей за счет гравитационных сил осаждается на дне. Механические примеси более крупного диаметра задерживаются нижней решеткой, а меньшего диаметра верхней решеткой. Также решетками задерживаются взвешенные вещества. Далее вода с нефтепродуктами проходит под нижний элемент коалесцентного фильтра. Вследствие меньшего удельного веса нефтепродуктов по сравнению с удельным весом воды они поднимаются вверх и контактируют с поверхностью элемента, при этом капли нефтепродуктов скользят вдоль поверхности элемента и скапливаются. Таким образом, происходит их коалесценция. Затем через отверстие в нижнем элементе капли нефтепродуктов перетекают в зазор между нижним и средним элементом. Там происходит аналогичный процесс укрупнения капель нефтепродуктов у поверхности промежуточного элемента с дальнейшим перетеканием капель через отверстия в зазор между средним и верхним элементом. После этого капли нефтепродуктов аналогичным образом через отверстие верхнего элемента поднимаются в верхний слой жидкости. После заполнения фильтра закрывается задвижка входного трубопровода. С помощью смотровой трубки оператор устанавливает уровни нефтепродукта и воды. Затем он, используя смотровую трубку, через трубопровод выдачи сливает нефтепродукт в отдельную емкость. После этого через трубопровод выдачи оператор начинает слив чистой воды.The utility model works as follows. Through the receiving pipeline, with an open valve, contaminated wastewater with mechanical impurities, suspended solids and oil products enters the coalescence filter. In the filter, part of the mechanical impurities is deposited at the bottom due to gravitational forces. Mechanical impurities of larger diameter are retained by the lower grid, and those of smaller diameter are retained by the upper grid. The gratings also trap suspended substances. Next, the water with oil products passes under the lower element of the coalescence filter. Due to the lower specific gravity of petroleum products compared to the specific gravity of water, they rise upward and come into contact with the surface of the element, while drops of petroleum products slide along the surface of the element and accumulate. Thus, their coalescence occurs. Then, through a hole in the lower element, drops of oil products flow into the gap between the lower and middle elements. There, a similar process of enlargement of oil product droplets occurs near the surface of the intermediate element with further flow of droplets through the holes into the gap between the middle and upper element. After this, drops of petroleum products rise in a similar way through the hole in the upper element into the upper layer of liquid. After filling the filter, the valve of the inlet pipeline is closed. Using the sight tube, the operator sets the oil and water levels. Then, using an inspection tube, he drains the oil product through the outlet pipeline into a separate container. After this, the operator begins to drain clean water through the dispensing pipeline.

Недостатками коалесцентного фильтра для очистки сточных вод от нефтепродуктов, механических примесей и взвешенных веществ являются:The disadvantages of a coalescent filter for treating wastewater from oil products, mechanical impurities and suspended solids are:

1. Недостаточная эффективность очистки водно-топливных эмульсий коалесцентным фильтром.1. Insufficient efficiency of cleaning water-fuel emulsions with a coalescent filter.

2. Невысокая скорость отделения воды от нефти и нефтепродуктов.2. Low rate of separation of water from oil and petroleum products.

3. Сбор механических примесей и взвешенных веществ непосредственно в коалесцентном фильтре.3. Collection of mechanical impurities and suspended substances directly in the coalescent filter.

Наиболее близким к указанной проблеме является коалесцентный фильтр для очистки сточных вод на нефтедобывающих предприятиях [Богданов А.Ю., Матвеев Ю.А. Патент на полезную модель №180681 от 21.06.2018 года].The closest to this problem is a coalescent filter for wastewater treatment at oil producing enterprises [Bogdanov A.Yu., Matveev Yu.A. Utility model patent No. 180681 dated June 21, 2018].

На нефтедобывающих предприятиях нефть, смешиваясь с водой, образует стойкую водно-топливную эмульсию, для разрушения которой необходимо применять деэмульгаторы (специальные реагенты для отделения воды от нефти). Также увеличивает скорость отделения воды от нефти процесс нагревания.At oil producing enterprises, oil, when mixed with water, forms a stable water-fuel emulsion, to break which it is necessary to use demulsifiers (special reagents for separating water from oil). The heating process also increases the rate of separation of water from oil.

Коалесцентный фильтр, имеющий приемный трубопровод сточной воды, с задвижкой, трубопроводы выдачи чистой воды и нефти (нефтепродуктов), оборудуется двумя решетками с ячейками различного диаметра. Решетки предназначены для очистки сточной воды от механических примесей и взвешенных веществ.The coalescence filter, which has a waste water receiving pipeline with a valve, pipelines for dispensing clean water and oil (petroleum products), is equipped with two gratings with cells of different diameters. The screens are designed to purify wastewater from mechanical impurities and suspended solids.

Также коалесцентный фильтр оборудуется внутренними элементами. В элементах имеются отверстия различного диаметра. Элементы представляют собой тонкие гофрированные пластины из поливинилхлорида, которые имеют свойства притягивать частицы нефтепродуктов и оттягивать воду. При протекании через них воды образуется вибрация пластин. Тем самым создаются условия для всплытия укрупненных частиц нефти и оседанию с пластин, присоединившихся веществ.The coalescent filter is also equipped with internal elements. The elements have holes of various diameters. The elements are thin corrugated plates made of polyvinyl chloride, which have the properties of attracting particles of petroleum products and drawing away water. When water flows through them, the plates vibrate. This creates conditions for the ascent of enlarged oil particles and the settling of adhering substances from the plates.

В верхней части коалесцентного фильтра монтируется смотровая трубка для отделения нефти от воды.An inspection tube is installed at the top of the coalescent filter to separate oil from water.

Нижняя часть фильтра оборудована люком для очистки от механических примесей и взвешенных веществ.The lower part of the filter is equipped with a hatch for cleaning from mechanical impurities and suspended substances.

Также фильтр оснащается нагревательными элементами и трубопроводом подачи деэмульгатора с задвижкой.The filter is also equipped with heating elements and a demulsifier supply pipeline with a valve.

Введение в водно-нефтяную (водно-топливную) эмульсию деэмульгатора позволяет повысить скорость отделения воды от нефти и нефтепродуктов и улучшить качество процесса разделения.The introduction of a demulsifier into a water-oil (water-fuel) emulsion allows one to increase the rate of separation of water from oil and oil products and improve the quality of the separation process.

Полезная модель работает следующим образом. Через приемный трубопровод с открытой задвижкой загрязненная сточная вода с механическими примесями, взвешенными веществами и нефтью поступает в коалесцентный фильтр. После поступления сточной воды включаются нагревательные элементы. При осуществлении подачи деэмульгатора открывается задвижка трубопровода. В фильтре часть механических примесей за счет гравитационных сил осаждается на дне. Механические примеси более крупного диаметра задерживаются нижней решеткой, а меньшего диаметра верхней решеткой. Также решетками задерживаются взвешенные вещества.The utility model works as follows. Through a receiving pipeline with an open valve, contaminated wastewater with mechanical impurities, suspended solids and oil enters the coalescent filter. After the wastewater enters, the heating elements are turned on. When the demulsifier is supplied, the pipeline valve opens. In the filter, part of the mechanical impurities is deposited at the bottom due to gravitational forces. Mechanical impurities of larger diameter are retained by the lower grid, and those of smaller diameter are retained by the upper grid. The gratings also trap suspended substances.

Далее вода с нефтью (нефтепродуктами) проходит под нижний элемент коалесцентного фильтра. Вследствие меньшего удельного веса нефти по сравнению с удельным весом воды нефть поднимается вверх и контактирует с поверхностью элемента, при этом капли нефти скользят вдоль поверхности элемента и скапливаются. Таким образом, происходит их коалесценция. Затем через отверстие в нижнем элементе капли нефти перетекают в зазор между нижним и средним элементом. Там происходит аналогичный процесс укрупнения капель нефти у поверхности промежуточного элемента с дальнейшим перетеканием капель через отверстия в зазор между средним и верхним элементом. После этого капли нефти аналогичным образом через отверстие верхнего элемента поднимаются в верхний слой жидкости.Next, water with oil (petroleum products) passes under the lower element of the coalescent filter. Due to the lower specific gravity of oil compared to the specific gravity of water, oil rises up and comes into contact with the surface of the element, while oil droplets slide along the surface of the element and accumulate. Thus, their coalescence occurs. Then, through a hole in the lower element, drops of oil flow into the gap between the lower and middle element. There, a similar process of enlargement of oil droplets occurs near the surface of the intermediate element with further flow of droplets through the holes into the gap between the middle and upper element. After this, oil drops similarly rise through the hole in the upper element into the upper layer of liquid.

После заполнения фильтра закрывается задвижка входного трубопровода. С помощью смотровой трубки оператор устанавливает уровни нефти и воды. Затем он, используя смотровую трубку, через трубопровод выдачи сливает нефть (нефтепродукт) в отдельную емкость. После этого через трубопровод выдачи оператор начинает слив чистой воды. При заполнении нижней части фильтра механическими примесями и взвешенными веществами оператор открывает люк и очищает фильтр от осадка.After filling the filter, the valve of the inlet pipeline is closed. Using the sight tube, the operator sets the oil and water levels. Then, using an observation tube, he drains the oil (petroleum product) through the outlet pipeline into a separate container. After this, the operator begins to drain clean water through the dispensing pipeline. When the lower part of the filter is filled with mechanical impurities and suspended substances, the operator opens the hatch and cleans the filter from sediment.

Недостатками коалесцентного фильтра для очистки сточных вод на нефтедобывающих предприятиях являются:The disadvantages of a coalescent filter for wastewater treatment at oil producing enterprises are:

1. Сбор механических примесей и взвешенных веществ непосредственно в коалесцентном фильтре.1. Collection of mechanical impurities and suspended substances directly in the coalescent filter.

2. Большое количество воды, которое сливается вместе с нефтью (нефтепродуктами) в отдельную емкость.2. A large amount of water, which is poured together with oil (petroleum products) into a separate container.

3. Отсутствие автоматических устройств определения нефти и воды в коалесцентном фильтре.3. Lack of automatic devices for determining oil and water in the coalescent filter.

Предлагаемое изобретение позволяет решить задачу повышения эффективности очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов.The proposed invention allows us to solve the problem of increasing the efficiency of wastewater treatment from oil and petroleum products.

Решение указанной задачи достигается тем, что коалесцентный фильтр дополнительно оборудуется фильтром для очистки механических примесей и взвешенных веществ, участком трубопровода для выдачи нефти, а также двумя оптическими датчиками с возможностью определения уровней нефти и воды, при этом оптические датчики расположены на расстоянии 10-15 см друг от друга и соединены с приемным устройством на рабочем месте оператора или другом специальном помещении.The solution to this problem is achieved by the fact that the coalescent filter is additionally equipped with a filter for purifying mechanical impurities and suspended substances, a section of the pipeline for oil delivery, as well as two optical sensors with the ability to determine oil and water levels, with the optical sensors located at a distance of 10-15 cm from each other and connected to the receiving device at the operator’s workplace or other special room.

Данные признаки являются существенными для решения задачи изобретения, так как увеличивается точность и уменьшается время определения уровней нефти и воды, значительно снижается количество воды сливаемой вместе с нефтью в отдельную емкость, а также отпадает потребность в очистке коалесцентного фильтра от механических примесей и взвешенных веществ.These features are essential for solving the problem of the invention, since the accuracy increases and the time for determining the levels of oil and water decreases, the amount of water drained along with oil into a separate container is significantly reduced, and the need to clean the coalescent filter from mechanical impurities and suspended substances is eliminated.

Коалесценция - это процесс укрупнения (слияния) капель дисперсной фазы эмульсии с полной потерей разделяющей межфазной поверхности. Коалесцентный фильтр представляет собой корпус с элементами в верхней части, которых выполнены отверстия различного диаметра. Элементы выполнены в виде верхней части эллипсоида.Coalescence is the process of enlargement (merging) of droplets of the dispersed phase of an emulsion with the complete loss of the separating interphase surface. The coalescent filter is a housing with elements in the upper part, which have holes of different diameters. The elements are made in the form of the upper part of an ellipsoid.

Сущность изобретения пояснена на фиг. 1, на которой изображен разрез предлагаемого коалесцентного фильтра.The essence of the invention is illustrated in Fig. 1, which shows a cross-section of the proposed coalescent filter.

Коалесцентный фильтр 1, имеющий приемный трубопровод сточной воды 2, с задвижкой 3, трубопроводы выдачи чистой воды 4 и нефти (нефтепродуктов) 5 оборудуется внутренними элементами 6. В элементах имеются отверстия 7 различного диаметра. При этом, наименьший диаметр отверстия на нижнем элементе, а наибольший на верхнем. Элементы представляют собой тонкие гофрированные пластины из поливинилхлорида, которые имеют свойства притягивать частицы нефтепродуктов и оттягивать воду. Гофрированные пластины являются самоочищающимися. При протекании через них воды образуется вибрация пластин. Тем самым создаются условия для всплытия укрупненных частиц нефти и оседанию с пластин, присоединившихся веществ.The coalescent filter 1, which has a waste water receiving pipeline 2, with a valve 3, pipelines for dispensing clean water 4 and oil (petroleum products) 5, is equipped with internal elements 6. The elements have holes 7 of different diameters. In this case, the smallest hole diameter is on the bottom element, and the largest on the top. The elements are thin corrugated plates made of polyvinyl chloride, which have the properties of attracting particles of petroleum products and drawing away water. Corrugated plates are self-cleaning. When water flows through them, the plates vibrate. This creates conditions for the ascent of enlarged oil particles and the settling of adhering substances from the plates.

В верхней части коалесцентного фильтра монтируется смотровая трубка 8 для отделения нефти от воды.An inspection tube 8 is mounted in the upper part of the coalescence filter to separate oil from water.

Также фильтр оснащается нагревательными элементами 9 и трубопроводом подачи деэмульгатора 10 с задвижкой 3. Нагревательные элементы предназначены для подогрева сточной воды 11. Нагревание сточной воды увеличивает скорость отделения воды от нефти 12 (нефтепродуктов).The filter is also equipped with heating elements 9 and a demulsifier supply pipeline 10 with a valve 3. The heating elements are designed to heat waste water 11. Heating waste water increases the rate of separation of water from oil 12 (petroleum products).

Введение в водно-нефтяную (водно-топливную) эмульсию деэмульгатора позволяет повысить скорость отделения воды от нефти и нефтепродуктов и улучшить качество процесса разделения. Деэмульгатор подается по трубопроводу с помощью насоса-дозатора из отдельной емкости.The introduction of a demulsifier into a water-oil (water-fuel) emulsion allows one to increase the rate of separation of water from oil and oil products and improve the quality of the separation process. The demulsifier is supplied through a pipeline using a dosing pump from a separate container.

Дополнительно приемный трубопровод 2 коалесцентного фильтра 1 оборудуется фильтром 13 для очистки механических примесей и взвешенных веществ. Фильтр 13 оснащается двумя решетками 14,15 с ячейками различного диаметра. При этом на первой решетке расположены ячейки большего диаметра, а на второй меньшего диаметра. В нижней части фильтра 13 находится кран 16 для слива (очистки) от механических примесей и взвешенных веществ.Additionally, the receiving pipeline 2 of the coalescent filter 1 is equipped with a filter 13 for cleaning mechanical impurities and suspended substances. Filter 13 is equipped with two gratings 14.15 with cells of different diameters. In this case, the first grid contains cells of a larger diameter, and the second grid has cells of a smaller diameter. At the bottom of the filter 13 there is a tap 16 for draining (cleaning) from mechanical impurities and suspended substances.

Коалесцентный фильтр 1 оборудуется участком трубопровода 17 с задвижкой 3, который соединен с трубопроводом выдачи нефти 5. Участок трубопровода предназначен для слива нефти при соответствующем ее уровне в фильтре 1.The coalescence filter 1 is equipped with a section of pipeline 17 with a valve 3, which is connected to the oil delivery pipeline 5. The section of the pipeline is designed to drain oil at the appropriate level in the filter 1.

Также коалесцентный фильтр 1 в верхней боковой части дополнительно оборудуется двумя оптическими датчиками 18. Оптические датчики расположены в 10-15 см друг от друга. Оптические датчики предназначены для определения соответствующих уровней нефти (нефтепродукта) и воды. Коэффициенты преломления нефти и воды имеют разные значения. Оптические датчики 18 соединены с приемным устройством на рабочем месте оператора или другом специальном помещении.Also, the coalescent filter 1 in the upper side part is additionally equipped with two optical sensors 18. The optical sensors are located 10-15 cm from each other. Optical sensors are designed to determine the appropriate levels of oil (petroleum product) and water. The refractive indices of oil and water have different values. Optical sensors 18 are connected to a receiving device at the operator's workplace or other special room.

Изобретение работает следующим образом. Через приемный трубопровод 2, с открытой задвижкой 3 загрязненная сточная вода 11 с механическими примесями, взвешенными веществами и нефтью 12 поступает фильтр 13. В фильтре 13 часть механических примесей 19 за счет гравитационных сил осаждается на дне. Механические примеси более крупного диаметра задерживаются решеткой 14, а меньшего диаметра решеткой 15. Также решетками задерживаются взвешенные вещества 20.The invention works as follows. Through the receiving pipeline 2, with an open valve 3, contaminated wastewater 11 with mechanical impurities, suspended solids and oil 12 enters filter 13. In filter 13, part of the mechanical impurities 19 is deposited at the bottom due to gravitational forces. Mechanical impurities of larger diameter are retained by grate 14, and of smaller diameter by grate 15. Also, suspended substances 20 are retained by grates.

Затем сточная вода поступает в коалесцентный фильтр 1. После поступления сточной воды включаются нагревательные элементы 9. В зависимости от загрязненности нефтью сточной воды оператор принимает решение на подачу (отсутствие подачи) деэмульгатора по трубопроводу 10 с помощью насоса-дозатора из отдельной емкости. При осуществлении подачи деэмульгатора открывается задвижка 3 трубопровода 10. Далее вода с нефтью (нефтепродуктами) проходит под нижний элемент 6 коалесцентного фильтра. Скорость поступления воды в фильтр регулируется соответствующей задвижкой 3 входного трубопровода 2. Вследствие меньшего удельного веса нефти 12 по сравнению с удельным весом воды нефть поднимается вверх и контактирует с поверхностью элемента, при этом капли нефти скользят вдоль поверхности элемента и скапливаются. Таким образом, происходит их коалесценция. Затем через отверстие в нижнем элементе 7 капли нефти перетекают в зазор между нижним и средним элементом. Там происходит аналогичный процесс укрупнения капель нефти у поверхности промежуточного элемента с дальнейшим перетеканием капель через отверстия в зазор между средним и верхним элементом. После этого капли нефти аналогичным образом через отверстие 7 верхнего элемента 6 поднимаются в верхний слой жидкости. Поскольку диаметр отверстия нижнего элемента минимальный, среднего средний, а верхнего элемента максимальный происходит постепенное увеличение размеров капель нефти.Then the wastewater enters the coalescent filter 1. After the wastewater enters, the heating elements 9 are turned on. Depending on the oil contamination of the wastewater, the operator decides to supply (or not supply) the demulsifier through pipeline 10 using a metering pump from a separate container. When the demulsifier is supplied, valve 3 of pipeline 10 opens. Next, water with oil (petroleum products) passes under the lower element 6 of the coalescence filter. The rate of water entering the filter is regulated by the corresponding valve 3 of the inlet pipeline 2. Due to the lower specific gravity of oil 12 compared to the specific gravity of water, the oil rises upward and comes into contact with the surface of the element, while drops of oil slide along the surface of the element and accumulate. Thus, their coalescence occurs. Then, through the hole in the lower element 7, drops of oil flow into the gap between the lower and middle elements. There, a similar process of enlargement of oil droplets occurs near the surface of the intermediate element with further flow of droplets through the holes into the gap between the middle and upper element. After this, oil drops similarly rise through the hole 7 of the upper element 6 into the upper layer of liquid. Since the hole diameter of the lower element is minimal, the middle one is average, and the upper element is maximum, there is a gradual increase in the size of oil droplets.

После заполнения коалесцетного фильтра закрывается задвижка 3 входного трубопровода 2. С помощью смотровой трубки 8 оператор устанавливает уровни нефти и воды. Затем он, используя смотровую трубку, через участок трубопровода с соответствующей задвижкой 3 или трубопровод выдачи 5 сливает нефть (нефтепродукт) в отдельную емкость. Применение участка трубопровода 17 или трубопровода выдачи 5 зависит от уровней нефти и воды в коалесцентном фильтре 1.After filling the coalescence filter, valve 3 of inlet pipeline 2 is closed. Using sight tube 8, the operator sets the oil and water levels. Then, using an inspection tube, through a section of pipeline with a corresponding valve 3 or outlet pipeline 5, he drains the oil (petroleum product) into a separate container. The use of pipeline section 17 or delivery pipeline 5 depends on the levels of oil and water in the coalescent filter 1.

Также оператор может определить уровни нефти и воды с помощью оптических датчиков 18 непосредственно на рабочем месте. Оптические датчики показывают различные коэффициенты преломления при их достижении нефтью или водой. Определив уровни нефти 12 и воды 11, оператор открывает участок трубопровода 17 с соответствующей задвижкой 3 или трубопровод выдачи 5 для слива нефти (нефтепродукта) в отдельную емкость.The operator can also determine oil and water levels using optical sensors 18 directly at the workplace. Optical sensors show different refractive indices when oil or water reaches them. Having determined the levels of oil 12 and water 11, the operator opens a section of the pipeline 17 with the corresponding valve 3 or the outlet pipeline 5 to drain the oil (petroleum product) into a separate container.

После этого через трубопровод выдачи 4 оператор начинает слив чистой воды. Очистка сточной воды через коалесцентный фильтр позволяет повысить производительность установки, отказаться от дорогостоящих сорбентов и фильтров для очистки воды от нефти и нефтепродуктов, а также экономический эффект может принести сдача нефти на переработку.After this, the operator begins to drain clean water through the dispensing pipeline 4. Purification of wastewater through a coalescent filter allows you to increase the productivity of the installation, eliminate the need for expensive sorbents and filters for purifying water from oil and petroleum products, and also the economic benefits can come from delivering oil for processing.

Предварительная очистка сточной воды позволяет исключить попадание в коалесцентный фильтр механических примесей и взвешенных веществ.Preliminary treatment of wastewater makes it possible to prevent mechanical impurities and suspended substances from entering the coalescent filter.

При этом также увеличивается точность и уменьшается время определения уровней нефти и воды, значительно снижается количество воды сливаемой вместе с нефтью в отдельную емкость.At the same time, the accuracy also increases and the time for determining the levels of oil and water decreases, and the amount of water drained along with oil into a separate container is significantly reduced.

Claims (3)

1. Коалесцентный фильтр для очистки сточных вод с предварительной фильтрацией механических примесей и взвешенных веществ, включающий корпус и элементы с отверстиями различного диаметра, смотровую трубку, нагревательные элементы, трубопровод подачи деэмульгатора, трубопроводы подачи сточной воды, отвода нефти и чистой воды, отличающийся тем, что коалесцентный фильтр дополнительно оборудуется фильтром для очистки механических примесей и взвешенных веществ, дополнительным участком трубопровода, соединенным с трубопроводом выдачи нефти, а также двумя оптическими датчиками с возможностью определения уровней нефти и воды.1. Coalescent filter for wastewater treatment with preliminary filtration of mechanical impurities and suspended substances, including a housing and elements with holes of various diameters, an inspection tube, heating elements, a demulsifier supply pipeline, wastewater supply pipelines, oil removal and clean water, characterized in that that the coalescence filter is additionally equipped with a filter for purifying mechanical impurities and suspended substances, an additional section of pipeline connected to the oil delivery pipeline, as well as two optical sensors with the ability to determine oil and water levels. 2. Коалесцентный фильтр по п. 1, отличающийся тем, что оптические датчики расположены на расстоянии 10-15 см друг от друга.2. Coalescence filter according to claim 1, characterized in that the optical sensors are located at a distance of 10-15 cm from each other. 3. Коалесцентный фильтр по п. 1, отличающийся тем, что оптические датчики соединены с приемным устройством на рабочем месте оператора.3. Coalescent filter according to claim 1, characterized in that the optical sensors are connected to a receiving device at the operator’s workplace.
RU2022118711A 2022-02-22 Coalescing filter for wastewater treatment with preliminary filtration of mechanical impurities and suspended substances RU2805225C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2022118711A RU2022118711A (en) 2023-08-22
RU2805225C2 true RU2805225C2 (en) 2023-10-12

Family

ID=

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU611638A1 (en) * 1977-03-29 1978-06-25 Предприятие П/Я Г-4780 Apparatus for separating liquids with different densities
SU1049078A1 (en) * 1982-06-30 1983-10-23 Предприятие П/Я Г-4780 Apparatus for two-stage separation of petroleum-containing water
CN104003468A (en) * 2013-02-22 2014-08-27 江苏清溢环保设备有限公司 Sewage treatment coalescing separator
RU172536U1 (en) * 2017-01-25 2017-07-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" COALESCENT FILTER FOR WASTE WATER TREATMENT FROM OIL PRODUCTS, MECHANICAL IMPURITIES AND WEIGHTED SUBSTANCES
RU2644919C1 (en) * 2016-02-19 2018-02-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" Plant for purifying waste waters from petroleum products using coalescent and sorbent filters
RU179268U1 (en) * 2018-01-10 2018-05-07 Общество с ограниченной ответственностью "Эколайн" INSTALLATION FOR CLEANING SURFACE AND PRODUCTION WASTE WATER FROM OIL PRODUCTS
RU180681U1 (en) * 2018-02-13 2018-06-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" Coalescent filter for wastewater treatment in oil companies
RU201579U1 (en) * 2020-08-17 2020-12-22 Николай Михайлович Папурин SEWAGE TREATMENT PLANT

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU611638A1 (en) * 1977-03-29 1978-06-25 Предприятие П/Я Г-4780 Apparatus for separating liquids with different densities
SU1049078A1 (en) * 1982-06-30 1983-10-23 Предприятие П/Я Г-4780 Apparatus for two-stage separation of petroleum-containing water
CN104003468A (en) * 2013-02-22 2014-08-27 江苏清溢环保设备有限公司 Sewage treatment coalescing separator
RU2644919C1 (en) * 2016-02-19 2018-02-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" Plant for purifying waste waters from petroleum products using coalescent and sorbent filters
RU172536U1 (en) * 2017-01-25 2017-07-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" COALESCENT FILTER FOR WASTE WATER TREATMENT FROM OIL PRODUCTS, MECHANICAL IMPURITIES AND WEIGHTED SUBSTANCES
RU179268U1 (en) * 2018-01-10 2018-05-07 Общество с ограниченной ответственностью "Эколайн" INSTALLATION FOR CLEANING SURFACE AND PRODUCTION WASTE WATER FROM OIL PRODUCTS
RU180681U1 (en) * 2018-02-13 2018-06-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" Coalescent filter for wastewater treatment in oil companies
RU201579U1 (en) * 2020-08-17 2020-12-22 Николай Михайлович Папурин SEWAGE TREATMENT PLANT

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100900714B1 (en) Apparatus to purify polluted water
RU180681U1 (en) Coalescent filter for wastewater treatment in oil companies
US20030000895A1 (en) Method and apparatus for cleaning waste water
US9963358B2 (en) Oil stop valve assembly
RU158366U1 (en) INSTALLATION OF WASTE WATER TREATMENT FROM OIL AND OIL PRODUCTS USING A COALESCENT FILTER
US20050121375A1 (en) Mixed immiscible liquids vacuum, separation, and disposal method and system (Mod 1)
RU172536U1 (en) COALESCENT FILTER FOR WASTE WATER TREATMENT FROM OIL PRODUCTS, MECHANICAL IMPURITIES AND WEIGHTED SUBSTANCES
RU2805225C2 (en) Coalescing filter for wastewater treatment with preliminary filtration of mechanical impurities and suspended substances
RU2372295C1 (en) Installation for purification of oil-containing liquids
RU115776U1 (en) INSTALLATION OF CLEANING OF STRAIN STRAINS FROM OIL PRODUCTS AND WEIGHTED PARTICLES
RU143110U1 (en) INSTALLATION OF WASTE WATER CLEANING AT FILLING STATIONS WITH ADDITIONAL PUMPING OF OIL PRODUCTS IN A SEPARATE RESERVOIR
RU2644919C1 (en) Plant for purifying waste waters from petroleum products using coalescent and sorbent filters
RU120963U1 (en) INSTALLATION OF SEWAGE TREATMENT AT PETROL FILLING STATIONS WITH ADDITIONAL FILTRATION OF MECHANICAL IMPURITIES AND OIL PRODUCTS
RU189420U1 (en) COALESCENT FILTER WITH ELECTROLYZER FOR CLEANING WASTE WATER AT OIL ENTERPRISES
RU179268U1 (en) INSTALLATION FOR CLEANING SURFACE AND PRODUCTION WASTE WATER FROM OIL PRODUCTS
RU2768723C1 (en) Plant for purifying waste water from oil products using pressure flotation, sorbent filter and two-section tank
AU2010202543A1 (en) Water treatment device
RU194306U1 (en) HEAD FLOTATION INSTALLATION FOR WASTE WATER TREATMENT AT PETROL FILLING STATIONS
RU2508150C2 (en) Method of cleaning oil product tank drainage waters and device to this end
CN206799296U (en) One kind is used for oil-contained waste water treatment device in automobile oil truck capacity verification process
RU143111U1 (en) INSTALLATION OF WASTE WATER TREATMENT AT FILLING STATIONS USING A COOLING SYSTEM TO SEPARATE OIL PRODUCTS FROM WATER
RU129093U1 (en) WASTE WATER TREATMENT PLANT FROM OIL PRODUCTS
RU2613293C2 (en) Waste water treatment plant at fuelling stations using pressure flotation and tank for collection of oil products
CN219149493U (en) Demulsification system for emulsifying production water of offshore oil and gas field
CN113120992A (en) Oil separation sedimentation tank