Устройство для очистки поверхностных проточных вод от нефтепродуктов и механических загрязнений

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Цель изобретения - повышение эффективности очистки и надежности работы устройства при любых режимах течения потока . Устройство состоит из направляющего элемента 3, вьшолненнсго в виде дамбы, полностью перекрывающей русло реки и частично заходящей в сборную емкость 1, деля ее на две части: струенаправляющий канал 4 и очистную емкость 5. В очистной емкости установлено заградительное приспособление , которое состоит из нескольких секций, образованных разделительными перегородками 6, установленными на всю глубину сборной емкости. Между перегородками размещены задерживающие элементы 7, например поверхностно плавающие и частично погруженные в воду поплавки. Меньшая часть сборной емкости - струенаправляющий канал 4. Направляющий элемент 3 расположен параллельно боковой стенке сборной емкости 1. Размеры составных частей сборной емкости определяют на основании расчета. Устройство может быть установлено не только на повороте реки, но и на его прямом участке. 4 ил. § сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

<51> 4 E 02 B 15/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4095441/29-15

{22) 14.07.86 (46) 15.11.88.Бюл. 11 - 42 (7l) Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промьппленности (72) И.lO.Ábïîâ, В.Н.Ильин

Т.Д.Ланина и Н.В.Трунин (53) 628.515 (088.8) (56) Патент США У 3779382, кл. Е 02 В 15/04, 1973.

Авторское свидетельство СССР и 987024, кл. Е 02 В 15/04, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПРОТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ И МЕХАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ (57) Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Цель изобретения — повьппение эффективности очистки и.надежности работы устройства при любых режимах течения потока. Устройство состоит из направляю- щего элемента 3, выполненного в виде

„„SU„„1437478 А 1 дамбы, полностью перекрывающей русло реки и частично заходящей в сборную емкость 1, деля ее на две части: струенаправляющий канал 4 и очистную емкость 5. В очистной емкости установлено заградительное приспособление, которое состоит из нескольких секций, образованных разделительными перегородками 6, установленными на всю глубину сборной емкости. Между перегородками размещены задерживающие элементы 7, например поверхностно плавающие и частично погруженные в воду поплавки. Меньшая часть сборной емкости — струенаправляющий канал 4.

Направляющий элемент 3 расположен параллельно боковой стенке сборной емкости 1. Размеры составных частей сборной емкости определяют на основании расчета. Устройство может быть установлено не только на повороте реки, но и на его прямом участке.

4 ил.

1437478

Изобретение относится к области защиты окружающей среды и может быть использовано для сбора нефти, нефтепродуктов и различных механических загрязнений с поверхностных проточных вод, в основном малых несудоходных рек °

Цель изобретения — повышение эффективности очистки и надежности ра- 19 боты устройства при любых режимах течения потока. На фиг.l изображено устройство, установленное на повороте реки, вид сверху; на фиг.2 — продольный раэ- 15 реэ по сборной емкости (разрез А-А на фиг.l); на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.l на фиг.4 — устройство, установленное на прямом участке реки, вид сверху. 20

Устройство для очистки поверхностных проточных вод от нефтепродуктов и механических загрязнений включает размещенную в береговой зоне сборчую емкость l которая может быть соору- 25 жена как на повороте (фиг ° 1), так и на прямом участке реки 2 (фиг.4), на которой установлен направляющий элемент 3, представляющий собой, например, сплошную дамбу, перекрываю- 39 щую русло реки и частично заходящую в сборную емкость 1, разделяя ее на две части с образованием струенаправляющего канала 4 и очистной . емкости 5 и выступая над поверхностью воды на расстоянии, учитывающем максимальную величину повышения уровня воды в реке во время паводков.

Направляющий элемент 3 установлен таким образом, чтобы направление по- 40 тока при входе его в струенаправляющий канал 4, расположенный в меньшей части сборной емкости 1, было парал-. лельно ему.

В очистной емкости 5 сборнои ем 45 кости 1 установлено заградительное приспособление, которое может быть выполнено из нескольких секций, образованных разделительными перегородками 6, установленными на всю глубину сборной емкости, и верхняя часть которых выше максимального уровня поверхностных загрязнений.

Перегородки могут быть выполнены из бетонных, металлических и других прочных материалов, причем крайние перегородки могут иметь в поперечном сечении форму швеллера, а средние — форму двутавра с возможностью вертикального перемещения между ними задерживающих элементов 7 в зависимости от изменения уровня воды со скопившимися загрязнениями в очистной емкости 5, В качестве задерживаюших элементов, обеспечивающих глубину в очистной емкости не менее 0,5 м, могут использоваться, например, поверхностно плавающие и частично погруженные в воду поплавки, выступающая часть которых должна быть больше максимальной высоты загрязняющих веществ, с уплотнениями.

Размеры составных частей устройства определяют, исходя из технологического режима работы на случай неблагоприятных гидрологических режимов течения поверхностных проточных вод, по следующим математическим зависимостям.

Ширина струенаправляющего канала (Ь„) изменяется в пределах от 0,2 м

hp до Ь р — —, где Ь p — ширина реки

h tc (м); h< и Ьк — глубина реки и струенаправляющего канала (м).

Ширина струенаправляющего канала

4 =. 0,2 м определена исходя из условия механизированной его очистки, а

hp ширина Ь ЬР— — (м) — иэ условия

h q значения скорости движения воды в канале, обеспечивающей поступление и задержание загрязнений в очистчой емкости в том случае, если это не обеспечивается скоростью и расходом воды в реке.

Длина струенаправляющего канала (1„) изменяется.в пределах от 0,5 м до 1 к 1 0 Ь к (м) . При длине канала ( менее 0,5 м иэ экспериментальных опытов не будет формироваться поток воды, обеспечивающий поступление загрязнений в очистную часть сборной емкости, выполнение же канала длиной более 10 Ь (м) приведет к бесполезному увеличению капитальных эат. рат, так как формирование потока при любых расходах и составах воды происходит практически при 1 (10 Ь „.

Размерь струенаправляющего канала определены на случай малой величины расхода и соответственно скорости течения, не обеспечивающих нормальную эксплуатацию сооружения.

Ширина очистной части сборной емкости (Ь ) должна находиться в

45 э 14374

hр hr пределах Ь -"- Ь qnb---p 1," - o- ь > о о

I где и — безразмерный коэффициент больше единицы; 5

ho — глубина очистной емкости, (м).

Причем h o >. 0,5 м, из условия обеспечения нормальной работы очистной емкости. Минимальное значение bo

10 определено иэ условия равенства скоростей движения воды в реке и очист" ной емкости, что предотвращает дальнейшее растворение нефти в объеме

15 воды. Максимальное значение Ьо определено из условия отделения взвешенных веществ и нефти, находящейся в объеме воды, которое обеспечивается скоростью движения воды Vo в очистной емкости.

2хО а

Причем V 0,1 м/с, а п - -- >

Ч хЬ хЬ где Р— расход воды в реке, м /с. э

Размеры очистной емкости определены для неблагоприятных условий ра- 25 боты, когда естественные значения скорости и расхода воды в реке столь

-4 высоки, что не обеспечивают отделение взвешенных веществ и нефтепродуктов. 30

Минимальная длина 1о очистной емкости равна Ьо в период минимального расхода воды, так как при длине менее этой величины происходит вынос загрязнений, максимальная длина равна 35

1 V - — (м)

ho о о 11

У о где Uo — скорость всплытия нефти ипи осаждения взвеси, находящейся в объе40 ме воды, м/с.

При длине очистной емкости больпо шей, чем 1о = Ч о — —, степень очист11о ки воды практически не возрастает.

Заградитель,ое приспособление может состоять из нескольких секций, «bo число секций N =--ьс ление, что снихает эффективность работы устройства.

Устройство работает следующим образом.

Движущийся в реке 2 поток воды, содержащей нефть, значительное количество мехпримесей, веществ органического происхождения, различные плавающие предметы и т.п., направляется направляющим элементом 3, например сплошной дамбой, через образованный ею струенаправляющий канал 4 в очистную емкость 5. В струенаправляющем канале 4 за счет того, что его ширина меньше ширины реки, уменьшается и живое сечение потока, вследствие чего скорость течения возрастает и, при изменении его направления на выходе иэ канала 4 в очистную емкость

5, происходит отбрасывание от потока воды к внутренней стенке сборной емкости основной части нефти, а также мехпримесей и других плавающих загрязнений различных размеров, т.е. осуществляется очистка с поверхности воды с постепенным накапливанием загрязнений в очистной емкости 5.

В то же время после выхода жидкости из канала 4 в очистную емкость

5 происходит снижение скорости потока воды вследствие увеличения его живого сечения, что способствует вснлы-. тию нефтяных частиц, находящихся в глубинных слоях водной массы, а также осаждение части мехпримесей на дне сборной емкости. Всплывшая нефть задерживается частично погруженными в воду элементами 7, а очищенная от загрязнений вода виовь поступает в русло реки 2. После накопления в сборной емкости значительного количества загрязнений как на поверхности, так и на дне производят периодическое удаление их, например, с помощью экскаватора, насосных установок и др. с дальнейшей утилизацией.

55 где Ьс — ширина одной секции, м.

Ширина одной секции изменяется в пределах (0,5-20) м; При ширине секции менее 0,5 м происходит стеснение потока и в результате изменения режима движения потока при ширине секции более 20 м возникают моменты сил обусловленные лобовым давлением, действующим на заграждающее приспособФормула изобретения

Устройство для очистки поверхностных проточных вод от нефтепродуктов и механических загрязнений, включающее сборную емкость, сообщающуюся с рекой, заградительное приспособление и направляющий элемент, о т л и ч а ю. щ е е с я тем, что, с целью повыше5 1437478 6 ния эффективности очистки и надежнос- русло реки и частично заходящей в ти работы устройства при любых режи- сборную емкость с образованием струемах течения потока, направляющий эле- направляющего канала и очистной еммент расположен параллельно боковой

5 кости, при этом в очистной емкости стенке сборной емкости и выполнен в расположено заградительное приспособвиде дамбы, полностью перекрывающей ление.

1437478

Составитель Л.Шевелева

Редактор М,Бандура Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец

Заказ 5865/30

Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная„ 4