Устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод

 

Изобретение относится к технике очистки жидкости и сточных вод от взвешенных веществ и несмешивающихся с ней жидкостей и может найти применение в сооружениях по обработке промышленных, хозяйственно-бытовых сточных вод. Технической задачей данного изобретения является повышение эффективности очистки сточных вод за счет создания компактного устройства, дешевого в изготовлении, способного производить глубокую физико-механическую очистку нефтесодержащих промышленных стоков. Устройство включает камеру разделения легкой и тяжелой фракций, фильтрующий элемент, подводящие и отводящие трубопроводы. Устройство выполнено в виде единого цилиндроконического корпуса с тангенциальным входным патрубком в верхней цилиндрической части корпуса, сообщающимся с камерой разделения легкой и тяжелой фракции в виде кольцевого коллектора. В коллекторе расположены раструбы гидроциклонов, расположенных коаксиально в неподвижных вертикальных направляющих трубах, проходящих насквозь упруго-волокнистого фильтрующего элемента, занимающего всю внутреннюю цилиндрическую часть корпуса. Элемент ограничен сверху неподвижной, а снизу подвижной перфорированными шайбами с механизмом отжима. Цилиндрический шламосборник размещен в донной части корпуса. Упруго-волокнистый элемент - смесь пенополиэтилена и лавсанового волокна. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике очистки жидкости и сточных вод от взвешенных веществ и несмешивающихся с ней жидкостей и может быть использовано в сооружениях по обработке промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод.

Известно устройство для очистки жидкости от взвешенных веществ и нефтепродуктов по авторскому свидетельству N 1777925, МКИ B 01 D 17/02, C 02 F 1/40, 1991, состоящее из цилиндроконического корпуса, коаксиально расположенной внутри него погружной обечайки в форме усеченного конуса с присоединенными к ней верхним и нижним цилиндрами и образующей камеры первичного и вторичного разделения и осадочную камеру, размещенного в зазоре между корпусом и нижним цилиндром блока тонкослойного разделения в виде наклонных плоских пластин, снабженное узлами подачи очищаемой жидкости, отвода очищаемой воды, нефтепродуктов и осадка. Фактором, снижающим эффективность работы устройства, является недостаточно глубокая физико-механическая очистка нефтесодержащих стоков.

Известна установка для очистки нефтесодержащих сточных вод по патенту РФ N 2006474, МКИ C 02 F 1/40, 1992, содержащая последовательно соединенные трубопроводами грязеловушку в форме обратного усеченного конуса, сепаратор и блок фильтров с сорбционной загрузкой. Факторами, снижающими эффективность работы установки, являются значительная производственная площадь под установку, громоздкость ее, большие затраты на изготовление, сложность в эксплуатации.

Технической задачей данного изобретения является повышение эффективности очистки сточных вод за счет создания компактного, простого в эксплуатации, дешевого в изготовлении, способного производить глубокую физико-механическую очистку нефтесодержащих промышленных стоков устройства.

Решение технической задачи достигается тем, что устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод, включающее камеру для разделения легкой и тяжелой фракции, фильтрующий элемент, подводящие и отводящие трубопроводы, выполнено в виде единого цилиндроконического корпуса с тангенциальным входным патрубком в верхней цилиндрической части корпуса, сообщающимся с камерой разделения твердой и легкой фракций, представленной кольцевым коллектором с подходящими раструбами гидроциклонов, расположенных коаксиально в неподвижных вертикальных направляющих трубах, проходящих насквозь упруго-волокнистого фильтрующего элемента, занимающего всю внутреннюю цилиндрическую часть корпуса и ограниченного сверху неподвижной, а снизу подвижной перфорированными шайбами с механизмом отжима, с цилиндрическим шламосборником в донной части корпуса, с патрубком отвода осветленной воды в нижней части корпуса и патрубком для отвода нефтепродуктов, расположенного в верхней конической части корпуса и сообщающимся со шламосборником. Причем упруго-волокнистый элемент представлен смесью из пенополиэтилена и лавсанового волокна в соотношении 1:1.

На чертеже представлен продольный разрез устройства для очистки нефтесодержащих сточных вод.

Устройство включает цилиндрический с конусным верхом 1 корпус 2, содержащий камеру разделения легкой и тяжелой фракций представленной кольцевым коллектором 3 с подходящими раструбами гидроциклонов 4, которые расположены в неподвижных вертикальных направляющих трубах 5, проходящих насквозь упруго-волокнистого фильтрующего элемента 6, занимающего всю внутреннюю цилиндрическую часть корпуса 2 и ограниченного сверху неподвижной 7, а снизу подвижной 8 перфорированными шайбами с механизмом отжима. В верхней цилиндрической части корпуса 2 тангенциально выполнен входной патрубок 9 для очищаемой воды. В нижней донной части корпуса установлен шламосборник 10. Патрубок для отвода осветленной воды 11 выполнен в нижней цилиндрической части корпуса 2. В верхней конической 1 части корпуса 2 выполнен патрубок для отвода 12 нефтепродуктов и частичек после отжима фильтрующего элемента, сообщающийся со шламосборником.

Работа устройства складывается из следующих операций.

Нефтесодержащие стоки через входной патрубок 9, расположенный тангенциально к цилиндрической части корпуса 2 вверху, подают в кольцевой коллектор 3, где располагаются раструбы питающих камер гидроциклонов 4, за счет чего в кольцевом коллекторе создается сильная турбулентность потока, препятствующая заиливанию коллектора 3. В гидроциклонах 4 происходит первичное осветление стоков. Очищенные стоки из гидроциклонов поступают в верхнюю конусную часть 1 цилиндрического корпуса 2, где происходит концентрирование мелкодисперсных капельных нефтепродуктов в виде суспензии. Отбитый на гидроциклонах 4 шлам по внутренней полости неподвижных вертикальных направляющих труб 5, в которых установлены гидроциклоны 4, поступает в цилиндрический шламосборник 11, расположенный в донной части корпуса 2. Образующаяся в верхней конической части 1 корпуса 2 суспензия продавливается через упруго-волокнистый фильтрующий элемент 6, заполняющий всю центральную цилиндрическую часть корпуса 2. В качестве упруго-волокнистого фильтрующего элемента использован состав из пенополиэтилена и лавсанового волокна в соотношении 1:1, где лавсановое волокно выполняет роль фильтрующего элемента, от которого зависят фильтрующие характеристики, а пенополиэтилен выступает как упругий элемент несущий две функции: восстановление первоначального объема фильтра после регенерации; для использования эффекта возникновения высокого положительного потенциала на поверхности комочков пенополиэтилена при механическом воздействии на него (отжим). Состав фильтрующего элемента 6 выбран опытным путем и обеспечивает оптимальный результат. Отклонение состава фильтрующего элемента в ту или иную сторону не обеспечивает максимально эффективной работы фильтра. Фильтрующий элемент ограничен сверху неподвижной 7, а снизу подвижной 8, перемещающейся вверх-вниз, перфорированными шайбами. В результате происходит отжим упруго-волокнистого элемента 6 до 50% от первоначального объема. Материал фильтра допускает до 1000 циклов отжима, после чего полностью восстанавливается в течение 15 - 20 мин до первоначального объема и до первоначальных фильтрующих характеристик.

Очищенная вода после фильтрации выводится из устройства через патрубок для отвода осветленной воды 11, расположенный в нижней части корпуса 2. Отжатые взвешенные вещества и скоагулированные капельные нефтепродукты отводятся из верхней конической 1 части корпуса 2 посредством патрубка для отвода нефтепродуктов 12, который сообщается при помощи трубы со шламосборником 10. Излишки воды из шламосборника 10 по направляющим вертикальным трубам 5 поступают в верхнюю наиболее загрязненную часть упруго-волокнистого фильтра и повторно проходят фильтрацию, после чего выводятся из устройства.

Использование данного устройства обеспечивает экономичный процесс глубокой физико-механической очистки сточных вод за счет компактности устройства, простоты в эксплуатации, низких затрат на изготовление и обслуживание, на основании чего обеспечивает возможность данному устройству конкурировать с лучшими зарубежными и отечественными аналогичными установками.

Формула изобретения

1. Устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод, включающее камеру для разделения легкой и тяжелой фракций, фильтрующий элемент, подводящие и отводящие трубопроводы, отличающееся тем, что устройство выполнено в виде единого цилиндроконического корпуса с тангенциальным входным патрубком в верхней цилиндрической части корпуса, сообщающимся с камерой разделения легкой и тяжелой фракций, представленной кольцевым коллектором с подходящими раструбами гидроциклонов, расположенных коаксиально в неподвижных направляющих трубах, проходящих насквозь упруго-волокнистого элемента, занимающего всю внутреннюю цилиндрическую часть корпуса и ограниченного сверху неподвижной, а снизу подвижной перфорированными шайбами с механизмом отжима, с цилиндрическим шламосборником в донной части корпуса, патрубком для отвода осветленной воды в нижней цилиндрической части корпуса и патрубком для отвода нефтепродуктов, расположенным в верхней конической части корпуса и сообщающимся со шламосборником.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упруго-волокнистый элемент представлен смесью пенополиэтилена и лавсанового волокна в соотношении 1 : 1.

РИСУНКИ

Рисунок 1