SU1430353A1 - Устройство дл очистки сточных вод - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  очистки сточных вод от взвешенных механических примесей и нефтепродуктов. Цель изобретени  - снижение обводненности нефтепродуктов и повышение эффективности очистки сточных вод. Указанна  цель достигаетс  тем, что поплавковые лотки с наклонным пеносборным экраном снабжены механизмом вертикального перемещени  периодического действи .

Description

фие.

(Л

4i

00

о

СО

СП

00

Л

в камерах флотации вертикальные перегородки-электроды различной длины установлены на рассто нии друг от друга, уменьшающимс  от центра к периферии пропорционально падению напора на участке флотации, при этом щелевые трубы дренажной распределительной системы снабжены наружными торцовыми быстросъемными пробками- ревизи ми, а на вертикальные перегородки-электроды подаетс  импульсами переменный ток промышленной частоты напр жением 30-40 В. Устройство включает последовательно расположенные в одном корпусе камеры флотации 1 и 2 с вертикальнЬ1ми перегородками-электродами 3, поплавковые пеносборные лотки 4 с напрайл ющим экраном 5, механизм вертикального премещени  периодического действи 

6, камеру фильтра с коалесцирующей загрузкой 7, камеру скорого фильтра с зернистой загрузкой 8, трубы дл  удалени  нефтешпама 9 и сбора промывных вод 10, системы из перфорированных труб 11 дл  распределени  водовоздушной смеси, решетку 12, дренажную распределительную систему из щелевых труб 13, насосы 14, 15, 16 дл  подачи исходной жидкости,промывной и рециркул ционной воды, эжекторы 17, напорные баки 18 и 19, манометры 20, предохранительные клапаны 21 с вантузами 22, редукционны клапаны 23, всасывающие линии 24 и 25 насосов, напорные трубопроводы 26-30 с задвижками,, коллектор 31, .трубопровод 32 дл  отвода фильтрата резервуар чистой воды 33. 2 з.п, ф-лы, 8 ил.

1

Изобретение относитс  к устройствам дл  очистки сточных вод от нефтепродуктов , жиров, взвешенных и поверхностно-активных веществ методами напорной флотации, электронейтрализации поверхностного сло  капель нефтепродуктов и фильтровани  через плотные зернистые материалы и может быть использовано во многих отрасл х народного хоз йс тва, например, дл  очистки дождевых сточных вод с территорий машиностроительных пред- при тии и нефтебаз, производственных стоков автотранспортных и авторемонтных предпри тий, нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов, тепловых электростанций, портов и т.д.

Целью изобретени   вл етс  снижение обводненности нефтепродуктов и повьш1ение эффективности очистки

сточных вод. 1

На фиг.1 схематически изображено

устройство, продольный разрез; на фиг , 2 - разрез А-А на фиг. 1 ;на фиг.З- аксонометрическа  схема плавающих поплавковых лотков с наклонным пено- сборным экраном; на фиг.4 - системы труб дл  распределени  водовоздушной смеси в камерах флотации; на

фиг.5 - система щелевых труб дл  подачи промывной воды;на фиг,6 - дренажна  распределительна  система

из перфорированных труб; на фиг.7 - схема отвода фильтрата; на фиг.8 - схема подачи промывной воды.

Устройство включает последовательно расположенные в одном корпусе (фиг.1 и 2) камеры флотации 1 и 2 с вертикальными перегородками-электродами 3, поплавковые пеносборные лотки 4 с направл ющим поток пены наклонным экраном 5, механизм 6 вертикального перемещени  периодического действи , камеру фильтра с коалесцирующей загрузкой 7, камеру скорого фильтра с зернистой загрузкой 8, трубы дл  удалени  нефтешлама 9 и

сброса промывных вод 10, системы из перфорированных труб 11 дл  распределени  водовоздушной смеси, решетку 12 дл  поддержани  плавающей коалесцирующей загрузки, дренажную

распределительную систему из щелевых труб 13 дл  отвода фильтрата и подачи промывной воды, насосы дл  подачи исходно жидкости 14, промывной 15 и рециркул ционной воды 16,

эжекторы 17 на обводных лини х насосов , напорные баки 18 и 19 дл  насыщени  воздухом исходной жидкости и редиркул ционной воды, манометры 20, предохранительные клапаны 21 с ванту- эами 22, редукционные клапаны 23, всасывающие линии,24 и 25 насосов, напорные трубопроводы 26-30 с задвижками , коллектор 31, трубопровод 32 дл  отвода фильтрата, резервуар 33 чистой воды.

При этом конструкци  дл  сбора пенного продукта (фиг.З) включает . уголковые детали дл  соединени  по10

Сточна  вода, содержаща  т желую и легкую фазы насосом 14 по трубопроводам 26 и 27 подаетс  после насыщени  ее воздухом через эжектор 17 на обводной линии насоса 14,растворени  воздуха в напорном баке 18, i сн ти  давлени  редукционным клапаном 23 на трубопроводе 27 и равно- . мерного распределени  по площади камеры с помощью системы из перфорированных труб 11 в пр моточные камеры 1 флотации. При движении сточной жидкости снизу вверх в камерах 1 флотаплавкового лотка с экраном 34, пено- 15 ДИ частицы загр знений контактируют сборные лотки 4, поплавки 35, направ- л юиц й поток пены наклонный экран 5, трубы 9 дл  удалени  нефтешпама, направл ющие стойки 36, Скобы-фиксаторы движени  поплавковых лотков 37, 20 гибкие соединени  пластин со штоком 38 управлени .

Конструкци  распределительных систем водовоздушных смесей включает дл 

с пузьфьками воздуха и вынос тс  на поверхность в виде пенного продукта. Частично осветленна  жидкость поступает в противоточную камеру 2 флотации и движетс  сверху вниз. Одновременно снизу в камеру флотации 2 насосом 16 (при закрытой задвижке на всасывающей линии насоса 15) по всасывающей линии 25 и по трубопроводам 29 и 30 подаетс  осветленна  жидкость из резервуара 33 (с объемом 20-50% от объема исходной жидкости ) после насыщени  ее воздухом через эжектор 17 на обводной линии насоса 16, растворени  воздуха в на- порном баке 19, сн ти  давлени  редукционным клапаном 23 на трубопроводе 30 и равномерного распределени  по площади камеры с помощью системы из перфорированных труб 42.

подачи насыщенной воздухом исходной воды напорный подвод и й трубопровод 27, редукционный клапан 23 дл  сн ти  давлени j магистральный кольцевой трубопровод 39, ответвлени  из перфорированных труб 40, дл  пор(ачи насыщенной воздухом рециркул ционной воды - напорный подвод щий трубопровод 30, редукционный клапан 23 дл  сн ти  давлени , магистральный кольцевой трубопровод 41, ответвлени  из перфорированных труб 42.

Конструкци  системы щелевых труб дл  подачи промывной воды включает магистральный кольцевой трубопровод

43,ответвление напорного водовода

44,ответвлени  из перфорированных труб 45.

Конструкци  дренажной распределительной системы включает трубопровод 32 дл  отвода фильтрата с задвижкой, трубопровод 28 дл  подачи промывной воды, с задвижкой, коллектор 31, ответвлени  46, торцовые пробки-ревизии 47,.

Конструкци  щелевых труб дл  отвода фильтрата и подачи промывной воды включает трубу-футл р 48 дл  подачи промывной воды с продольной щелью в нижней части, перфорированную

25

30

35

40

45

50

с пузьфьками воздуха и вынос тс  на поверхность в виде пенного продукта Частично осветленна  жидкость посту пает в противоточную камеру 2 флотации и движетс  сверху вниз. Одно временно снизу в камеру флотации 2 насосом 16 (при закрытой задвижке на всасывающей линии насоса 15) по всасывающей линии 25 и по трубопроводам 29 и 30 подаетс  осветленна  жидкость из резервуара 33 (с объемом 20-50% от объема исходной жидкости ) после насыщени  ее воздухом через эжектор 17 на обводной линии насоса 16, растворени  воздуха в на порном баке 19, сн ти  давлени  редукционным клапаном 23 на трубопроводе 30 и равномерного распределени по площади камеры с помощью системы из перфорированных труб 42.

Флотоагрегаты частица загр знений - пузьфек воздуха вынос тс  из камеры 2 флотации на поверхность и вместе с флотошламом из камер 1 фло тации формируют поверхностньй слой нефтешпама. Механизм 6 вертикального перемещени  периодического действи  по заданной программе вводит в действие конструкцию дл  сбора не тешлама. При этом опускание констру ций происходит равномерно, что обеспечиваетс  штоком 38 управлени .

Поверхностный нефтешпам, двига с по наклонной плоскости экрана 5 от центра к периферии, собираетс  в ло ках 4 и по мере их накоплени  отводитс  в сборные емкости по трубам 9. .

Соединение поплавковых лотков 4 с наклонным экраном 5 разъемными

трубу 49 дл  отвода фильтрата с попе- креплени ми дает возможность измеречными щел ми в верхней части.

Устройство работает следующим об- разом

Сточна  вода, содержаща  т желую и легкую фазы насосом 14 по трубопроводам 26 и 27 подаетс  после насыщени  ее воздухом через эжектор 17 на обводной линии насоса 14,растворени  воздуха в напорном баке 18, i сн ти  давлени  редукционным клапаном 23 на трубопроводе 27 и равно- . мерного распределени  по площади камеры с помощью системы из перфорированных труб 11 в пр моточные камеры 1 флотации. При движении сточной жидкости снизу вверх в камерах 1 флотаДИ частицы загр знений контактируют

с пузьфьками воздуха и вынос тс  на поверхность в виде пенного продукта. Частично осветленна  жидкость поступает в противоточную камеру 2 флотации и движетс  сверху вниз. Одновременно снизу в камеру флотации 2 насосом 16 (при закрытой задвижке на всасывающей линии насоса 15) по всасывающей линии 25 и по трубопроводам 29 и 30 подаетс  осветленна  жидкость из резервуара 33 (с объемом 20-50% от объема исходной жидкости ) после насыщени  ее воздухом через эжектор 17 на обводной линии насоса 16, растворени  воздуха в на- , порном баке 19, сн ти  давлени  редукционным клапаном 23 на трубопроводе 30 и равномерного распределени  по площади камеры с помощью системы из перфорированных труб 42.

Флотоагрегаты частица загр знений - пузьфек воздуха вынос тс  из камеры 2 флотации на поверхность и вместе с флотошламом из камер 1 флотации формируют поверхностньй слой нефтешпама. Механизм 6 вертикального перемещени  периодического действи  по заданной программе вводит в действие конструкцию дл  сбора неф- тешлама. При этом опускание конструкций происходит равномерно, что обеспечиваетс  штоком 38 управлени .

Поверхностный нефтешпам, двига сь по наклонной плоскости экрана 5 от центра к периферии, собираетс  в лотках 4 и по мере их накоплени  отводитс  в сборные емкости по трубам 9. .

Соединение поплавковых лотков 4 с наклонным экраном 5 разъемными

креплени ми дает возможность измен ть рассто ние между лотком и экраном и регулировать размеры пеноот- вод щего канала. Измен   плавучесть

10

20

25

30

поплавков, можно регулировать степень погружени  лотка под уровень сло  нефтешлама при отключении механизма 6 вертикального перемещени .

Раздел.ение объема камер 1 и 2 флотации на тонкослойные каналы вертикальными перегородками-электродами позвол ет снизить турбулентность потоков, исключить образование циркул ционных зон, организовать нар ду -с процессом флотации процесс ко-, алесценции Капель,

Интенсивность процесса укрупнени  и всплыти  капель нефтепродуктов мно- гократноувеличиваетс  под действием электрического пол  электродов при подводе к ним импульсами переменного тока промьшшенной частоты напр жением в 30-40 В. С разрушением устойчивости частиц эмульсии в переменном поле электродов нейтрализацией или разрушением поверхностного зар да , образованного адсорбцией или хе- мосорбцией ионов или пол рных молекул воды, достигаетс  дес тикратный эффект очистки при концентрации нефтепродуктов до 10 мг/л и стократный - при концентрации нефтепродуктов до 100 мг/л и выше.

Импульсное электрическое поле,обеспечива  сн тие поверхностного зар да с частиц нефтепродуктов, позвол ет уменьшить расход электроэнергии более чем в сто раз. Длительность периода между импульсами зависит от скорости всплыти  частиц нефтешлама, т.е. времени пребывани  их в проти- воточной камере 2 флотации, и может колебатьс  в пределах 10-20 мин,Длительность импульса 15-20 с.

Равномерное распределение потоков исходной жидкости и рециркул ционной водовоздушной смеси достигаетс  применением пластин различной длины и различных рассто ний между ними, измен ющихс  по линейному закону от периферии к центру.

Осветленна  в камерах флотации- жидкость проходит далее через слой плавающей коалесцйрующей загрузки (например, из частиц гранулированного или кускового полиэтилена, пенопласта , пенополиуретана и т.д.),удерживаемой решеткой 12. При этом частицы нефтепродуктов задерживаютс  на поверхности частиц загрузки, коалес- цируют и всплывают на поверхность. При фильтровании сточной жидкости че1430353 6

рез слой коалесцйрующей загрузки про- . ис ходит окончательна  дегазаци  ее перед поступлением в слой загрузки СКОРОГО фильтра, чем предохран етс  закупоривание ее под пузьфьками воздуха . Наличие крупнопористой коалесцйрующей загрузки предохран ет загр уз- ку скорого фильтра от образовани  на ней пленки из крупных хлопьев, при промывке загрузка скорого фильтра заполн ет поры коалесцйрующей загрузки и вследствие большого абразивного действи  обе загрузки интенсивно освобождаютс  от загр знений.

Окончательна  очистка сточной жидкости от взвешенных веществ и нефтепродуктов происходит в загрузке скорого фильтра 8. Осветленна  вода отводитс  с помощью щелевых труб 13 дренажной распределительной системы, з аключенных в трубы-футл ры дл  подвода промывной воды, поступает в трубопровод 32 и далее при закрытой задвижке на трубопровод 28 по трубопроводу 32 поступает в резервуар 33 чистой воды.

Промывка загрузки 8 скорого фильтра и коалесцйрующей загрузки 7 осуществл етс  подачей воды из резервуара 33 чистой воды насосом 15 при. закрытых задвижках на всасывающей трубе насоса 16 и трубопроводе 32 и открытых задвижках на всасывающей трубе насоса 15 и трубопроводе 28. Промывна  вода поступает в фильтрующие загрузки из кольцевого пространства между щелевой трубой дл  сбора фильтрата И щелевой трубой промывной воды. Промывка осуществл етс  восход щим потоком при динамическом равновесии расширенного сло  загрузки 8 скорого фильтра и в порах коалесцйрующей загрузки 7. Отвод промывной воды осу-, ществл етс  по трубам 10 из нижней части камер 1 флотации.

При этом в пр моточной камере флотации происходит флотаци  и вынос пу- зырьками воздуха грубодисперсных частиц загр знений, а в противоточной более тонка  -очистка исходной жидкости флотацией мелкодисперсными пу- зьфьками из пр моточной камеры флотации и дополнительной массой воздушных пузырьков, образующихс  при сн тии давлени  из пересьш1;енной воздухом рециркул ционной воды. Создание в камерах флотации тонкослойных потоков с помощью вертикальных пере35

40

45

50

55

7

городок позвол ет значительно снизить уровень турбулентности потока, исключить возможность образовани  циркул ционных зон и тем самым улуч- шить услови  дл  образрвани  и выноса флотореагентов. Подвод импульсами переменного тока промьгашенной частоты к вертикальным перегородкам- электродам в камерах флотации разру- шает и нейтрализует поверхностный зар д капель нефтепродуктов, тем самым улучшаютс  услови  дл  их контакта , флотации, коалесценции.

Устройство наружных быстросъемньгх пробок в торцах перфорированных труб др.енажной распределительной системы позвол ет легко производить очистку и замену их.

Устройство управл емых поплавко- вьпс лотков с наклонным пеносборным экраном позвол ет упростить систему пенного продукта и обеспечить минимальную обводненность нефтешлама, что, с одной стороны, позвол ет бо- лее рационально использовать водные ресурсы, а с другой - рациональнее и с меньшими затратами утилизировать нефтепродукты.

Предложенное устройство в сравне- НИИ с известным обеспечивает повышение эффективности очистки сточной жидкости от взвешенных веществ и нефтепродуктов в 2-3 раза за счет увеличени  : степени газонасьш(ени  осветл емой жидкости и улучшени  гидравлических условий флотации загр знений в тонкослойных каналах камер напорной флотации, интенсификации процесса коалесценции и всплывани  капель нефтепродуктов

- - - ю х б .

20 -25 - зо ф .Q

35

538

электронейтрализацией поверхностного зар да капель, усовершенствованием системы сбора пенного продукта и распределительной системы из щелевых труб дл  отвода фильтрата и подчи промывной воды, а также снизить степень обводненности нефтепродуктов более чем в дес ть раз.

Claims (2)

1. Устройство дл  очистки сточных вод, включающее корпус с последовательно распол.оженными противоточными и пр моточными камерами флотации, снабженными вертикальными перегородками-электродами , поплавковые лотки с наклонным пеносборным экраном, камеру фильтрации с коалесцирующей загрузкой , камеру фильтрации с зернистой загрузкой, узлы подвода исходной жидкости, промывной и рециркул ционной воды, дренажно-распредели- тельной трубы, отлич ающе- е с л тем, что, с целью сниже1Й1  обводненности нефтепродуктов и повьппе . ни  эффективности очистки сточных вод, устройство снабжено механизмом вертикального перемещени  периодического действи , взаимодействующим с пеносборным экраном, вертикальные перегородки-электроды вьшолнеНы раз личной длины, при этом рассто ние между ними уменьшаетс  от центра к периферии.

2. Устройство по п.1, отлич а- ю щ е е с   тем, что торцы щелевых труб дренажно-распределительной сис- .темы снабжены пробками.

77

(ф

fiSдзиг.б

4Г7

фие.2

(f3U9.Z

ъ

ff4

46

fr«Wf- 2

ff

(fjus.6

ЗГ

риг.7

tffuS.e