установка для очистки сточных вод, загрязненных нефтепродуктами, и способ очистки

Формула изобретения

1. Установка для очистки сточных вод, загрязненных нефтепродуктами, включающая последовательно установленные и соединенные между собой трубопроводами камеру первичного отстаивания, многоступенчатый фильтр с тонкослойными модулями, со сборником уловленных нефтепродуктов и узел отвода осветленной жидкости, отличающаяся тем, что она снабжена приемным резервуаром с наклонной перегородкой и сороудерживающей решеткой, фильтром с сорбционной загрузкой и разделительной жалюзийной решеткой под ним, установленными в камере первичного отстаивания, фильтровальной загрузкой, расположенной между тонкослойными модулями в виде параллельных жалюзийных решеток, отделенной от сборника уловленных нефтепродуктов жалюзийной решеткой, пластины которой наклонены по ходу потока, подогревающим устройством, расположенным в нижней части многоступенчатого фильтра, установленного в нем.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что подогревающее устройство выполнено в виде многотрубного пароводяного подогревателя.

3. Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов, включающий предварительную очистку и доочистку фильтрованием через слой фильтроматериала, отличающийся тем, что составляющие фильтроматериала располагаются чередующими слоями различной фракции с образованием внутренней клинообразной зоны.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что стружка чередуется с щепой и внутри нее располагается клинообразно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к установкам и способам для очистки воды, загрязненных нефтепродуктами и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, машиностроительной промышленностях, автотранспортных и на ремонтно-механических предприятиях.

Известна установка для очистки сточных вод [1] содержащая приемный резервуар со съемной камерой для улавливания крупнодисперсных примесей, последовательно размещенные за ним отстойную камеру и камеру для сбора фильтрата с фильтром на входе, переливную трубу с фильтром, соединяющую приемную и отстойную камеры, насос, всасывающий патрубок которого расположен у днища отстойной камеры, а напорный патрубок снабжен эжектором, кроме того, установка снабжена отражателями нефтепродуктов, выполненными в виде чередующихся полупогруженных и прикрепленных к днищу приемного резервуара перегородок, а напорный патрубок насоса введен в съемную камеру.

Недостатком данной установки является то, что она имеет множество механо- и электрооборудования: насосы, эжекторы, подъемное устройство, что обуславливает значительную трудоемкость при обслуживании установки и финансово-эксплуатационные расходы.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой установке является "Установка для очистки нефтесодержащих сточных вод" [2] (прототип), включающая последовательно установленные камеры первичного отстаивания с входным патрубком и трубопроводами для отвода частично осветленной жидкости и осадка, и флотоотстойник с тонкослойным модулем в виде параллельных пластин, сборником уловленных нефтепродуктов, полупогруженной перегородкой и узлом отвода осветленной жидкости. Кроме того, трубопровод отвода частично осветленной жидкости расположен в верхней части камеры первичного отслаивания и снабжен винтовой вставкой, выполненной в виде пластины, торцы которой повернуты одна относительно другой на 90^o, и соединен с нижней частью флотоотстойника при этом первая и последняя по ходу потока пластины, тонкослойного модуля соединены с корпусом флотоотстойника.

Основным недостатком данной установки является то, что "малая" степень очистки по взвешенным веществам в камере первичного отстаивания приведет к попаданию значительного количества взвешенных веществ во флотоотстойник, что, в свою очередь, приведет к засорению тонкослойного модуля и следовательно к неустойчивой работе или выходу из строя данной установки.

Известны способы физической очистки сточных вод от нефтепродуктов. Наиболее типичной является система с неподвижным слоем сорбента естественного или искусственного происхождения: кварцевый песок, глина, керамзит, торф, древесные опилки и т.д.

Недостатком известных сорбционных способов очистки нефтесодержащих стоков является недостаточная поглотительная способность применяемых сорбентов по отношению к извлекаемым нефтепродуктам, вследствие чего возникает необходимость в многоступенчатом фильтровании для достижения ПДК нефтепродуктов в очищенной воде.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу является "Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов" [3] (прототип), включающий предварительную очистку и доочистку фильтрованием через слой неподвижного сорбента, где в качестве сорбента используется природный апатит.

Недостатком данного способа является относительно незначительная поглотительная способность адсорбционных систем (материалов), что предполагает краткосрочность их эксплуатации и сравнительное повышение расходов на их содержание.

Предлагаемая установка для очистки сточных вод, загрязненных нефтепродуктами, включающая последовательно установленные и соединенные между собой трубопроводами камеру первичного отстаивания, многоступенчатый фильтр с тонкослойными модулями, со сборником уловленных нефтепродуктов и узел отвода осветленной жидкости, снабжена приемным резервуаром с наклонной перегородкой и сороудержавающей решеткой, фильтром с сорбционной загрузкой и разделительной жалюзной решеткой под ним, установленными в камере первичного отстаивания, фильтровальной загрузкой, расположенной между тонкослойными модулями в виде параллельных жалюзных решеток, отделенной от сборника уловленных нефтепродуктов жалюзной решеткой, пластины которой наклонены по ходу потока, подогревающим устройством расположенным в нижней части многоступенчатого фильтра, установленным в нем. Кроме того, подогревающее устройство выполнено в виде многотрубного пароводяного подогревателя.

Данная установка позволяет осуществлять способ очистки, включающий предварительную очистку и доочистку фильтрованием через слой фильтроматериала, составляющие которого располагаются чередующими слоями различной фракции с образованием внутренней клинообразной зоны, например, стружка чередуется со щепой.

На фиг. 1 показана установка, общий вид; на фиг. 2 многоступенчатый фильтр в разрезе.

Установка для очистки сточных вод, загрязненных нефтепродуктами, содержит последовательно установленные и соединенные между собой трубопроводами 1 приемный резервуар 2, камеру первичного отстаивания 3, многоступенчатый фильтр 4, подводящие коммуникации 5 и узел отвода очищенной жидкости 6.

Приемный резервуар 2 выполнен с наклонной перегородкой 7, сверху закрыт сороудерживающей решеткой 8 и на входе в сливной трубопровод 1 установлена сетка 9.

В камере первичного отстаивания 3 имеется приемная камера 10, установлен фильтр 11 с загрузкой, например, древесной загрузкой, под которыми расположена разделительная жалюзная решетка 12 в виде наклонных параллельных пластин и предохранительная решетка 13, проходя сквозь которую всплывшие нефтепродукты из приемной камеры 10 попадают в сливное окно 14.

Многоступенчатый фильтр 4 состоит из цилиндрического корпуса 15, в верхней части которого находится сборник уловленных нефтепродуктов 16 с их отводом 17, загрузочно-смотровой люк 18, горизонтальная жалюзная решетка 19, пластины которой наклонены по ходу потока. На входе и выходе потока в многоступенчатом фильтре 4 расположены тонкослойные модули 20 в виде параллельных жалюзных решеток 21, между которыми расположена фильтровальная нагрузка 22, где стружка чередуется со щепой и внутри нее расположена клинообразно. Целесообразность такого расположения стружки и щепе в том, что она, как более мелкая фракция, удерживается щепой от выноса ее потоком в трубопровод. В нижней части цилиндрического корпуса 15 расположено подогревающее устройство 23 в виде многотрубного пароводяного нагревателя.

Установка работает следующим образом.

Сточная вода поступает в приемный резервуар 2 из подводящих коммуникаций 5 через сороудерживающую решетку 8, где крупные фракции задерживаются, далее по мере движения потока происходит отделение тяжелой фракции, в том числе, за счет контакта и обтекания наклонной перегородки 7, сетка 9 предохраняет от случайного попадания в трубопровод 1 к во внутрь приемного резервуара 2 инородных материалов. Затем поток воды поступает в камеру первичного отстаивания 3, где всплывшие на поверхность нефтепродукты проходят через предохранительную решетку 13 в приемную камеру 10 и перетекают через сливное окно 14 в сборник нефтепродуктов (на фиг. не показан). Мелкие взвеси оседают в конусообразном днище камеры первичного отстаивания 3, над которым расположена разделительная жалюзная решетка 12, пластины которой направлены таким образом, чтобы предотвратить взмучивание шламового осадка при дальнейшем прохождении потока. Затем вода проходит через фильтр 11 и при этом отделившиеся нефтепродукты поступают в приемную камеру 10 и затем через сливное окно 14 поступают в сборник нефтепродуктов (на фиг. не показан).

Из камеры первичного отстаивания 3 поток жидкости по трубопроводу 1 поступает в многоступенчатый фильтр 4, позволяющий регулировать степень очистки в зависимости от концентрации нефтепродуктов в сточных водах. Очищаемая вода поступает в цилиндрический корпус 15. где поток, проходя через тонкослойный модуль 20 в виде параллельных вертикальных жалюзных решеток 21, получает коррекцию направления потока к низу и происходит укрепление отделяемых нефтечастиц с их последующим ускоренным всплытием в сборник уловленных нефтепродуктов 16.

Затем поток последовательно проходит через фильтровальную загрузку 22, где щепа чередуется со стружкой. Очистка чередующимся размещением составляющих фильтровальной загрузки 22 создает подпор в зоне "А", что способствует ускоренному всплытию нефтечастиц. Клинообразность размещения стружки предопределяет дифференцированную и наиболее эффективную фильтрацию потока жидкости, при этом нижний слой потока (менее загрязненный) проходит через "минимальный" слой стружки с большей скоростью, за счет меньшего сопротивления, а верхний слой потока (более загрязненный) проходит через "максимальный" слой стужечного клина с меньшей скоростью и, следовательно, с большей степенью фильтрации (очистки).

Доочистка потока в зоне "B" обеспечивается за счет создания эффекта "относительного разрежения", т.е. успокоения потока после истечения его из стружечного слоя. Отделившиеся частицы нефтепродуктов на данном этапе очистки всплывают и проходя через горизонтальную жалюзную решетку 190, попадают в сборник условленных нефтепродуктов 16. Завершает очистку сточных вод тонкослойный модуль 20, расположенный на входе из цилиндрического корпуса 15 многоступенчатого фильтра 4. Очищенная жидкость отводится через узел отвода осветленной жидкости 6. Для регенерации фильтровальной загрузки 22 и/или достижения высокой степени очистки сточных вод имеется подогревающее устройство 23, в которое подается пар. Регенерация заключается в прогреве объема жидкости, находящейся внутри многоступенчатого фильтра без протекания потока. Управление процессом регенерации осуществляется посредством подачи пара в подогревающее устройство 23 и заканчивается процесс регенерации при прекращении активного нефтеслива и одновременном появлении выхлопов пароконденсата из сливного нефтепровода. Затем очистка потока производится согласно принятому режиму очистки.

Установка и способ обеспечивают более эффективную очистку сточных вод, загрязненных нефтепродуктами (98-99% степень очистки).

Использование данного способа дает возможность производить регенерацию фильтровальной загрузки без ее извлечения (внутри многоступенчатого фильтра), экологичность фильтроматериала при утилизации и его легкодоступность как отходов производства деревообрабатывающих предприятий.

Обеспечивается технологическая устойчивость работы установки за счет зарытой конструкции блока фильтрации.

В целом установка проста в изготовлении, надежна и экономична в эксплуатации. Исключение из конструкции движущихся узлов и деталей гарантирует длительность и безаварийность работы установки.