устройство для очистки воды

Формула изобретения

Устройство для очистки воды, состоящее из цилиндрического корпуса, разделенного перегородками на три камеры верхнюю со слоем нефтепродуктов, среднюю и нижнюю, с патрубками подачи воды на очистку, отвода очищенной воды и отвода нефтепродуктов и коалесцирующим элементом, отличающееся тем, что устройство снабжено системой трубопроводов, расположенной перед устройством по ходу движения очищаемой воды, и распределительным устройством, расположенным в средней камере, патрубок подачи воды на очистку расположен в верхней части корпуса и соединен с системой трубопроводов и распределительным устройством, состоящим из Т-образной трубы, поперечная часть которой снабжена системой заглушенных с торца перфорированных патрубков, расположенных горизонтально и перпендикулярно поперечной части Т-образной трубы, верхняя и нижняя перегородки, разделяющие устройство на камеры, выполнены в виде перфорированных решеток, средняя камера заполнена волокнистым олеофильным материалом, предварительно пропитанным нефтепродуктами, нижняя камера снабжена сеткой из стеклоткани, разделяющей нижнюю камеру на две зоны, верхняя из которых частично заполнена волокнистым олеофобным материалом, патрубок ствола очищенной воды расположен в нижней части устройства и выполнен в виде отводящей трубы, верхняя часть которой расположена выше нижней перегородки, а коалесцирующий элемент расположен в системе трубопроводов и выполнен из олеофильных волокон, переплетенных между собой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к установкам для очистки нефтесодержащих вод и может быть использовано на предприятиях нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности, автопредприятиях и прочих промышленных объектах, где образуются сточные воды, содержащие нефтепродукты.

Известно устройство для очистки воды преимущественно от нефтепродуктов, состоящее из вертикального цилиндрического корпуса с патрубками подачи воды на очистку, отвода очищенной воды и отвода нефтепродуктов, двумя горизонтальными перегородками, соединенными между собой патрубками, и закрепленными в нижней перегородке пучками олеофильных волокон, переплетенных между собой [1].

Недостатком работы известного устройства является закупорка поровых каналов между олеофильными волокнами механическими примесями, нарушение регулярности структуры пор, что приводит к снижению степени очистки воды и необходимости частой регенерации коалесцирующего элемента - олеофильных волокон.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для очистки воды от нефтепродуктов [2]. Устройство состоит из цилиндрического корпуса с патрубками подачи воды на очистку, отвода очищенной воды, отвода уловленных нефтепродуктов и подвода сжатого воздуха. Корпус разделен перегородками на три части с образованием трех камер: верхней камеры, содержащей перфорированный лист с расположенным над ним постоянным фильтрующим слоем нефтепродуктов, средней камеры с размещенными на коллекторе распылителями воздуха и нижней камеры с размещенным в ней коалесцирующим элементом. Верх корпуса имеет поплавковый клапан.

Недостатками этого устройства являются невысокая степень очистки от нефтепродуктов и низкая эксплуатационная надежность, т.к. в очищенной воде остаются мелкодисперсные капельки нефти и капли воды, окруженные пленкой нефти ("нефтяные пузырьки") - из-за плохой всплываемости как тех, и других.

Технической задачей изобретения является увеличение степени очистки воды от нефтепродуктов при одновременном повышении производительности устройства.

На чертеже изображена схема предложенного устройства для очистки воды.

Устройство для очистки воды содержит цилиндрический корпус 1, разделенный двумя - верхней 2 и нижней 3 - перегородками, выполненными в виде перфорированных решеток, на три камеры: верхнюю - 4 со слоем нефтепродуктов, среднюю - 5, заполненную волокнистым олеофильным материалом 6, и нижнюю - 7, снабженную сеткой из стеклоткани 8, разделяющей нижнюю камеру 7 на две зоны, верхняя из которых частично заполнена волокнистым олеофобным материалом 9; патрубок подачи воды на очистку 10, расположенный в верхней части корпуса 1 и соединенный с системой трубопроводов 11, с расположенной в ней коалесцирующей загрузкой 12, выполненной из олеофильных волокон, переплетенных между собой, и распределительным устройством 13, выполненным в виде Т-образной трубы с поперечной частью 14, снабженной системой заглушенных с торца перфорированных патрубков 15, расположенных горизонтально и перпендикулярно поперечной части 14 распределительного устройства 13; патрубок отвода очищенной воды 16, расположенный в нижней части корпуса 1 и выполненный в виде отводящей трубы, верхняя часть которой расположена выше нижней перегородки 3, и патрубок отвода нефтепродуктов 17.

Устройство работает следующим образом.

Загрязненную нефтепродуктами воду подают в систему трубопроводов 11 с расположенной в ней коалесцирующей загрузкой 12, выполненной из олеофильных волокон, переплетенных между собой, эмульгированные крупные капли (например нефть или масло) адсорбируются на олеофильных волокнах и, коалесцируясь на их поверхности, стекают по ним, как по направляющим. Система трубопроводов 11 может иметь один или несколько изгибов, в которых капли, имеющие меньшую по отношению к дисперсной среде плотность, и вследствие этого меньшую скорость, будут группироваться в верхней части сечения трубы, улучшая тем самым условия для адсорбции и коалесценции их на олеофильных волокнах. Затем воду, подаваемую на очистку, через патрубок 10 и распределительное устройство 13, расположенное в средней камере 5 корпуса 1, через отверстия в перфорированных патрубках 15, которыми снабжена поперечная часть 14 распределительного устройства 13, поступает в слой волокнистого олеофильного материала 6, предварительно пропитанного нефтепродуктами. Предварительная пропитка олеофильного материала нефтепродуктами позволяет значительно увеличить адгезию капель эмульсии к волокнам материала загрузки, а также сорбировать на волокнах растворенные в очищаемой воде легкие фракции нефтепродуктов.

Распределительное устройство 13, выполненное в виде Т-образной трубы с поперечной частью 14, снабженной заглушенными с торца перфорированными патрубками 15, расположенными горизонтально и перпендикулярно поперечной части Т-образной трубы, позволяет более равномерно распределить поток воды, поступающей на очистку, по площади олеофильного материала 6. При прохождении через олеофильный материал 6 происходит дальнейшая коалесценция диспергированных частиц нефтепродуктов на олеофильной поверхности волокнистого материала, после чего под действием архимедовой силы и под давлением потока очищаемой воды частицы нефтепродуктов, продавливаясь через перфорированную решетку верхней перегородки 2, объединяются с постоянным слоем нефтепродуктов, расположенным в верхней камере 4, и выводятся из корпуса устройства 1 через патрубок отвода нефтепродуктов 17. Очищенная от диспергированных нефтепродуктов вода поступает через перфорированную решетку - нижнюю перегородку 3 в нижнюю камеру 7, в которой происходит глубокая доочистка воды от нефтепродуктов за счет того, что нижняя камера 7 корпуса 1 снабжена сеткой из стекловолокна 8, которая делит камеру 7 на две зоны, верхняя из которых частично заполнена олеофобным материалом 9, который препятствует проникновению мелкодисперсных капель нефтепродуктов и капель воды, окруженных пленкой нефтепродуктов. Очищенную от примесей воду через патрубок отвода очищенной воды 16 выводят из корпуса 1 устройства. Патрубок отвода очищенной воды 16 выполнен в виде отводящей трубы, верхняя часть которой расположена выше нижней перегородки 3. Расположение верхней части отводящей трубы выше нижней перегородки предотвращает попадание воды в слой олеофильной загрузки.

Таким образом, использование предложенного устройства позволяет повысить степень очистки воды от нефтепродуктов при одновременном увеличении его производительности .