устройство по разделению двух несмешивающихся жидкостей с расходомером вялых потоков

Формула изобретения

Устройство по разделению двух несмешивающихся жидкостей с разным удельным весом - нефтепродуктов, содержащихся в ливневых сточных водах, с использованием в качестве отделяющего элемента - коалесцентного фильтра - слоя жидкости с меньшим удельным весом, выполненное в виде емкости с установленными в ней вертикальными перегородками, образующими секции - сообщающиеся сосуды, причем четные вертикальные перегородки имеют нижний водоток, нечетные вертикальные перегородки имеют верхний перелив и каждая последующая нечетная вертикальная перегородка ниже предыдущей, каждая указанная секция содержит заглубленный в верхнюю часть указанного слоя жидкости с меньшим удельным весом - коалесцентного фильтра - фильтр, выполненный съемным вертикально перемещающимся, изготовленный в виде полой заполненной наполнителем - сорбентом емкости с горизонтальными щелевыми перегородками и периферией, соответствующей периметру секции, отличающееся тем, что оно снабжено расходомером жидкости, расположенным на четной вертикальной перегородке с нижним водотоком и содержащим поворотную заслонку, расположенную на нижнем водотоке указанной перегородки, причем шток поворотной заслонки расположен вертикально и связан над водным пространством с указателем расхода жидкости, соединенным с сумматором расхода и регулятором расхода жидкости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам по разделению двух несмешивающихся жидкостей и может быть применено для очистки сточных вод ливневой канализации от нефтепродуктов с измерением объема сбрасываемых промышленных стоков.

Существуют многочисленные устройства по очистке сточных вод от загрязняющих веществ, например «Канализационный трубчатый перепад» (SU, а.с. 1463882, кл. Е 03 F 5/00, 1987), «Устройство по интенсификации процесса самоочищения водотока за счет многократного подмешивания к сточным водам воздуха из атмосферы и воды водотока» (SU, а.с. 1472591, кл. Е 03 F 1/00, 1988), «Устройство для очистки сточных вод от нефтепродуктов» (RU, патент, 2108429, кл. E 03 F 5/00, 1996).

Однако недостатком вышеперечисленных технических решений является их низкая эффективность по очистке канализационных стоков от нефтепродуктов, отсутствие возможности счета сброшенных промышленных стоков.

Аналогом изобретения является «Устройство для разделения двух несмешивающихся жидкостей с разным удельным весом для отделения нефтепродуктов, содержащихся в воде» (SU, а.с. 194573, кл. Е 03 F 1|00, 1967). Устройство выполнено в виде сосуда со смонтированными в нем вертикальными перегородками, образующими гидравлический затвор, коалесцирующим фильтром на входе сосуда, фильтром с устройством для слива всплывшей жидкости в его средней части. Конструкция неэффективна ввиду повышенной концентрации нефтепродуктов на периферии разделительного слоя жидкости с меньшим удельным весом, что приводит к загрязнению поступающего для очистки стока. Конструкция неэкономичная в связи с постоянным сливом жидкости с меньшим удельным весом через воронку. В конструкции отсутствует механизм счета сбрасываемых очищенных стоков.

Наиболее близким аналогом является устройство для разделения двух несмешивающихся жидкостей с разным удельным весом - нефтепродуктов, содержащихся в воде, с использованием в качестве отделяющего элемента - коалесцентного фильтра - слоя жидкости с меньшим удельным весом, выполненное в виде емкости с установленными в ней вертикальными перегородками, образующими секции - сообщающиеся сосуды, причем четные вертикальные перегородки имеют нижний водоток, нечетные вертикальные перегородки имеют верхний перелив и каждая последующая нечетная перегородка ниже предыдущей, секции содержат сорбентные фильтры с горизонтальными щелевыми перегородками (патент, РФ №2233951, Е 03 F 5/16, 05.09.2002).

Устройство имеет недостаток ввиду отсутствия механизма счета очищенных ливневых стоков.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства по очистке сточных вод за счет введения в конструкцию расходомера вялых потоков для измерения объема сбрасываемых ливневых стоков.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство по разделению двух несмешивающихся жидкостей с разным удельным весом - нефтепродуктов, содержащихся в ливневых сточных водах, с использованием в качестве отделяющего элемента - коалесцентного фильтра - слоя жидкости с меньшим удельным весом, выполненное в виде емкости с установленными в ней вертикальными перегородками, образующими секции - сообщающиеся сосуды, причем четные вертикальные перегородки имеют нижний водоток, нечетные вертикальные перегородки имеют верхний перелив и каждая последующая нечетная вертикальная перегородка ниже предыдущей, каждая указанная секция содержит заглубленный в верхнюю часть указанного слоя жидкости с меньшим удельным весом - коалесцентного фильтра - фильтр, выполненный съемным вертикально перемещающимся, изготовленный в виде полой заполненной наполнителем - сорбентом емкости с горизонтальными щелевыми перегородками и периферией, соответствующей периметру секции, дополнительно снабжено расходомером жидкости, расположенным на четной вертикальной перегородке с нижним водотоком и содержащим поворотную заслонку, расположенную на нижнем водотоке указанной перегородки, причем шток поворотной заслонки расположен вертикально и связан над водным пространством с указателем расхода жидкости, соединенным с сумматором расхода и регулятором расхода.

Предложенное устройство для очистки жидкости от нефтепродуктов, содержащихся в ливневых сточных водах, с расходомером вялых потоков представляет собою емкость (1), изображенную на фиг.1, разделенную вертикальными перегородками на секции (2). Секции образуют систему сообщающихся сосудов таким образом, что стенка сосуда с входным патрубком и вертикальная перегородка (3) с зазором между днищем сосуда и перегородкой, образуют приемную секцию; последующие вертикальные перегородки с нижним водотоком образуют систему секций. Секции разделены вертикальными перегородками с верхним переливом жидкости (4) так, что у каждой последующей от входного патрубка перегородки верхняя кромка перегородки ниже предыдущей. Последняя, накопительная секция (5), образована посредством вертикальной перегородки с нижним водотоком, вертикальной перегородкой с верхним переливом и стенкой сосуда с расходным патрубком. Каждая секция содержит погруженный в верхнюю часть слоя жидкости с меньшим удельным весом (коалесцентного фильтра - (6)) фильтр (7) с наполнителем из сорбента (8). Каждая указанная секция содержит заглубленный в верхнюю часть указанного слоя жидкости с меньшим удельным весом - коалесцентного фильтра - фильтр, выполненный съемным вертикально перемещающимся, изготовленный в виде полой заполненной наполнителем - сорбентом емкости с горизонтальными щелевыми перегородками и периферией, соответствующей периметру секций. Емкость с сорбентом выполнена с возможностью вертикального перемещения для последующей регенерации, с горизонтальными щелевыми перегородками (9) для механической очистки жидкости. На фиг.2 представлен разрез «А-А» устройства. На разрезе «А-А» изображена четная перегородка с нижним водотоком (13). На нижнем водотоке расположена поворотная заслонка расходомера (12), соединенная штоком (11) с указателем расхода жидкости (10), расположенным над водным пространством. Чувствительность указателя расхода жидкости (10) к объему проходящей через нижний водоток потока задается регулятором расхода (14), который также выполняет функцию возвратного к напору жидкости механизма посредством воздействия на шток (11) в обратном направлении повороту поворотной заслонки (12), поворотные стрелки фиг.2. Указатель расхода жидкости (10) связан с сумматором расхода (15).

Устройство работает следующим образом. Очищаемая жидкость через входной патрубок поступает в приемную секцию (2) устройства, в которой происходит первичная очистка жидкости от взвешенных веществ посредством щелевых горизонтальных перегородок (9), фильтра из сорбента (7). Затем происходит очистка жидкости в коалесцентном фильтре (6) в виде слоя жидкости с меньшим удельным весом. Далее всплывшие нефтепродукты поглощаются сорбентом (8). При насыщении сорбента нефтепродуктами, фильтр (7) вертикально извлекается из секции (2) для последующей регенерации сорбента и очистки механического фильтра из щелевых горизонтальных перегородок (9). Жидкость самотеком, образуемым системой сообщающихся сосудов из стенок емкости и вертикальных перегородок с нижним водотоком и верхним переливом жидкости, поступает в последующие секции устройства, а затем в расходную секцию, которая содержит выпускной патрубок. При прохождении жидкости через нижний водоток (13) четной перегородки, прямая стрелка фиг.2, под ее напором происходит отклонение поворотной заслонки (12), которая через шток (11) поворачивает указатель расхода жидкости (10), поворотные стрелки фиг.2. Указатель (10) регулируется посредством регулятора расхода (14) с функцией возвратного к напору жидкости механизма. Регулятор расхода (14) выполнен с функцией установления чувствительности расходомера в связи с широким диапазоном по объему проходящих через устройство ливневых стоков. При малых объемах сбрасываемых ливневых стоков, вялых ливневых потоках регулятор расхода (14) через возвратный к напору жидкости механизм, например пружину, устанавливает расходомер в положение измерения малого объема сбрасываемых ливневых стоков, вялых потоков, преимущественно в летне-зимний период, и наоборот, в осенне-весенний период, при большом объеме сбрасываемых ливневых стоках устанавливается регулятором расхода (14) с функцией возвратного к напору жидкости механизма положение расходомера на подсчет больших по объему сбрасываемых ливневых сточных вод. Сумматор расхода (15) связан с указателем расхода (10) и осуществляет подсчет пройденной через нижний водоток жидкости. Секции емкости выполнены аналогично друг другу. Количество секций и вид сорбента подбирается в зависимости от вида и объема поступающих загрязненных вод.

Таким образом, цель повышения эффективности очистки ливневых сточных вод достигается самой конструкцией устройства, которая выполнена в виде системы сообщающихся сосудов. Устройство сконструировано с возможностью подсчета сбрасываемых сточных промышленных вод, оптимального подбора для вида очищаемой жидкости объема фильтра на основе коалесценции, количества фильтров на основе сорбента, возможности эксплуатации устройства без остановки на основе выборочной регенерации адсорбента, использования горизонтальных щелевых перегородок для очистки жидкости от механических примесей. Расположение поворотной заслонки возможно на любом нижнем водотоке, а ее расположение на нижнем водотоке конечной от входного патрубка четной перегородки с установлением жесткой связи с указателем уровня, расположенного вне водного пространства, позволяет существенно расширить диапазон восприятия объема протекающей жидкости, упростить конструкцию расходомера.

Повышение эффективности работы устройства по очистке сточных ливневых вод за счет введения в конструкцию расходомера вялых потоков для измерения объема сбрасываемых ливневых стоков обуславливается установлением заданных параметров концентрации вредных веществ в ливневых сточных водах. Задача параметров предельно допустимой концентрации при очистке сточных вод достигается за счет установления диапазона соответствия объема очищаемой среды, ливневых стоков, и эффекта воздействия рабочего тела реагента, механического фильтра, коалесцентного фильтра, сорбентного фильтра, из которых механический и коалесцентный фильтр носят стационарный характер, определяемый конфигурацией, площадью и количеством секций в устройстве, а сорбентный фильтр выполнен объемно изменяющимся, количество заполняемых секций, извлечение для регенерации во время работы устройства, объемное количество для заданных параметров работы. Для определения параметров работы устройства по допустимой концентрации вредных веществ, объема очищаемой жидкости и количества сорбента необходимо знать как объем жидкости, так и необходимое количество сорбента для его очистки. Расходомер вялых потоков, с широким диапазоном измеряемого объема ливневых стоков дает возможность устанавливать оптимальное количество сорбента для очистки заданного объема ливневых сточных вод, вести контроль за объемом сбрасываемых сточных вод, чтобы повышает эффективность работы устройства.