УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДОННЫХ ОСАДКОВ Российский патент 2002 года по МПК C02F11/00 C02F11/00 C02F101/32 

Изобретение относится к области оборудования для сбора, очистки и сгущения донных осадков сооружений, ливневых, промышленных стоков отложений рек и озер, а также донных отложений шлаконакопителей на местах добычи и переработки нефти, позволяет производить очистку донных осадков и воды от свободных нефтепродуктов.

Известна установка для обработки донных осадков, описанная в патенте РФ 2026831 (МПК 6 C 02 F 11/00), где применяется насос с заборником, в который подается размытый водой и взмученный донный осадок, где он измельчается и затем подается на фильтр грубой очистки, где очищается от крупных частиц, при этом механические примеси размером более 15 мм выводятся шнеком и направляются на термообезвреживание, а более мелкие частицы из фильтра подаются в центробежный насос и на самоочищающийся фильтр с периодической выгрузкой осадка, а затем с самоочищающегося фильтра - на центрифугу для разделения механических примесей и жидкой фазы.

Недостатками данной установки являются износ шнека центрифуги из-за поступления на него песка, требования повышенной производительности центрифуги, т. к. на нее поступает весь объем взмученного единого осадка, кроме того, центрифуга выводит частицы плотностью более 1,0 г/см³, а взвеси при этом остаются.

Известны установки для обработки донных осадков (заявка ФРГ 3237768, МПК 6 В 01 D 21/01 и заявка Японии 58-23159, МПК 6 C 02 F 11/14), где отделение твердой фазы от жидкой производят, добавляя в заборник коагулянт, а затем подают осадок на фильтр и, например, постепенно повышают давление фильтра, производя обезвоживание осадка.

Данные решения имеют следующие недостатки;
- необходимы фильтры высокой производительности, т.к. на них поступает весь объем взмученного осадка;
- недостаточная степень очистки от мелкодисперстных частиц.

Наиболее близким аналогом является установка по заявке Японии 3-114600 (МПК 6 C 02 F 11/14, опубл. 1992 г.), где осадок из устройства сбора и перекачивания подают в центрифугу, куда одновременно из устройства подачи флокулянта подают флокулянт, а далее - через фильтр направляют в сепаратор.

Недостатками этого решения являются быстрый износ шнека центрифуги из-за поступления на нее песка; необходимо использовать центрифугу и сепаратор высокой производительности, т. к. на них поступает весь объем взмученного осадка; кроме того, центрифуга и сепаратор выводят частицы плотностью более 1,0 г/см³, а взвеси так и остаются в воде.

Задачей изобретения является увеличение степени очистки воды, получаемой в результате обработки донных осадков, а также сокращение затрат на очистку.

Данная задача решается тем, что установка для обработки донных осадков содержит модуль сбора и перекачивания донного осадка, фильтр грубой очистки, блок подачи флокулянта на входе в фильтр грубой очистки, выход которого сообщен с входом сепаратора, устройство вывода тяжелых механических частиц, емкости сбора нефтепродуктов, осадков, очищенной воды, фильтр, насос и отличается тем, что первый выход сепаратора через насос и устройство сгущения осадка сообщен с емкостью сбора осадков и с емкостью сбора очищенной воды, второй выход сепаратора через фильтр сообщен с емкостью сбора нефтепродуктов, третий выход сепаратора сообщен с устройством вывода тяжелых механических частиц, а четвертый выход сепаратора по воде через акустический фильтр подключен ко второму входу емкости сбора очищенной воды.

На чертеже изображена схема установки, где:
1 - модуль сбора и перекачивания донного осадка (МСПДО);
2 - блок подачи флокулянта (БПФ);
3 - фильтр грубой очистки (ФГО);
4 - сепаратор;
5 - насос;
6 - устройство сгущения осадка (УСО);
7 - емкость сбора осадков (ЕСО);
8 - фильтр;
9 - емкость сбора нефтепродуктов (ЕСН);
10 - устройство вывода тяжелых механических частиц (УВТМЧ);
11 - акустический фильтр (АФ);
12 - емкость сбора очищенной воды (ЕСОВ).

В предложенной установке модуль сбора и перекачивания донного осадка 1 сообщен со входом фильтра грубой очистки 3, на другой вход которого подключен выход блока подачи флокулянта 2. Выход ФГО 3 соединен со входом в сепаратор 4, один из выходов которого (по взвесям частиц в воде) через насос 5 соединен с устройством сгущения осадка 6, один выход которого сообщен с емкостью сбора осадков 7, а другой - с емкостью сбора очищенной воды 12.

Второй выход сепаратора 4 (по нефтепродуктам) через фильтр 8 сообщен со входом емкости сбора нефтепродуктов 9.

Третий выход сепаратора 4 (по тяжелым механическим частицам) сообщен с устройством вывода тяжелых механических частиц 10.

Четвертый выход сепаратора 4 (по воде) через акустический фильтр 11 сообщен со вторым входом емкости сбора очищенной воды 12.

Установка работает следующим образом.

На берегу отстойника устанавливается модуль сбора и перекачивания донного осадка 1, выполненного, например, в виде пневмопоршневого самовсасывающего насоса.

Пульпа донного осадка перекачивается в фильтр грубой очистки 3, например, барабанного типа и механические частицы размером, например, более 5 мм выводятся шнеком.

Перед ФГО 3 вводится из блока подачи флокулянта 2 флокулянт, который собирает и концентрирует взвешенные частицы во флокулы.

Обработанная флокулянтом и очищенная от крупных механических частиц пульпа поступает в приемную камеру сепаратора 4.

Под воздействием флокулянта тяжелые механические частицы коагулируются, оседают на дно сепаратора 4, откуда транспортером выгружаются в устройство вывода тяжелых механических частиц 10.

Смесь нефтепродуктов через фильтр 8, например, установленный в накопителе сепаратора 4, поступает в емкость сбора нефтепродуктов 9, очищенных от волоса, нитей и т.п.

Сконцентрированные, собранные во флокулы взвешенные частицы в воде перекачиваются из сепаратора 4 в устройство сгущения осадка 6, например,приемную камеру ленточного фильтра-пресса, где отжимается между двумя фильтровальными лентами. Обезвоженный осадок снимается, например, ножами и выводится в емкость сбора осадков 7, а вода поступает в емкость сбора очищенной воды 12.

Вода, очищенная от нефтепродуктов и тяжелых механических частиц, из сепаратора 4 поступает в акустический фильтр 11, который обеспечивает очистку воды от взвешенных частиц, воздействуя на них высокочастотными акустическими колебаниями, позволяющими получить более тонкую фильтрацию по сравнению с обычными фильтрами и увеличить пропускную способность фильтра.

Данное изобретение позволяет получить очищенную смесь нефтепродуктов, сгущенный осадок влажностью не более 60% и очищенную воду с содержанием механических взвешенных частиц размером не более 1-3 мкм, причем затраты на обработку в два раза меньше, чем у прототипа.

Промышленная реализация такой установки несложна. Используемые комплектующие производятся отечественной промышленностью.

Изобретение относится к области оборудования для сбора, очистки и сгущения донных осадков сооружений, ливневых, промышленных стоков, а также донных отложений рек и озер, донных отложений шламонакопителей на местах добычи и переработки нефти, позволяет производить очистку донных осадков и воды от свободных нефтепродуктов. Установка содержит модуль сбора и перекачивания донного осадка, фильтр грубой очистки, блок подачи флокулянта на входе в фильтр грубой очистки, выход которого сообщен со входом сепаратора, устройство вывода тяжелых механических частиц, емкости сбора нефтепродуктов, осадков, очищенной воды, фильтр и насос. Первый выход сепаратора через насос и устройство сгущения осадка сообщен с емкостью сбора осадков и с емкостью сбора очищенной воды, второй выход сепаратора через фильтр сообщен с емкостью сбора нефтепродуктов, третий выход сепаратора сообщен с устройством вывода тяжелых механических частиц, а четвертый выход сепаратора по воде через акустический фильтр подключен ко второму входу емкости сбора очищенной воды. Изобретение позволяет увеличить степень очистки донных осадков и уменьшить затраты на этот процесс. 1 ил.

Установка для обработки донных осадков, содержащая модуль сбора и перекачивания донного осадка, фильтр грубой очистки, блок подачи флокулянта на входе в фильтр грубой очистки, выход которого сообщен со входом сепаратора, устройство вывода тяжелых механических частиц, емкости сбора нефтепродуктов, осадков, очищенной воды, фильтр, насос, отличающаяся тем, что первый выход сепаратора через насос и устройство сгущения осадка сообщен с емкостью сбора осадков и с емкостью сбора очищенной воды, второй выход сепаратора через фильтр сообщен с емкостью сбора нефтепродуктов, третий выход сепаратора сообщен с устройством вывода тяжелых механических частиц, а четвертый выход сепаратора по воде через акустический фильтр подключен ко второму входу емкости сбора очищенной воды.