Отстойник для очистки нефтесодержащих вод Советский патент 1987 года по МПК B01D17/02 C02F1/40 C02F103/34 

Изобретение относится к технике очистки нефтесодержащих сточных вод и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей и других отраслях народного хозяйства, где сточные воды загрязнены нефтью и нефтепродуктами.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки нефтесодержащих вод.

На чертеже схематично представлен отстойник для очист1 и нефтесодержащих вод.

Отстойник включает емкость 1, в верхней части которой размещен слой контактной массы из нефти 2, а в него погружены цилиндрические перфорированные камеры 3, обечайки которых выполнены перфорированными. Камеры 3 сообщены с трубопроводом 4 посредством водоподводящих патрубков 5, которые размещены вне емкости 1 соосно с камерами 3. В нижней части емкости 1 раз- .мещен трубопровод 6 для отвода очищенной воды. Емкость 1 снабжена устройством для отвода избыточной нефти, которое состоит из патрубка 7 и регулятора 8 межфазного уровня. Внутри камер 3 и соосно с ними установлены струеформируюпдие насадки 9, соединенные с водоподводящими патрубками 5.

Отстойник работает следующим образом.

Емкость 1 заполняют водой и расчетным количеством нефти, а затем подают в трубопровод 4 исходную воду. Вода через патрубки 5 и насадки 9 в виде струй попадает в полости камер 3, где образуются циркуляционные потоки воды, отраженные от днища камер 3. При этом в зоне входа струй в полость камер 3 образуется разрежение и происходит подсасывание нефти через отверстия верхней части обечайки камер 3. Вовлеченная в камеры 3 нефть смещивается с исходной водой, многократно циркулирует в полостях камер 3 и в виде струек поступает через отверстия в нижней части камерЕз 3 в слой нефти 2. В процессе циркуляции исходная вода обогащается нефтью, вступает с ней в жесткий контакт, при котором имеющиеся в воде капли нефти поглощаются нефтью, поступивщей из емкости 1. Как из- вестпо, наиболее благоприятные условия для контактной очистки воды от нефти создаются тогда, когда в воде содержится 5-25% нефти и осуществляется турбулентный режим течения жидкости. Установлено, что подсос нефти в камеры 3 происходит на их верхней трети высоты, а выход жидкости (эмульсии) - в нижней части камер 3, составляющей 2/3 их высоты. Вода, обогащенная нефтью, после циркуляции через отверстия в нижней части камер 3 в виде струек поступает в слой нефти 2, где осуществляется процесс контактной очистки воды от нефти.

Нефть, содержащаяся в воде, поглощается контактной массой 2, а очищенная вода поступает под слой нефти в буферную зону, в которой происходит динамическое

5 отстаивание. Крупные частицы нефти, увлеченные потоком, всплывают и сливаются с контактной массой 2, а вода отводится потребителю через перфорированный трубопровод 6. По мере накопления нефть из слоя

0 контактной массы 2 отводится через патрубок 7, а его высота в заданной величине поддерживается с помощью регулятора 8 межфазного уровня.

Гидродинамический режим распространения стесненной струи воды в камере с

проницаемой (перфорированной) боковой стенкой зависит от отнощения диаметра камеры к диаметру струеформирующего насадка Д, называемого степенью свободы, и

Оо

0 от отнощения суммарной площади отверстий на боковой стенке камеры к ее общей поверхности , называемого коэффициенГ6

ТОМ проницаемости.

5 С увеличением степени свободы Д при

do

Кп const расстояние от оси струи до стенки камеры увеличивается, вследствие этого увеличивается также абсолютная величина if от в, и струя приближается к свободной

Q затопленной. В этом случае основная часть энергии приточной струи затрачивается на циркуляцию жидкости внутри камеры, создавая при этом незначительные перепады отрицательного у переднего торца и избыточного у заднего торца статического дав5 ления.

С уменьшением при К const отв

уменьщается и стеснение струи увеличивается. Это приводит к увеличению избыточно0 го статического давления на заднем торце камеры, что обусловливает более интенсивное выдавливание жидкости из камеры, и появлению зоны разрежения у переднего торца, которая, распространяясь от оси струи к боковой стенке камеры, способствует

5 подсосу жидкости из емкости в камеру.

Дальнейщее уменьщение при К

const приводит к значительному нарастанию избыточного статического давления

п на заднем торце камеры, в результате чего зона подсасывания ликвидируется и по всей боковой поверхности осуществляется только выдавливание жидкости из камеры, т. е. камера перестает выполнять функции смесителя.

5 Оптимальным режимом ввода и истечения струи исходной воды в камеру следует считать тот, при котором имеет место мак симальпое разрежение в зоне ввода воды.

В результате экспериментальных исслеDдовании, проведенных для отношения 0,0

в пределах 2,44-85,0, установлено, что максимальное разрежение в камере 5,1 -14 H/м при длине зоны разрежения 1/ЗВ имеет место при 9,5-25,7, tf- 0,03-2,0% и f 45-5,5/Рл, где F/L QL.

Эти соотношения размеров рекомендуются при проектировании отстойника по предлагаемому техническому решению, использование которого позволит повысить эффективность очистки нефтесодержащей воды за счет того, что введение струеформируюш.их насадок в конструкцию перфорированных камер обеспечивает ввод исходной воды в камеры в виде струй заданных размеров и параметров, и осуществлять гидродинамические процессы внутри камер в оптимальных режимах.

Формула изобретения

1. Отстойник для очистки нефтесодержа- щих вод, включающий емкость со слоем кон

тактной массы из нефти, цилиндрические перфорированные камеры, погруженные в слой нефти, трубопровод с водоподводящими патрубками, трубопровод для отвода очищенной воды и устройство для отвода нефти, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки воды, перфорированные камеры снабжены соосно уста41овлен- ными струеформирующими насадками, соединенными с водоподводящими патрубками.

2. Отстойник по п. 1, отличающийся тем, что перфорированные камеры выполнены со следующими соотнощениями размеров элементов: отнощение диаметра камеры к диа- метру насадки составляет 9,5-25,7; отнощение суммарной площади отверстий на боковой стенке к общей площади боковой стенки составляет 0,03-2,0%, длина камеры I составляет (4,5-5,5)/, где F;,

JfQZ

-- -площадь поперечного сечения камеры.

Изобретение относится к технике очистки нефтесодержаш,и.х сточных вод и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей и других отраслях народного хозяйства, где сточные воды загрязнены нефтью и нефтепродуктами, и позволяет повысить эффективность очистки нефтесодер- жащей воды. Отстойник включает емкость 1. в верхней части которой размещен слой контактной массы из нефти 2, а в него погружены цилиндрические перфорированные камеры (ПК) 3, трубопровод 4 с водоподводя- щими патрубками 5, которые размещены вне е.мкости 1 соосно с камерами 3. Емкость содержит трубопровод для отвода очищенной воды и устройство для отвода избыточной нефти, которое состоит из патрубка 7 и регулятора 8 межфазного уровня. Внутри ПК 3 и соосно с ними установлены струеформи- рующие насадки 9, соединенные с водопод- водящими патрубками и обеспечивающие оптимальный гидродинамический режим работы внутри ПК 3. 1 3. п. ф-лы, 1 ил. (Л оо со 00 со