Устройство для очистки сточных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F1/40 B01D21/00 

.«

(Л

С

Сущность изобретения: устройство содержит корпус, камеру предварительной очистки от механических примесей, коалес- цирующие фильтры с вертикальным движением жидкости в слое зернистого наполнителя, отстойные камеры с переливными перегородками и плавающими нефте- сборными лотками. В камере предварительной очистки устзноолены тонкослойные блоки.Количество тонкослойных блоков равно количеству фильтров и отстойных камер. Предлагаемое устройство позволяет обеспечить гибкость управления очистными сооружениями - вводят в работу только необходимое число модулей, что существенно в условиях постоянго меняющейся или цикличной нагрузки. J ил

Изобретение относится к технике очистки нефтесодержащих сточных вод от нефтепродуктов и механических примесей и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, например в нефтеперерабатывающей промышленности, на железнодорожных пропарочных станциях и т. п.

Известен тонкослойный отстойник, в котором используются осадительные элементы в виде наклонных пластин, расположенных секциями по периметру корпуса. В указанном отстойнике невозможно получить высокую степень очистки по мехпри- месям, т. к. осаждение идет лишь за счет тонкослойного отстаивания. Возможность отделения нефтепродуктов, особенно мелкодисперсного, вообще не предусмотрена.

Известен отстойник для очистки сточных вод, содержащий последовательно

включенные в цикл очистки тонкослойные блоки и коалесцирующий фильтр.

Данный отстойник имеет следующие недостатки.

При горизонтальном направлении фильтрации жидкости через объем коалес- цирующего фильтра происходит перетекание пленки скоалесцированных нефтепродуктов по поровым каналам в верхнюю часть фильтра, в результате чего скорость движения воды в нижней части увеличивается выше среднего значения, что приводит к снижению эффекта коалесцен- ции, а следовательно, и к снижению очистной способности устройства в целом.

Эффективность работы тонкослойных блоков с принятым в прототипе наклоном в стороны ниже, чем тонкослойных элементов с противоточным движением сползающего осадка и очищаемой жидкости.

XI

сл

00

о

Отрицательно сказывается на эксплуатационных качествах устройства необходимость периодической замены коалесцирующей насадки или ее очистки, связанных с применением нексалифчцнро- ванного ручного труда при загрязнении пор насадки мехпрпмесями и вязкими компонентами неф родуктов

Необходимость частых остановок длл замены кодлссцирующих насадок исключа- ет возможное использования единичного устройства в непрерывных циклах очистки сточных вод.

Известен также осветлитель легких жидкостей, содержащий корпус, камеру предварительной очистки от механических примесей, коалесцирующий фильтр с вертикаль .м движением жидкости в спое зернистого наполнителя, подводящий и отводящий желоба.

Указанный осветлитель имеет ряд существенных недостатков.

Эффективность осаждения, задерживания мехпримесей за счет предварительного отстоя ниже, чем при наличии тонкослойно- го блока.

Не предусмотрен вывод скоалесциро ванного нефтепродукта после фильтрующей загрузки.

Отсутствует возможность регенерации фильтрующей загрузки.

Не предусмотрена возможность регулирования нагрузки по производительности.

Не предусмотрена возможность проведения непрерывного цикла работы.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки и обеспечение условий для непрерывной очистки.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено установленными в каме- репредварительнойочистки

тонкослойными блоками с противоположным движением осадка и очищаемой жидкости, выполненными в виде параллельных секций, имеющих средства для регулироза- ния, дополнительными фильтрами, расположенными после фильтров отстойными камерами с переливными перегородками и плавающими нефтесборными лотками, и средством для регенерации фильтров, при этом количество тонкослойных блоков равно количеству фильтров и отстойных кэмер.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - вариант расположения модулей крестообразно; на фиг. 3 - вариант расположения модулей параллельно в двух противоположных направлениях.

Устройство содержит два модуля, состо- ящих из секций тонкослойного отстаивания

1, установленных под углом 60° к горизонту на противоположных стенах пирамидальной каморы предварительной очистки 2, ко- алесцирующие фильтры 3 с зернистым козлесцирующим наполнителем 4 и отстойники 5 с каскадными перегородками 6 и 7. Для равномерного распределения очищаемой воды в камере предварительной очистки и коалесцирующих фильтрах 3 установлены желоба 8 и 9. К верхним углам секций тонкослойного отстаивания 1 примыкают перегородки 10. Слой коалесцирую- щего наполнителя 4 опирается на дренажную перегородку 11, выполненную из пористого полимербетона. Для слива очищенной воды после перегородки 12 установлен отводящий желоб 13. Для повышенияэффективностиотмывкикоалесцирующий наполнитель разделен на секции перегородками 14. В нижней части каждой секции установлены коллекторы из перфорированных труб 15 для водовоздуш- ной промывки. Всасывающий патрубок насоса 16 подключен к заборникам шлама 17, плавающим нефтесборным лоткам 18 и приемникам промывочной воды 19. Выход насоса подсоединен к гидроциклону 20 и к емкости соорй нефтепродуктов 21. В зависимости от условий работы сообщение секций тонкослойных отстойников 1 с коалесцирующими фильтрами 3 и регулировка расхода жидкости может быть либо через распределительные перфорированные трубы 22 и вентиль 23, либо с помощью шиберной задвижки 24, установленной в пазах 25 и соединенной тросами или цепями 26 с валом 27, закрепленным в опорах 28. Вал 27 сообщается с электродвигателем 29 через редуктор 30.

Устройство работает следующим образом.

Сточная вода поступает самотеком через желоб 8 в камеру предварительной очистки 2, где происходит осаждение крупных взвешенных веществ и отделение пленочного нефтепродукта. Из камеры предварительной очистки 2 стоки поступают параллельно в секции тонкослойного отстойника 1, на полках которого задерживается большая часть мелкодисперсных механических загрязнений, образующих осадок, постепенно сползакщий в камеру предварительной очистки 2. Далее через распределительные перфорированные трубы 22 или шиберную задвижку 24 вода попадает на распределительный желоб 9, после чего фильтруется через слой коалес- цирующего зернистого наполнителя 4. При движении воды в порах наполнителя происходит укрупнение мелкодисперсных частиц

нефтепродуктов до капель размером 3-5 мм, которые, пройдя через дренажную перегородку 11, выносятся с потоком воды в отстойник 5. Крупные капли нефтепродукта всплывают, накапливаясь слоем в верхней части отстойника, а очищенная вода, пройдя под каскадной перегородкой 7, сливается в отводящий желоб 13 Удаление выпавшего в камере предварительной очистке осадка и нефтепродуктов с поверхно- сти производится насосом 16 через соответственно заборники шлама 17 или плавающие нефтесборные логки 18 Сброс осадка после насоса осуществляется через гидроциклон 20 для ею обезвоживания

Промывка коалесцирующего наполнителя А фильтров 3 производится поочередно, выключая кратковременно из работы один из модулей Для этого перекрывается вентиль 23 либо поднимается шиберная за- движка 1Л. Через коллекторы водовоздуш- ной промывки подают посекционно сжатый воздух в количестве 11 14 л/м в течение 1 мин, а затем - промывочную воду 18-20 л/м в течение 2 мин Эти операции повто ряют 5-8 раз в зависимости от степени загрязнения коалесцирующего наполнителя. Промывочную воду через приемник 19 откачивают насосом 16 через гидроциклон 20 для выделения шлама и сливают в камеру предварительной очистки 2. Хорошо организованная и отработанная промывка наполнителя занимает не более 20 - 30 мин, за это время существенных изменений очистной способности работающего модуля вследствие некоторого увеличения нагрузки, т. е, расхода жидкости, не произойдет. Во-первых, уровень воды в фильтрах 3 не возрастает мгновенно, а будет постепенно подниматься, плавно увеличивается при этом напор и соответственно скорость фильтрации Во-вторых, обычно устройства для очистки сточных вод работают с переменной нагрузкой и циклы отмывки можно совместить с уменьшением расхода жидко- сти на очистные сооружения.

Представленное безнапорное устройство предназначено преимущественно для очистки сточных вод при расходах от 20м /ч и выше. Причем можно располагать модули крестообразно или параллельно в двух противоположных направлениях,

Модули, исходя из конструктивных соображений, условий эффективной работы и промывки коалесцирующего наполнителя,

целесообразно выбирать на производительность 15-20 м3/ч.

Предварительным расчетом двухмо- дульною (как на фиг. 1) устройства производительностью 36 м /ч, степенью очистки по нефтепродуктам до 5 мг/л, а по мехприме- сям - до 20 мг/л, при скорости фильтрации через коалесцирующий наполнитель 3 м3/ч определены следующие габариты устройства: длина 12 м, ширина 3 м, максимальная глубина 3 м.

Для сравнения, стандартные очистные сооружения по типовому проекту на ту же производительность с использованием го ризонтального отстойника и доухступс-нчз тых фильтров занимают вдвое большую площадь - 22 х 3,5 м. Причем загрузку фильтров необходимо периодически менять, для чего останавливают очистные сооружения на длительное время.

Наряду с такими преимуществами, как компактность, высокие очистная способность и эксплуатационные качества, предлагаемое модульное устройство позволяет в значительной степени сэкономить ресурсы, материалы, а также обеспечить гибкость управления очистными сооружениями, вводя в работу только необходимое число модулей, что особенно существенно в условиях постоянно меняющейся или цикличной нагрузки

Формула изобретения

Устройство для очистки сточных вод, содержащее корпус, камеру предварительной очистки от механических принесен, коалесцирующий фильтр с вертикальным движением жидкости в слое зернистого наполнителя, подводящий и отводящий желоба, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки и обес- печения условий для непрерывной очистки, оно снабжено установленными в камере предварительной очистки тонкослойными блоками с противоположным движением осадка и очищаемой жидкости, выполненными в виде параллельных секций, имеющих средства для регулирования расхода, дополнительными колесцирующими фильтрами, расположенными после фильтров отстойными камерами с переливными перегородками и плавающими нефтесбор- ными лотками, и средством для регенерации фильтров, при этом количество тонкослойных блоков равно количеству коа- лесцирующих фильтров и отстойных камер,

/ S /23

V

2/

К///Л/////Х/ЛГ///

t S5

})

г л is 2

13

X

/

24

6

7

12

Фиг.2

V

2

/

2h

/7

/

12

а.