Отстойник Советский патент 1983 года по МПК B01D21/00 

(54) ОТСТОЙНИК

Изобретение относится к устройствам для очистки йефтесодержащих вод и может быть .использовано для очистки -сточных вод нефтяной, нефтеперерабатывающей и других отраслей народного хозяйства, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Известно устройство для очистки нефтесодержащих вод, включающее емкость с гидрофобной контактной массойиз нефти, распределитель потока и приспособления для отвода разделенных компонентов (1. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является отстойник, содержащий емкость со слоем контактной массы из нефти, распределитель потока исходйой воды, приспособления для подвода исходной воды и отвода разделенных компонейтов 2. Недостатком известного, отстойника является низкая эффективйость очистки. Это обусловлено тем, что распределитель потока ИСХОДЙОЙ воды не обеспечивает равномерного распределения потока исходной воды по всему слою нефти, а статическое положение слоя контактной массы не может обеспечить необходимую степейь контакта ниспадающего потоки очищаемой воды со слоем нефти. В процессе очистки воды участвует не более 25% объема контактной массы, т.е. контактная масса тоже используется недостаточно эффективно. Кроме того, статическое положение слоя нефти приводит к тому, что на границе фаз нефть-вода (под слоем нефти) образуется плотный промежуточный слой, в котором накапливаются загрязнения, причем они накапливаются неравномерно. Это все обусловливает образование неравномерного гидравлического сопротивления по площади нефтяного слоя, в результате чего может быть проскок недостаточно очищенной воды через слой нефти или загрязнений в очищенную воду. Статическое положение слоя Нефти приводит к тому, что ниспадающий поток очищаемой воды может образовать стабилизирова.нные каналы прончдания струек воды через слой нефти, что снизит эффект очистки. Цель изобретения - повыщение эффективности очистки. Указанная цель достигается тем, что в отстойнике, содержащем емкость со слоем контактной массы из нефти, распределитель потока исходной воды, приспособления для подвода исходной воды и отвода разделенных компонентов, распределитель потока воды выполнен в виде радиальных перфорированных с одной боковой стороны труб и снабжен решетчатыми лопастями, прикрепленными к трубам снизу. Кроме того, отстойник снабжен патрубками, прикрепленными к радиальным трубам в местах перфорации с наклоном вниз, при этом выходные отверстия патрубков погружены в верхнюю часть слоя контактной массы. Нижние кромки лопастей размещены на уровне раздела фаз нефть-вода. На фиг. 1 изображен отстойник, общий вид, разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А фиг. 2. Отстойник содержит емкость 1 в виде цилиндрического вертикального резервуара со слоем контактной массы из нефти 2, помещаемой над водой в верхней части емкости 1, распределитель потока воды в виде радиальных перфорированных труб 3, соединенных вертикальной трубой 4, которая через подвижно герметичное соединение 5 соединена с трубопроводом 6 подвода исходНой воды. Снизу к радиальным трубам 3 жестко прикреплены решетчатые лопасти 7, высота которых равна высоте слоя нефти 2. Емкость 1 оборудована приспособлением 8 для отвода излищней нефти из слоя контактной массы, трубопроводом 9 для отвода шлама и приспособлением для отвода очищенной воды, включающим перфорированный коллектор 10, гидрозатвор Ни трубопровод 12 для отвода воды. Нижняя кромка радиальных труб 3 расположена непосредственно над поверхностью слоя нефти 2. С одной стороны с наклоном вниз на определенном расстоянии друг от друга к радиальным трубам 3 в местах перфорации приварены патрубки 13, выходное отверстие которых всегда находится в верхней части слоя нефти 2. Отстойник работает следующим образом. Перед пуском отстойника в работу в емкость 1 заливается расчетное количество воды и слой нефти 2, высота которого выбирается на практике от 1 до 3 м. После сформирования расчетного слоя нефти 2 через трубопровод 6 под давлением подается исходная вода, которая через соединение 5 и трубу 4 подается в радиальные перфорированные трубы 3, откуда она в виде струек через патрубки 13 входит в верхнюю часть слоя нефти 2. В связи с тем, что патрубки 13 к трубам 3 приварены с одной стороны, под действием реакции струек воды радиальные трубы приходят в движение и вращаются вокруг оси трубопровода 6, так как соединение 5 выполнено подвижным и одновременно герметичным. Поскольку лопасти 7 жестко прикреплены к трубам 3, они начинают вращаться вместе с трубами 3. При этом, вода, попавшая в слой нефти 2, начинает опускаться вниз по СЛОЮ, но попадает под воздействие подвижных решетчатых лопастей 7, разбивается На множество капелек, перемешивается с близлежащими объемами нефти и постепенно опускается вниз до подхода следующей лопасти 7. Процесс еще раз повторяется и так несколько раз при каждой встрече с очередной лопастью 7, причем при каждой последующей встрече с лопастями 7 эффект рассеивания воды увеличивается, с ней вступают в контакт все большие и все новые объемы нефти, пока вода не пройдет весь слой нефти 2. При стабилизации процесса очистки слой нефти 2 постепенно придет тоже во вращательное движение со скоростью, значительно меньшей чем скорость вращения труб 3 и лопастей 7, что приведет к более благоприятным условиям для массообмена нефти и очищаемой воды. Вода, пройдя слой нефти 2, попадает в зону отстаивания, где крупные мехпримеси выпадают на дно емкости 1, а проскочивщие частицы нефти всплывают и сливаются со слоем нефти 2. Затем очищенная вода отводится через приспособление отвода воды - коллектор 10, гидрозатвор 11 и трубопровод 12. Периодически накопившийся шлам со дна емкости 1 отводится через трубопровод 9. По мере накопления излищняя нефть из слоя отводится через приспособление 8. Уровень перелива в приспособлении 8 и линия перелива в гидрозатворе 11 формируют и поддерживают слой нефти 2 в расчетном размере. Применение предложенного изобретения позволит значительно повысить эффективность очистки нефтесодержащих вод в отстойниках с использованием жидких контактных масс. Выполнение распределителя потока воды в системе подвижных перфорированных труб с патрубками для истечения воды с одной стороны позволит обеспечить равномерное распределение потока воды по всей поверхности нефтяного слоя и привод решетчатых лопастей в движение, причем расположение радиальных труб над поверхностью Нефтяного слоя, а патрубков - в слое нефти позволит уменьшить потери энергии на вращение труб и лопастей, т.е. обеспечить вращение системы при относительно малых давлениях исходной воды, так как трубы вращаются в атмосфере полости емкости, а струйки воды выходят в более плотную и вязкую систему - в нефть. Это, кроме того, исключает контакт очищаемой воды с атмосферой и насыщение ее кислородом. При внедрении предложенной конструкции остойника можно будет уменьщить объемы нефти, отвлекаемой на очистку сточных вод, что в масштабах нефтяной промыщленности составит значительную величину, а улучшение массообмена позволит повысить степень очистки и степень использования нефти при очистке нефтепромысловых вод.