Устройство для очистки нефтесодержащих и сточных вод

Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано для выделения из них примесей, например нефтепродуктов.

 

 

Изобретение относится к очистке нефтесодержащих и сточных вод и может быть использовано для выделения из них различных примесей, например нефтепродуктов.

Известно устройство для очистки нефтесодержащих и сточных вод, содержащее герметичный резервуар с установленной в нем напорной распределительной трубой, выполненной с отверстиями, обращенными к поверхности жидкости, снабженное заглубленными в воду насадками и установленными соосно напорной трубе отбойником в виде короба с патрубком, размещенным под насадками, и двумя установленными один над другим периферийными карманами, нижний из которых соединен трубопроводом с отбойником (SU 996332, МКИ C02F 1/00, 1981 г.).

Недостаток этого решения - неудовлетворительная степень очистки нефтесодержащих сточных вод из-за низкой степени их аэрирования.

Известно устройство для очистки нефтесодержащих и сточных вод, содержащее емкость, разделенную на сообщающиеся в верхней части накопительную и флотационную зоны, в последней из которых размещен кожух, полость которого сообщена с источником сжатого воздуха и снабжена подводящей трубой, сообщенной с хранилищем очищаемой жидкости, при этом накопительная зона емкости сообщена с герметичным баком, снабженным средством вакууммирования, нагревателем, размещенным над дном бака, разделенным на накопительную и флотационную зоны, сообщающиеся в верхней части, кроме того, емкость и бак снабжены средствами отвода сфлотированного материала и емкостями для его сбора (см. патент на ПМ 72965, МКИ C02F 1/40, 2006 г.).

Недостатком этого решения также является то, что степень насыщения очищаемой воды воздухом ограничивается давлением воздуха в зоне аэрирования, т.е. для повышения степени насыщения необходимо повышать давление в названной зоне, что не всегда целесообразно по конкретным технико-технологическим условиям на месте очистки, поэтому зачастую приходится ограничиваться условиями, диктуемыми рабочими параметрами имеющихся источников сжатого воздуха. Это, в свою очередь, не позволяет обеспечить удовлетворительную степень очистки нефтесодержащих сточных вод от тонкодисперсных примесей, равномерно распределенных по их объему, из-за недостаточно высокого качества аэрирования их объема (степени насыщения, равномерности распределения воздушных пузырьков по объему вод и их дисперсности). Кроме этого количество воздуха, выделяемого из очищаемой жидкости при вакууммировании, незначительно зависит от температуры системы, в связи с чем затрата тепловой энергии на подогрев флотируемой жидкости может не приводить к повышению эффективности очистки.

Известно также устройство для очистки нефтесодержащих и сточных вод, содержащее аэрирующий, флотирующий и накопительный узлы, последовательно сообщенные друг с другом, при этом аэрирующий узел сообщен с источником сжатого воздуха и снабжен подводящей трубой, сообщенной с источником очищаемой жидкости, причем флотирующий узел выполнен в виде флотирующего стакана, открытого сверху, сообщенного с кольцевым накопительным зазором, охватывающим флотирующий стакан и снабженным патрубками для отвода флотированной воды, кроме того, флотирующий узел снабжен патрубком отвода сфлотированного материала в емкость для его сбора (см. патент РФ № 2394773 МПК C02F 1/40, 2010 г.).

К недостаткам этого решения можно отнести необходимость затрачивать теплоэнергетические ресурсы на подогрев очищаемой жидкости во флотирующем узле до температуры, близкой к температуре кипения, что не всегда возможно по конкретным технико-технологическим условиям на месте очистки. Отсутствие устойчивого парообразования в значительной степени снизит эффективность извлечения растворенных нефтепродуктов данным устройством.

Задача, на решение которой направленно заявленное решение, заключается в обеспечении возможности очистки нефтесодержащих сточных вод от тонкодисперсных примесей непрерывной напорной флотацией.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в повышении степени насыщения воздухом нефтесодержащих и сточных вод за счет объема воздуха, абсорбированного очищаемой нефтесодержащей жидкостью при ее распылении через сопловой насадок при избыточном давлении, что позволяет проводить ее дальнейшее флотирование в установках флотационной очистки.

 

 

Флотационный аэратор

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и нефтедобывающей, пищевой и легкой промышленности, на предприятиях черной и цветной металлургии, машиностроительных заводах.

Настоящее изобретение относится к флотационным аэраторам и применяется при аэрации природных и других водоемов для обогащения воды кислородом, для аэрации воды в системах водоподготовки и очистки сточных вод, а также в качестве аппарата для диспергации воздуха (газа) при очистке сточных вод методом флотации и может быть использовано в области нефтеперерабатывающей, нефтехимической и нефтедобывающей промышленностей, а также заводов пищевой и легкой промышленности, предприятий черной и цветной металлургии, машиностроительных заводов.

Известен аэратор, содержащий корпус с впускным отверстием для воды, выпускным отверстием для водовоздушной смеси и перегородкой, разделяющей его пространство на верхнюю и нижнюю зоны, причем в перегородке выполнено отверстие для подачи воздуха; воздуховод;

электродвигатель с закрепленными на его валу двумя рабочими колесами (импеллерами), установленными в разных зонах корпуса (патент США № 6655663).

В известном аэраторе ввод воды осуществляется в нижнюю зону корпуса, вывод водовоздушной смеси осуществляется сбоку из верхней зоны, а воздуховод для подачи воздуха введен в отверстие, выполненное в перегородке. Всасывание воздуха происходит за счет эффекта Вентури, возникающего при прохождении потока воды из области высокого давления, создаваемого при вращении первым рабочим колесом, в область низкого давления, создаваемого вторым рабочим колесом.

Известный аэратор имеет ряд недостатков. Так, смешивание воды и воздуха верхним рабочим колесом производится в достаточно большом объеме, а вывод водовоздушной смеси производится сбоку. В верхней части корпуса аэратора имеется область, где накапливается подсасываемый воздух и образуется воздушная подушка. Накопившийся воздух крупными пузырями выходит через боковое отверстие, перекрывая, таким образом, часть его сечения, что приводит как к снижению производительности аппарата, так и эффекта аэрации. Всасывание воздуха в область диспергации производится за счет эффекта Вентури, возникающего при протекании воды через область корпуса, содержащую перегородку, из зоны высокого давления в зону низкого давления. Объем всасываемого воздуха, в этом случае, зависит от разряжения (вакуума), создаваемого потоком воды в области перегородки. Изменять пропорции смешиваемых компонентов (воды и воздуха), в этом случае, не представляется возможным, поскольку все соотношения геометрических размеров аппарата и параметры работы электродвигателя изначально постоянны и не регулируются. Изменение пропорций воды и воздуха при перемешивании влияет не только на насыщение воды воздухом, но и на размер воздушных пузырьков, что немаловажно в процессах очистки воды методом флотации и для повышения эффекта аэрации.

Диспергация воздуха в воде производится в широкой части верхней зоны с большими зазорами между лопатками колеса и стенками, что приводит к образованию пузырьков сравнительно больших диаметров. К другим недостаткам аэратора следует отнести расположение электродвигателя-внутри корпуса в зоне образования воздушной подушки, что может явиться причиной его перегрева.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности аэрации воды и надежности устройства.

 

Литература