Сепаратор для очистки нефтесодержащих вод

(51)1 С 02 Р 1/4 О 17/022 П ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛ Ь СТВ К АВТОРСКОМ и центр при ельном инстиорское бюро.Артеменко, ий и С,В,ШаС 98 6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СЕПАРАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ НЕФТЕ- СОДЕРЖАЩИХ ВОД(57) Изобретение относится к технике очистки нефтесодержащих сточных вод и может быть использовано на судах, предприятиях нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Цель - повышение степени очистки нефтесодержащих сточных вод и снижение энергозатрат. Ступень предварительной очистки двухступенчатого Изобретение относится к технике очистки нефтесодержащпх вод и может быть использовано при очистке судовых нефтесодержащих вод, а также при очистке сточных вод на буровых платформах. предприятиях нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности и прочих промышленных объектах, где образуются сточные воды. содержащие нефтепродукты,Целью изобретения является повыш ние степени очистки нефтесодержащих в и снижение энергозатрат на эксплуатаци сепаратора,Ы 1733391 А 1 сепаратора содержит фильтрующе-коалесцирующую загрузку, выполненную в виде по крайней мере двух слоев с дискретно изменяющейся пористостью и диаметром пор, размещенных между перфорированными листами. Очищаемая вода, прошедшая ступень предварительной очистки, насосом подается на ступень тонкой очистки, снабженную камерой доочищаемой воды, мембранным блоком. камерой чистой воды и камерой рециркулирующей воды, Камера рециркулирующей воды отделена от камер водоочищаемой и чистой воды и сообщается с мембранным блоком посредством канала. Между ступенями предварительной и тонкой очистки установлен эжектор, Приемный патрубок эжектора связан с камерой рециркулирующей воды ступени тонкой очистки, всасывающий патрубок соединен с емкостью очищаемой воды и емкостями сбора нефтепродуктов ступени предварительной очистки, а выходной патрубок - с приемной камерой ступени предварительной очистки.4 ил На фиг.1 представлен сепаратор, общий вид, разрез: на фиг,2 - секция тонкой очистки сепаратора, разрез; на фиг.3 - разрез А. А на фиг.2; на фиг,4 - разрез Б - Б на фиг.2.Сепаратор включает ступень предварительной очистки, ступень тонкой очистки и насос 1. Ступень предварительной очистки состоит из корпуса 2, нефтесборника 3, приемной камеры 4, патрубков подвода нефте- содержащей воды б, отвода очищенной воды 6 и отвода нефтепродуктов 7. В корпусе 2 ступени предварительной очистки размещены не менее двух слоев с фильтрующе-коалесцирующей загрузкой, каждый из которых представляет собой дваперфорированных листа 8, между которыми уложен материал загрузки 9, причем нижний по ходу нефтесодержащей воды лист каждого слоя имеет угол наклона в диапазоне 25 - 30. Корпус 2 снабжен емкостями 10 для сбора нефтепродуктов, соединенными между собой патрубками 11 отвода нефтепродуктов. Применение в составе ступени предварительной очистки фильтрующе-коалесцирующей загрузки с дискретно уменьшающимися пористостью и диаметром пор, начиная с второго по ходу нефтесодержащего слоя, обусловлено тем, что с уменьшением пористости и величины пор повышается эффективность явления. пере-. хвата материалом фил ьтрующе-коалесцирующей загрузки мелкодисперсных частиц нефтепродукта, что позволяет коалесцировать более мелкие частицы нефтепродукта на последующих слях, исключая таким образом их попадание в ступень тонкой очистки. В верхней части первой по ходу нефтеводяной смеси емкости 10 имеется патрубок 12 отвода скопившегося нефтепродукта в нефтесборник 3 ступени предварительной очистки через патрубок подвода нефтесодержащей воды 5 с помощью эжектора 13. Эжектор 13 также соединен приемным трубопроводом с емкостью 14 очищаемой воды, Ступень тонкой очистки состоит из корпуса 15 и камеры 16 для рециркулирующей воды. В корпусе 15 ступени тонкой очистки помещен пакет горизонтально расположенных мембран 17. с помощью вертикальных плит 18 с отверстиями отделенных от камер доочищаемой воды 19. чистой воды 20 и рециркулирующей воды 21. Очистной узел ступени тонкой очистки представляет собой конструкцию из плит 18 и набора рам 22, между которыми находятся меМбраны 17. Для вывода чистой воды (пермеата) из сепаратора служит патрубок 23. Эжектор 13 трубопроводом соединен также с патрубком 24 отвода рециркуляционной воды из второй ступени сепаратора. Рециркуляционный канал 21 сообщается с камерой 16 рециркуляци.Сепаратор работает следующим образом.Нефтесодержащие,воды через патрубок 5 поступают в ступень предварительной очистки, где происходит гравитационное отделение всех частиц нефти, скорость всплытия которых Ч, превышает скорость потока жидкости Ч при их встречном движении, т,е. ЧгЧ. Все отделенные частицы собираются в нефтесборнике 3. Далее вода поступает в первый слой коалесцирующей загрузки 9, где происходит отделение механических примесей и крупнодисперсныхфракций нефтепродукта за счет их адсорбции и фильтрации. Пройдя первую ступень коалесцирующей загрузки, скоалесцировавший нефтепродукт по наклонному перфорированному листу 8 самостоятельно всплывает в первой по ходу нефтеводяной смеси дополнительной емкости 10, а вода поступает во второй слой коалесцирующей загрузки, где происходит следующий этап10 укрупнения частиц нефтепродукта, которыене скоалесцировали в первом слое. И затем, в следующие слои, в которых происходит отделение все более мелкодисперсных фракций нефтепродукта, Отвод нефтепро 152025 30 3540 45 50 55 дукта после второго и последующих слоев коалесцирующей загрузки происходит аналогично, как после слоя по наклонным перфорированным листам в дополнительные емкости 10 каждой ступени загрузки, соединенные между собой патрубками 11, Всплывая в патрубках 11, нефтепродукт попадает в верхнюю часть пеовой по ходу нефтеводяной смеси емкости 10, откуда отводится в нефтесборник 3 ступени предварительной очистки с помощью эжектора 13. Очищенная вода через патрубок б отвода выводится из ступени предварительной очистки и насосом 1 попадает в ступень тонкой очистки, где происходит дальнейшая очистка воды. Благодаря секционной очистке нефтесодержащей воды при помощи фильтрующе-коалесцирующей загрузки 9, с дискретно уменьшающимися пористостью и диаметром пор в каждой, начиная со второй по ходу потока секции, в процессе которой происходит регулярный отвод укрупненных фильтрующе-коалесцирующей загрузкой частиц нефтепродукта, существенно повышается степень очистки нефтесодержащих вод и ресуре работы сепаратора, так как в ступень. тонкой очистки поступает незначительное количество мелкодисперсного нефтепродукта, Однако в очищенной воде после ступени предварительной очистки содержится значительное количество растворенного нефтепродукта, который не отделяется коалесцирующим материалом загрузки. При подаче очищенной воды из ступени предварительной очистки в,тупень тонкой очистки с помощью насоса 1 количество растворенного нефтепродукта в воде еще более увеличивается в результате интенсивного перемешивания воды в насосе 1, После насоса 1 очищаемая вода поступает в камеру 19 доочищаемой воды ступени тонкой очистки сепаратора. Из камеры 19 вода распределяется в проточные полости пакета мембран. Проходя проточные полости мембран, вода частично продавливается через мембраны 17, очищаясь при этом от раство1733391 45 ренного нефтепродукта, а частично направляется в рециркуляционную камеру 21, так как подача насоса в 5-7 раз превышает пропускную способность мембран, Не прошедшую через мембраны 17 воду направляют в рециркуляционный канал 21, Вода смывает с поверхности мембран 17 скоалесцировавшие в процессе очистки частицы нефтепродуктаспособствуя таким образом увеличению срока службы мембран. Рециркуляционная вода поступает на вход эжектора 13 и далее направляется в приемную камеру 4 ступени предварительной очистки, Чистая вода, прошедшая мембраны. через направляющие каналы плиты 18 поступает в камеру 20 чистой воды и через патрубок 23 отводится иэ сепаратора. При этом количество нефти в чистой воде не превышает 1 млн . Вследствие того, что рециркуляционная вода после ступени тонкой очистки ОЬ- ладает повышенным напором, отсасывающий эжектор 13 Обладает большей энергией, чем необходимо для отсоса нефтепродукта из емкостей 10 ступени предварительной очистки. Через всасывающий патрубок эжектора 13 вода из емкости 14 подается в приемную камеру 4 секции предварительной очистки сепаратора. При этом автономный насос, подающий воду в сепаратор, можно отключать на время работы сепаратора.В качестве мембран для очистки нефте- содержащих вод в ступени тонкой очистки могут быть использованы мембраны ультра- фильтрационные сухие ацетатные (МУСА) или МИФИЛ-ПАМ (умеренно гидрофильные на основе сополимера акрилонитрила),Вследствие того. что в качестве ступени тонкой очистки использованы мембранные фильтры и организован процесс рециркуляции очищаемой воды в ступени тонкой очистки при использовании предлагаемого изобретения увеличивается очистная способность сепаратора в целом в 8-10 раэ, увеличивается ресурс мембранных фильтров в 2 - 3 раза, снижаются энергозатраты на привод автономного насоса, отменяется не обходимость дополнительной очистки водыв дополнительных устройствах. Формула изобретения 10 Сепаратор для очистки нефтесодержащих вод, включающий ступень предварительной очистки с патрубком подвода очищаемой воды, приемной камерой и нефтесборником, размещенной на перфо 15 рированном листе фильтрующе-коалесцирующей загрузкой, выполненной в виде по крайней мере двух слоев с дискретно изменяющимися пористостью и диаметром пор, и емкостями для сбора нефтепродуктов, со 20 единенными между собой патрубками, ступень тонкой очистки, содержащую камеры доочищаемой и чистой воды, фильтрующий узел и патрубок отвода чистой воды, насос, приемной трубой соединенный со ступенью25 предварительной очистки, а напорной - со ступенью тонкой очистки, эжектор, всасывающим патрубком соединенный с емкостями .для сбора нефтепродуктов ступени предварительной очистки, о т л и ч а ю щ и й с я тем,30 что, с целью повышения степени очистки нефтесодержащих вод и снижения энергозатрат, ступень тонкой очистки снабжена камерой рециркулирующей воды, связанной с фильтрующим узлом, выполненным в35 виде мембранного блока, соединенного с камерами доочищаемой и чистой воды, при этом приемный патрубок эжектора соединен с камерой рециркулирующей воды ступени тонкой очистки, всасывающий40 патрубок эжектора соединен с патрубком подвода очищаемой воды, а выходной патрубок - с.приемной камерой ступени предВарительной Очистки., 17333911733391 Составитель В. МихайлюкРедактор Т, Лазоренсо Техред М.Моргентал орректср О. Кравцова СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 Заказ 16ВНИИ А-А Тираж Подписн е осуда )ственного комитета по изобретениям и откр.ти м при 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5