RU180681U1 - Coalescent filter for wastewater treatment in oil companies - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для очистки сточных вод и применима на нефтяных предприятиях. Техническое устройство включает корпус с трубопроводами, две решетки с ячейками различного диаметра, внутренние элементы с отверстиями различного диаметра, смотровую трубку, люк для очистки от механических примесей и взвешенных веществ, нагревательные элементы, а также трубопровод подачи деэмульгатора с целью увеличения скорости отделения нефти от воды.При этом нагревательные элементы предназначены для нагревания воды в целях повышения эффективности отделения нефти от воды.Решетки предназначены для очистки сточной воды от механических примесей и взвешенных веществ, а смотровая трубка для определения уровней нефтепродуктов и воды. Внутренние элементы служат для коалесценции капель нефтепродуктов.Технический результат достигается поэтапной очисткой сточной воды от механических примесей, взвешенных веществ и нефти. При этом процесс отделение нефти от воды ускоряется с помощью нагревательных элементов и подачи деэмульгатора.Необходимо отметить, что на заключительном этапе разделение и отвод нефти и воды происходит с помощью смотровой трубки.The utility model relates to devices for wastewater treatment and is applicable at oil enterprises. The technical device includes a housing with pipelines, two gratings with cells of different diameters, internal elements with holes of various diameters, an inspection tube, a hatch for cleaning of mechanical impurities and suspended solids, heating elements, and a demulsifier supply pipe to increase the rate of separation of oil from water At the same time, heating elements are designed to heat water in order to increase the efficiency of separation of oil from water. Grids are designed to treat wastewater from mechanical FIR impurities and suspended matter, and an observation tube for determining the levels of oil and water. Internal elements are used for coalescence of oil droplets. The technical result is achieved by phased treatment of wastewater from mechanical impurities, suspended solids and oil. At the same time, the process of separating oil from water is accelerated by means of heating elements and the supply of a demulsifier. It should be noted that at the final stage, the separation and removal of oil and water occurs using a sight pipe.

Description

Полезная модель относится к устройствам для очистки сточных вод на автозаправочных станциях, нефтебазах и нефтесборных пунктах и нефтедобывающих предприятиях.The utility model relates to devices for wastewater treatment at gas stations, oil depots and oil collecting stations and oil producing enterprises.

Для очистки ливневых стоков с территории автозаправочных станций (АЗС), нефтесборных пунктов в составе их должны предусматриваться очистные сооружения подземного типа, обеспечивающие очистку стоков до требований норм предельно-допустимых концентраций, предъявляемым к стокам на грунт, в городскую ливневую канализацию или в рыбохозяйственные водоемы. Для этих целей могут применяться очистные сооружения как отечественного, так и импортного производства, отвечающего указанным требованиям [Бондарь В.А., Зоря Е.И., Цагарели Д.В. Операции с нефтепродуктами. М.: АОЗТ “Паритет”, 1999 - 338 с]. Основным показателем работы очистных сооружений является качество очистки. Промышленные и сточные воды перед сбросом с территории АЗС, нефтебаз в городскую ливневую канализацию или в водоем должны быть очищены в соответствии с существующими нормативными требованиями до концентрации в них нефтепродуктов - 0,05 мг/л. Концентрация взвешенных веществ не должна превышать 10,5 мг/л. [В.Г Коваленко В.Г., Зоря Е.И., Фролов Ю.Н. Экологическая безопасность в системах нефтепродуктообеспечения и автомобильного транспорта. Учебное пособие. М. ООО «Центр ЛитНефтеГаз», 2004 -176 с.].For the treatment of storm drains from the territory of gas stations, oil gathering stations, their structure should include underground treatment facilities that ensure the treatment of drains to the requirements of maximum permissible concentrations for sewage on the ground, in urban storm sewers or in fishery ponds. For these purposes, treatment facilities of both domestic and foreign production that meet the specified requirements can be used [Bondar V.A., Zorya E.I., Tsagareli D.V. Operations with petroleum products. M .: AOZT “Parity”, 1999 - 338 s]. The main indicator of the operation of treatment facilities is the quality of treatment. Industrial and wastewater before being discharged from the territory of a gas station, tank farms into a city storm sewer or into a reservoir should be treated in accordance with existing regulatory requirements to a concentration of oil products of 0.05 mg / l. The concentration of suspended solids should not exceed 10.5 mg / l. [V.G. Kovalenko V.G., Zorya E.I., Frolov Yu.N. Ecological safety in oil products supply systems and automobile transport. Tutorial. M. LLC "Center LitNefteGaz", 2004 -176 S.].

На АЗС, нефтебазах и нефтесборных пунктах сточные воды загрязняются бензином, дизельным топливом, нефтью моторными и трансмиссионными маслами. Все перечисленные нефтепродукты и нефть относятся к горюче-смазочным материалам. Нефтепродукты и нефть образуют с водой водно-топливные эмульсии. Наиболее прочные эмульсии образуют горюче-смазочные материалы, имеющие плотность близкую к плотности воды (нефть, масла).At gas stations, oil depots and oil collection points, wastewater is polluted with gasoline, diesel fuel, motor oil and gear oils. All of the listed petroleum products and oil are fuels and lubricants. Petroleum products and oil form water-fuel emulsions with water. The most durable emulsions form fuels and lubricants having a density close to the density of water (oil, oils).

Известна стационарная очистная установка НПП РОСЭКС [[Бондарь В.А., Зоря Е.И., Цагарели Д.В. Операции с нефтепродуктами. М.: АОЗТ “Паритет”, 1999 - 338 с]. Данная установка предназначена для глубокой очистки сточных вод на АЗС и нефтебазах. Установка состоит из нефтеловушки, фильтра грубой очистки, насоса подачи сточных вод на очистку, тонкослойного блока, шести напорных степеней очистки, контрольно-измерительных приборов, блока автоматики и сигнализации, емкости для сбора нефтепродуктов и механических примесей, компрессора и технологических трубопроводов.Known stationary wastewater treatment plant NPP ROSEKS [[Cooper V.A., Zorya E.I., Tsagareli D.V. Operations with petroleum products. M .: AOZT “Parity”, 1999 - 338 s]. This installation is designed for deep wastewater treatment at gas stations and tank farms. The installation consists of an oil trap, a coarse filter, a wastewater pump for treatment, a thin-layer unit, six pressure stages of purification, instrumentation, an automation and alarm unit, a tank for collecting oil products and mechanical impurities, a compressor and process pipelines.

Первая ступень представляет тонкостенный блок, заполненный гранулированным фильтрующим материалом. В первой ступени происходит отделение песка, механических примесей и грубодисперсного нефтепродукта.The first stage is a thin-walled block filled with granular filter material. In the first stage, sand, solids and coarse oil are separated.

Вторая ступень на три четверти объема заполнена фильтрующим материалом и имеет дренажный слой. При прохождении сточных вод через фильтрующий и дренажный слои капли нефтепродукта укрупняются и всплывают.The second stage, three quarters of the volume, is filled with filter material and has a drainage layer. With the passage of wastewater through the filter and drainage layers, oil droplets coarsen and float.

Третья и четвертая ступень - аэраторы. В них происходит диффузия молекул растворенных нефтепродуктов и их флотация.The third and fourth stage are aerators. The diffusion of molecules of dissolved oil products and their flotation takes place in them.

Пятая и шестая ступени заполнены сорбирующим материалом. Здесь происходит сорбция оставшихся частиц нефтепродуктов и их растворенной части. Производительность установки составляет 5 м³/ч.The fifth and sixth steps are filled with sorbent material. Here the sorption of the remaining particles of petroleum products and their dissolved part occurs. The plant capacity is 5 m ³ / h.

Недостатками данной установки при очистке сточных вод на АЗС и нефтебазах являются:The disadvantages of this installation when treating wastewater at gas stations and tank farms are:

1. Большое количество загрузочных расходных материалов, что вызывает большие эксплуатационные затраты;1. A large number of bootable consumables, which causes high operating costs;

2. Низкая эффективность очистки водно-топливных эмульсий;2. Low cleaning efficiency of water-fuel emulsions;

3. Невозможность сбора нефтепродуктов в отдельный резервуар.3. The inability to collect petroleum products in a separate tank.

Также известна установка очистки сточных вод на АЗС с дополнительной фильтрацией механических примесей и нефтепродуктов [Матвеев Ю.А и др. Патент на полезную модель №120963 от 10.10.2012]. В данной установке на решетку для приема сточной воды, имеющую приемный трубопровод с задвижкой, оборудуется два фильтра-отстойника конусного типа с задвижками и трубопроводами для удаления механических примесей. Также дополнительно отстойники оборудуются двумя фильтрующими сетками, с ячейками различных диаметров. Фильтры-отстойники соединены с помощью технологического трубопровода с резервуаром для сбора сточной воды, в который вмонтированы две заборные трубы: верхняя труба для забора нефтепродуктов с верхним слоем сточной воды и нижняя труба для откачки сточной воды. Установка включает две электронасосные установки. Первая электронасосная установка предназначена для откачки нефтепродукта с верхним слоем воды в фильтр очистки от горюче-смазочных материалов с сорбирующим компонентом. Затем очищенная от нефтепродуктов вода подается в фильтр тонкой очистки мембранного типа с увеличенными минимальными размерами пор ячеек фильтрующих мембранных перегородок с 50

до 200

и в резервуар для чистой воды. Эта же электронасосная установка предназначена для откачки по технологическому трубопроводу загрязненной сточной воды в фильтр грубой очистки, фильтр тонкой очистки мембранного типа и в резервуар для чистой воды. Вторая электронасосная установка используется для подачи чистой воды через заборную трубу по трубопроводу чистой воды в городскую ливневую канализацию или на грунт. Вторая электронасосная установка также служит для самоочистки фильтров тонкой и грубой очистки.Also known is a wastewater treatment plant at a gas station with additional filtration of mechanical impurities and oil products [Matveev Yu.A. et al. Utility Model Patent No. 120963 of 10/10/2012]. In this installation, a cone-type filter-settler with valves and pipelines for removing mechanical impurities is equipped with a wastewater receiving grate having a receiving pipe with a valve. Also, additional sumps are equipped with two filter screens, with cells of different diameters. Sump filters are connected via a process pipe to a wastewater collection tank, in which two intake pipes are mounted: an upper pipe for collecting oil products with an upper layer of wastewater and a lower pipe for pumping wastewater. The installation includes two electric pump installations. The first electric pump installation is designed to pump oil with an upper layer of water into the filter for cleaning from fuels and lubricants with a sorbent component. Then the water purified from oil products is fed into a fine filter of membrane type with increased minimum pore sizes of the cells of the filtering membrane partitions with 50

up to 200

and into the tank for clean water. The same pumping unit is designed for pumping contaminated wastewater through a process pipeline into a coarse filter, a membrane-type fine filter, and into a clean water tank. The second electric pump installation is used to supply clean water through an intake pipe through a clean water pipeline to an urban storm sewer or to the ground. The second electric pump unit also serves for self-cleaning of fine and coarse filters.

Установка работает следующим образом. Через решетку для приема сточной воды приемный трубопровод, с открытой задвижкой загрязненная сточная вода с механическими примесями и нефтепродуктами поступает в первый фильтр-отстойник. В отстойнике часть механических примесей за счет гравитационных сил осаждается на дне фильтра-отстойника. Механические примеси более крупного диаметра задерживаются первой сеткой, а меньшего диаметра второй сеткой. После прохождения отстойника вода поступает в резервуар для сбора сточной воды, где происходит ее отстаивание. После этого с помощью электроустановки через верхнюю заборную трубу и соответствующую задвижку нефтепродукт с верхним слоем воды поступает в фильтр очистки от горюче-смазочных материалов с сорбирующим компонентом. Затем очищенная от нефтепродуктов вода по технологическому трубопроводу поступает в фильтр тонкой очистки мембранного типа, и после фильтрации в резервуар для чистой воды. После откачки нефтепродукта с верхним слоем воды с помощью электронасосной установки производится подача по трубе и технологическому трубопроводу с открытой соответствующей задвижкой загрязненной сточной воды в фильтр грубой очистки, затем в фильтр тонкой очистки мембранного типа и в резервуар для чистой воды.Installation works as follows. Through a grate for receiving wastewater, a receiving pipe with an open gate, contaminated wastewater with mechanical impurities and oil products enters the first filter sump. In the sump, part of the mechanical impurities due to gravitational forces is deposited at the bottom of the sump filter. Mechanical impurities of a larger diameter are retained by the first mesh, and of a smaller diameter by a second mesh. After passing the sump, water enters the wastewater collection tank, where it settles. After that, with the help of an electrical installation, through the upper intake pipe and the corresponding gate valve, the oil product with the upper layer of water enters the filter for cleaning from fuels and lubricants with a sorbent component. Then, purified from oil products, water flows through a process pipeline into a fine filter of membrane type, and after filtration into a tank for clean water. After pumping out the oil product with the upper layer of water by means of an electric pump installation, a contaminated wastewater is fed into the coarse filter through a pipe and process pipe with an appropriate corresponding valve, then into a fine filter of a membrane type and into a tank for clean water.

Чистая вода из резервуара откачивается второй электронасосной установкой через заборную трубу по трубопроводу чистой воды в городскую ливневую канализацию или на грунт.Pure water from the tank is pumped out by a second electric pump installation through an intake pipe through a clean water pipeline to the city storm sewer or to the ground.

Дополнительная фильтрация нефтепродукта с верхним слоем воды в фильтре очистки от горюче-смазочных материалов с сорбирующим компонентом позволяет увеличить минимальные размеры пор ячеек фильтрующих мембранных перегородок с 50

до 200

. В связи с этим повышается производительность установки со 150 л/час до 300 л/час.Additional filtration of the oil product with the upper layer of water in the filter for cleaning from fuels and lubricants with a sorbent component allows you to increase the minimum pore size of the cells of the filtering membrane partitions from 50

up to 200

. In this regard, the productivity of the installation increases from 150 l / h to 300 l / h.

Недостатками установки очистки сточных вод на АЗС с дополнительной фильтрацией механических примесей и нефтепродуктов являются:The disadvantages of the installation of wastewater treatment at gas stations with additional filtering of mechanical impurities and oil products are:

1. Низкая точность забора нефтепродуктов через верхнюю заборную трубу. 1. Low accuracy of the intake of petroleum products through the upper intake pipe.

2. Попадание большого количества воды в фильтр очистки от горюче-смазочных материалов с сорбирующим компонентом.2. The ingress of a large amount of water into the filter for cleaning from fuels and lubricants with a sorbent component.

3. Низкая эффективность очистки водно-топливных эмульсий.3. Low cleaning efficiency of water-fuel emulsions.

Также известна установка очистки сточных вод на автозаправочных станциях с дополнительной откачкой нефтепродуктов в отдельный резервуар [Матвеев Ю.А. и др. Патент на полезную модель №143110 от 10.06.2014]. В данной установке на решетку для приема сточной воды, имеющую приемный трубопровод, с задвижкой, оборудуется два фильтра-отстойника конусного типа с задвижками и трубопроводами для удаления механических примесей. Также дополнительно отстойники оборудуются двумя фильтрующими сетками, с ячейками различных диаметров. Фильтры-отстойники соединены с помощью технологического трубопровода с резервуаром для сбора сточной воды, в который вмонтированы две заборные трубы: верхняя труба для забора нефтепродуктов с верхним слоем сточной воды и нижняя труба для откачки сточной воды. Установка очистки сточных вод включает две электронасосные установки. Первая электронасосная установка предназначена для откачки нефтепродукта с верхним слоем воды в отдельный резервуар для сбора нефтепродуктов. Эта же электронасосная установка предназначена для откачки по технологическому трубопроводу загрязненной сточной воды в фильтр грубой очистки, фильтр тонкой очистки мембранного типа и в резервуар для чистой воды. Вторая электронасосная установка используется для подачи чистой воды через заборную трубу по трубопроводу чистой воды в городскую ливневую канализацию или на грунт. Электронасосная установка также служит для самоочистки фильтров тонкой и грубой очистки. Also known installation of wastewater treatment at gas stations with additional pumping of oil into a separate tank [Matveev Yu.A. and others. Patent for utility model No. 143110 dated 06/10/2014]. In this installation, a cone-type filter-settler with valves and pipelines for removing mechanical impurities is equipped on a grate for wastewater reception, having a receiving pipe with a valve. Also, additional sumps are equipped with two filter screens, with cells of different diameters. Sump filters are connected via a process pipe to a wastewater collection tank, in which two intake pipes are mounted: an upper pipe for collecting oil products with an upper layer of wastewater and a lower pipe for pumping wastewater. The sewage treatment plant includes two electric pump units. The first electric pump unit is designed for pumping oil with an upper layer of water into a separate tank for collecting oil products. The same pumping unit is designed for pumping contaminated wastewater through a process pipeline into a coarse filter, a membrane-type fine filter, and into a clean water tank. The second electric pump installation is used to supply clean water through an intake pipe through a clean water pipeline to an urban storm sewer or to the ground. The electric pump installation also serves for self-cleaning of fine and coarse filters.

Отдельный резервуар для сбора нефтепродуктов с помощью технологического трубопровода связан с резервуаром для сбора сточной воды. На технологическом трубопроводе ниже резервуара монтируется смотровое устройство для отделения нефтепродуктов от воды. Также с целью забора нефтепродуктов из резервуара заборная труба вставляется в герметичное шарнирное соединение, находящееся в трубе большего диаметра. При этом длина заборной трубы регулируется герметичным шарнирным соединением.A separate reservoir for collecting petroleum products using a process pipeline is connected to a reservoir for collecting wastewater. An observation device is mounted on the process pipeline below the tank to separate oil products from water. Also, for the purpose of taking petroleum products from the tank, the intake pipe is inserted into a sealed swivel located in a pipe of a larger diameter. The length of the intake pipe is regulated by a sealed swivel.

Для откачки из заполненного нефтепродуктом резервуара предназначен трубопровод и электронасосная установка. A pipeline and an electric pump unit are designed for pumping from a tank filled with oil.

Установка работает следующим образом. Через решетку и приемный трубопровод загрязненная сточная вода с механическими примесями, взвешенными веществами и нефтепродуктами поступает в первый фильтр-отстойник. В отстойнике часть механических примесей осаждается на дне фильтра-отстойника. Механические примеси задерживаются фильтрующими сетками. После прохождения отстойника вода поступает в резервуар для сбора сточной воды, где происходит ее отстаивание. Затем с помощью электроустановки через верхнюю заборную трубу нефтепродукт с верхним слоем воды поступает в отдельный резервуар для сбора нефтепродуктов. После откачки нефтепродукта с верхним слоем воды с помощью электронасосной установки производится подача по трубе и технологическому трубопроводу с открытой соответствующей задвижкой загрязненной сточной воды в фильтр грубой очистки, затем в фильтр тонкой очистки мембранного типа и в резервуар для чистой воды. Чистая вода из резервуара откачивается второй электронасосной установкой через заборную трубу по трубопроводу чистой воды в городскую ливневую канализацию или на грунт.Installation works as follows. Through the grate and the intake pipe, contaminated wastewater with mechanical impurities, suspended solids and oil products enters the first filter sump. In the sump, part of the mechanical impurities is deposited at the bottom of the sump. Mechanical impurities are retained by filter screens. After passing the sump, water enters the wastewater collection tank, where it settles. Then, with the help of an electrical installation, through the upper intake pipe, the oil product with the upper layer of water enters a separate tank for collecting oil products. After pumping out the oil product with the upper layer of water by means of an electric pump installation, a contaminated wastewater is fed into the coarse filter through a pipe and process pipe with an appropriate corresponding valve, then into a fine filter of a membrane type and into a tank for clean water. Pure water from the tank is pumped out by a second electric pump installation through an intake pipe through a clean water pipeline to the city storm sewer or to the ground.

Из резервуара для сбора нефтепродуктов отстоявшаяся вода через трубопровод поступает в смотровое устройство для отделения нефтепродуктов от воды. При появлении нефтепродуктов в смотровом стекле оператор закрывает соответствующую задвижку. From the reservoir for collecting oil products, the settled water through a pipeline enters an inspection device for separating oil products from water. When petroleum products appear in the sight glass, the operator closes the corresponding valve.

Недостатками установки очистки сточных вод на автозаправочных станциях с дополнительной откачкой нефтепродуктов в отдельный резервуар являются:The disadvantages of a wastewater treatment plant at gas stations with additional pumping of oil products into a separate tank are:

1. Недостаточная точность забора нефтепродуктов через верхнюю заборную трубу.1. The lack of accuracy of the intake of petroleum products through the upper intake pipe.

2. Низкая эффективность очистки водно-топливных эмульсий.2. Low cleaning efficiency of water-fuel emulsions.

Также известна установка очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов с использованием коалесцентного фильтра [Матвеев Ю.А. и др. Патент на полезную модель №158366 от 27.12.2015]. На решетку для приема сточной воды, имеющую приемный трубопровод, с задвижкой, оборудуется два фильтра-отстойника. Фильтры-отстойники соединены с помощью технологического трубопровода с вертикальным резервуаром для сбора сточной воды. Установка очистки сточных вод включает электронасосные установки. Электронасосная установка предназначена для откачки горючего с верхним слоем воды в отдельный резервуар для сбора нефтепродуктов (нефти). Эта же электронасосная установка предназначена для откачки по технологическому трубопроводу загрязненной сточной воды в фильтр грубой очистки, фильтр тонкой очистки мембранного типа и в резервуар для чистой воды. Электронасосная установка используется для подачи чистой воды через заборную трубу по трубопроводу чистой воды в городскую ливневую канализацию. Электронасосная установка также служит для самоочистки фильтров тонкой и грубой очистки. После самоочистки фильтров шлам с водой по трубопроводу поступает в резервуар для шлама. Отдельный резервуар с помощью технологического трубопровода связан с резервуаром для сбора сточной воды. На технологическом трубопроводе ниже резервуара монтируется смотровое устройство для отделения нефтепродуктов от воды, которое включает корпус, смотровое стекло и фланцевые соединения. Резервуар для сбора сточной воды оборудуется коалесцентным фильтром. Коалесцентный фильтр состоит из элементов. В элементах имеются отверстия различного диаметра. Заборная труба оборудуется гибкими рукавами, которые соединены с всасывающей головкой. Всасывающая головка крепится на поплавке и опускается на глубину от 2 до 5 мм. Для откачки из заполненного нефтепродуктом или нефтью вертикального резервуара предназначена электронасосная установка. Also known installation of wastewater treatment from oil and oil products using a coalescent filter [Matveev Yu.A. et al. Patent for utility model No. 158366 of 12/27/2015]. On the grate for receiving wastewater having a receiving pipe with a valve, two settling filters are equipped. Sump filters are connected via a process pipe to a vertical sewage tank. The wastewater treatment plant includes electric pump installations. An electric pump installation is designed for pumping fuel with an upper layer of water into a separate tank for collecting oil products (oil). The same pumping unit is designed for pumping contaminated wastewater through a process pipeline into a coarse filter, a membrane-type fine filter, and into a clean water tank. An electric pump installation is used to supply clean water through an intake pipe through a clean water pipeline to an urban storm sewer. The electric pump installation also serves for self-cleaning of fine and coarse filters. After self-cleaning the filters, the sludge with water is piped into the sludge tank. A separate tank is connected via a process pipe to a wastewater collection tank. An observation device for separating oil products from water is mounted on the process pipeline below the tank, which includes a housing, a sight glass and flange connections. The wastewater collection tank is equipped with a coalescent filter. Coalescence filter consists of elements. The elements have holes of various diameters. The intake pipe is equipped with flexible hoses that are connected to the suction head. The suction head is mounted on the float and lowered to a depth of 2 to 5 mm. An electric pump unit is designed for pumping from a vertical tank filled with oil or oil.

Полезная модель работает следующим образом. Через решетку для приема сточной воды загрязненная сточная вода с механическими примесями, взвешенными веществами и нефтепродуктами поступает в первый фильтр-отстойник. В отстойнике часть механических примесей за счет гравитационных сил осаждается на дне фильтра-отстойника. После прохождения отстойника вода поступает в резервуар для сбора сточной воды, который оборудован коалесцентным фильтром. Вода проходит под нижний элемент фильтра. Вследствие меньшего удельного веса нефти и нефтепродуктов по сравнению с удельным весом воды они поднимаются вверх и контактируют с поверхностью элемента, при этом капли нефти и нефтепродуктов скользят вдоль поверхности элемента и скапливаются. Затем через отверстие в элементах капли нефтепродуктов (нефти) перетекают в зазор между нижним, средним и верхним элементом. Там происходит процесс укрупнения капель нефтепродуктов с дальнейшим перетеканием капель через отверстия. После этого капли нефтепродуктов поднимаются в верхний слой жидкости. После этого с помощью электроустановки через заборную трубу с гибкими рукавами через щели всасывающих головок нефтепродукт (нефть) с верхним слоем воды поступает в отдельный резервуар. The utility model works as follows. Through the grate for receiving wastewater, contaminated wastewater with mechanical impurities, suspended solids and oil products enters the first filter sump. In the sump, part of the mechanical impurities due to gravitational forces is deposited at the bottom of the sump filter. After passing the sump, water enters the wastewater collection tank, which is equipped with a coalescent filter. Water passes under the lower filter element. Due to the lower specific gravity of oil and oil products compared to the specific gravity of water, they rise up and come into contact with the surface of the element, while drops of oil and oil products slide along the surface of the element and accumulate. Then, through the hole in the elements, droplets of oil products (oil) flow into the gap between the lower, middle and upper elements. There is a process of enlargement of droplets of petroleum products with further flow of drops through the holes. After this, drops of oil products rise into the upper layer of liquid. After that, with the help of an electrical installation, through the intake pipe with flexible hoses through the slots of the suction heads, the oil product (oil) with the upper layer of water enters a separate tank.

После откачки горюче-смазочных материалов с помощью электронасосной установки производится подача по трубе и технологическому трубопроводу загрязненной сточной воды в фильтр грубой очистки, затем в фильтр тонкой очистки мембранного типа и в резервуар для чистой воды. Чистая вода из резервуара откачивается второй электронасосной установкой в городскую ливневую канализацию или на грунт. Из резервуара отстоявшаяся вода через трубопровод поступает в смотровое устройство для отделения нефтепродуктов от воды. Оператор через смотровое стекло следит за движением воды. При появлении горюче-смазочных материалов в смотровом стекле он закрывает соответствующую задвижку. After pumping out fuels and lubricants using an electric pump, the contaminated waste water is fed through a pipe and process pipe to a coarse filter, then to a membrane-type fine filter and to a clean water tank. Pure water from the tank is pumped out by the second electric pump installation into the city storm sewer or to the ground. Settled water from the reservoir through the pipeline enters an inspection device for separating oil products from water. The operator through the sight glass monitors the movement of water. When fuels and lubricants appear in the sight glass, it closes the corresponding valve.

Недостатками установки очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов с использованием коалесцентного являются:The disadvantages of the installation of wastewater treatment from oil and oil products using coalescent are:

1. Недостаточная эффективность очистки водно-топливных эмульсий коалесцентным фильтром.1. Inadequate cleaning efficiency of water-fuel emulsions with a coalescent filter.

2. Низкая производительность установки в связи с использованием фильтров мембранного типа.2. Low productivity of the installation due to the use of membrane filters.

3. Сложность и дороговизна установки.3. The complexity and high cost of installation.

Наиболее близкой к указанной проблеме является коалесцентный фильтр для очистки сточных вод от нефтепродуктов, механических примесей и взвешенных веществ [Матвеев Ю.А. и др. Патент на полезную модель №172536 от 11.07.2017 года]. Коалесцентный фильтр, имеющий приемный трубопровод сточной воды, с задвижкой, трубопроводы выдачи чистой воды и нефтепродуктов, оборудуется двумя решетками с ячейками различного диаметра. При этом на нижней решетке расположены ячейки большего диаметра, а на верхней меньшего. Также коалесцентный фильтр оборудуется внутренними элементами. В элементах имеются отверстия различного диаметра. В верхней части коалесцентного фильтра монтируется смотровая трубка для отделения нефтепродуктов от воды. Также нижняя часть фильтра оборудована люком для очистки от механических примесей и взвешенных веществ.Closest to the indicated problem is a coalescent filter for wastewater treatment from oil products, solids and suspended solids [Matveev Yu.A. and others. Patent for utility model No. 172536 of 07/11/2017]. A coalescence filter having a sewage receiving pipe with a valve, pipelines for the delivery of clean water and oil products, is equipped with two gratings with cells of different diameters. At the same time, cells of a larger diameter are located on the lower lattice, and smaller ones on the upper one. Also, the coalescence filter is equipped with internal elements. The elements have holes of various diameters. A sight pipe is mounted in the upper part of the coalescence filter to separate oil products from water. Also, the lower part of the filter is equipped with a hatch for cleaning from mechanical impurities and suspended solids.

Полезная модель работает следующим образом. Через приемный трубопровод, с открытой задвижкой загрязненная сточная вода с механическими примесями, взвешенными веществами и нефтепродуктами поступает в коалесцентный фильтр. В фильтре часть механических примесей за счет гравитационных сил осаждается на дне. Механические примеси более крупного диаметра задерживаются нижней решеткой, а меньшего диаметра верхней решеткой. Также решетками задерживаются взвешенные вещества. Далее вода с нефтепродуктами проходит под нижний элемент коалесцентного фильтра. Вследствие меньшего удельного веса нефтепродуктов по сравнению с удельным весом воды они поднимаются вверх и контактируют с поверхностью элемента, при этом капли нефтепродуктов скользят вдоль поверхности элемента и скапливаются. Таким образом, происходит их коалесценция. Затем через отверстие в нижнем элементе капли нефтепродуктов перетекают в зазор между нижним и средним элементом. Там происходит аналогичный процесс укрупнения капель нефтепродуктов у поверхности промежуточного элемента с дальнейшим перетеканием капель через отверстия в зазор между средним и верхним элементом. После этого капли нефтепродуктов аналогичным образом через отверстие верхнего элемента поднимаются в верхний слой жидкости. После заполнения фильтра закрывается задвижка входного трубопровода. С помощью смотровой трубки оператор устанавливает уровни нефтепродукта и воды. Затем он, используя смотровую трубку, через трубопровод выдачи сливает нефтепродукт в отдельную емкость. После этого через трубопровод выдачи оператор начинает слив чистой воды.The utility model works as follows. Through the intake pipe, with an open valve, contaminated wastewater with mechanical impurities, suspended solids and oil products enters the coalescent filter. In the filter, part of the mechanical impurities is deposited at the bottom due to gravitational forces. Mechanical impurities of a larger diameter are retained by the lower lattice, and of a smaller diameter by the upper lattice. Suspended substances are also retained by gratings. Further, water with oil products passes under the lower element of the coalescent filter. Due to the lower specific gravity of petroleum products compared with the specific gravity of water, they rise up and come into contact with the surface of the element, while oil droplets glide along the surface of the element and accumulate. Thus, their coalescence occurs. Then, through the hole in the lower element, oil droplets flow into the gap between the lower and middle elements. There, a similar process of enlargement of oil product droplets at the surface of the intermediate element takes place, with further droplet flowing through the holes into the gap between the middle and upper element. After this, droplets of petroleum products in a similar way through the hole of the upper element rise into the upper layer of liquid. After filling the filter, the valve of the inlet pipe closes. Using an inspection tube, the operator sets the levels of oil and water. Then he, using the sight pipe, discharges the oil product into a separate tank through the dispensing pipe. After that, the operator begins to drain clean water through the dispensing pipeline.

Недостатками коалесцентного фильтра для очистки сточных вод от нефтепродуктов, механических примесей и взвешенных веществ являются:The disadvantages of the coalescence filter for wastewater treatment from petroleum products, solids and suspended solids are:

1. Недостаточная эффективность очистки водно-топливных эмульсий коалесцентным фильтром.1. Inadequate cleaning efficiency of water-fuel emulsions with a coalescent filter.

2. Невысокая скорость отделения воды от нефти и нефтепродуктов. Предполагаемая полезная модель позволяет решить задачу повышения эффективности очистки сточных вод от нефтепродуктов.2. The low speed of separation of water from oil and oil products. The proposed utility model allows us to solve the problem of increasing the efficiency of wastewater treatment from oil products.

Решение указанной задачи достигается тем, что коалесцентный фильтр дополнительно оборудуется нагревательными элементами для подогрева сточной воды, а также трубопроводом подачи деэмульгатора с целью увеличения скорости отделения нефти от воды.The solution to this problem is achieved by the fact that the coalescence filter is additionally equipped with heating elements for heating wastewater, as well as a demulsifier supply pipe to increase the rate of separation of oil from water.

Коалесценция - это процесс укрупнения (слияния) капель дисперсной фазы эмульсии с полной потерей разделяющей межфазной поверхности. Коалесцентный фильтр представляет собой корпус с элементами в верхней части, которых выполнены отверстия различного диаметра. Элементы выполнены в виде верхней части эллипсоида.Coalescence is the process of enlargement (fusion) of the droplets of the dispersed phase of the emulsion with the complete loss of the separating interface. A coalescence filter is a housing with elements in the upper part of which holes of various diameters are made. Elements are made in the form of the upper part of an ellipsoid.

Данные признаки являются существенными для решения задачи полезной модели, значительно снижается стоимость оборудования технического устройства, повышается скорость отделения нефти от воды, а также отпадает потребность в сорбентах и дополнительных фильтрах.These signs are essential for solving the utility model problem, the cost of equipment of a technical device is significantly reduced, the rate of separation of oil from water is increased, and there is no need for sorbents and additional filters.

На нефтедобывающих предприятиях нефть, смешиваясь с водой, образует стойкую водно-топливную эмульсию, для разрушения которой необходимо применять деэмульгаторы (специальные реагенты для отделения воды от нефти). Также увеличивает скорость отделения воды от нефти процесс нагревания. Наиболее сильно вода смешивается с нефтью с возникновением эмульсии при авариях и утечках, а также в период весеннего половодья.At oil producing enterprises, oil, mixing with water, forms a stable water-fuel emulsion, for the destruction of which it is necessary to use demulsifiers (special reagents for separating water from oil). The heating process also increases the rate of separation of water from oil. Water mixes most strongly with oil with the occurrence of an emulsion during accidents and leaks, as well as during the spring flood.

Сущность полезной модели пояснена на фиг. 1, на которой изображен разрез предлагаемого коалесцентного фильтра.The essence of the utility model is illustrated in FIG. 1, which shows a section of the proposed coalescence filter.

Коалесцентный фильтр 1, имеющий приемный трубопровод сточной воды 2, с задвижкой 3, трубопроводы выдачи чистой воды 4 и нефти (нефтепродуктов) 5, оборудуется двумя решетками 6, 7 с ячейками различного диаметра 8. При этом на нижней решетке расположены ячейки большего диаметра, а на верхней меньшего диаметра. Решетки предназначены для очистки сточной воды от механических примесей и взвешенных веществ.A coalescence filter 1 having a waste water intake pipe 2, with a valve 3, pipelines for delivering clean water 4 and oil (oil products) 5, is equipped with two gratings 6, 7 with cells of different diameters 8. At the same time, cells of a larger diameter are located on the lower grate, and on the upper smaller diameter. Grids are designed for the treatment of wastewater from mechanical impurities and suspended solids.

Также коалесцентный фильтр оборудуется внутренними элементами 9. В элементах имеются отверстия 10 различного диаметра. При этом наименьший диаметр отверстия на нижнем элементе, а наибольший на верхнем. Элементы представляют собой тонкие гофрированные пластины из поливинилхлорида, которые имеют свойства притягивать частицы нефтепродуктов и оттягивать воду. Гофрированные пластины являются самоочищающимися. При протекании через них воды образуется вибрация пластин. Тем самым создаются условия для всплытия укрупненных частиц нефти и оседанию с пластин, присоединившихся веществ.Also, the coalescence filter is equipped with internal elements 9. The elements have openings 10 of various diameters. In this case, the smallest diameter of the hole on the bottom element, and the largest on the top. Elements are thin corrugated plates made of polyvinyl chloride, which have the ability to attract particles of oil products and draw water. Corrugated plates are self-cleaning. When water flows through them, vibration of the plates is formed. This creates the conditions for the emergence of enlarged particles of oil and sedimentation from the plates, adhering substances.

В верхней части коалесцентного фильтра монтируется смотровая трубка 11 для отделения нефти от воды.In the upper part of the coalescence filter, a sight pipe 11 is mounted to separate oil from water.

Нижняя часть фильтра оборудована люком 12 для очистки от механических примесей и взвешенных веществ.The lower part of the filter is equipped with a hatch 12 for cleaning from mechanical impurities and suspended solids.

Также фильтр оснащается нагревательными элементами 13 и трубопроводом подачи деэмульгатора 14 с задвижкой 3. Нагревательные элементы предназначены для подогрева сточной воды 15. Нагревание сточной воды увеличивает скорость отделения воды от нефти и нефтепродуктов.The filter is also equipped with heating elements 13 and a demulsifier supply pipe 14 with a valve 3. Heating elements are designed to heat wastewater 15. Heating wastewater increases the rate of separation of water from oil and oil products.

Введение в водно-нефтяную (водно-топливную) эмульсию деэмульгатора позволяет повысить скорость отделения воды от нефти и нефтепродуктов и улучшить качество процесса разделения. Деэмульгатор подается по трубопроводу с помощью насоса-дозатора из отдельной емкости. The introduction of a demulsifier into a water-oil (water-fuel) emulsion makes it possible to increase the rate of separation of water from oil and oil products and to improve the quality of the separation process. The demulsifier is piped using a metering pump from a separate tank.

Полезная модель работает следующим образом. Через приемный трубопровод 2, с открытой задвижкой 3 загрязненная сточная вода 15 с механическими примесями 16, взвешенными веществами 17 и нефтью 18 поступает в коалесцентный фильтр 1. После поступления сточной воды включаются нагревательные элементы 13. В зависимости от загрязненности нефтью сточной воды оператор принимает решение на подачу (отсутствие подачи) деэмульгатора по трубопроводу 14 с помощью насоса-дозатора из отдельной емкости. При осуществлении подачи деэмульгатора открывается задвижка 3 трубопровода 14. В фильтре часть механических примесей 16 за счет гравитационных сил осаждается на дне. Механические примеси более крупного диаметра задерживаются решеткой 6, а меньшего диаметра решеткой 7. Также решетками задерживаются взвешенные вещества 17.The utility model works as follows. Through the intake pipe 2, with the open valve 3, the contaminated wastewater 15 with mechanical impurities 16, suspended solids 17 and oil 18 enters the coalescent filter 1. After the wastewater arrives, the heating elements 13 are turned on. Depending on the contamination of the wastewater with oil, the operator decides to supply (lack of supply) of the demulsifier through the pipe 14 using a metering pump from a separate container. When feeding the demulsifier, the valve 3 of the pipeline 14 opens. In the filter, part of the mechanical impurities 16 is deposited at the bottom due to gravitational forces. The mechanical impurities of a larger diameter are retained by the grate 6, and of a smaller diameter by the grate 7. Also suspended materials 17 are retained by the gratings.

Далее вода с нефтью (нефтепродуктами) проходит под нижний элемент 9 коалесцентного фильтра. Скорость поступления воды в фильтр регулируется соответствующей задвижкой 3 входного трубопровода 2. Вследствие меньшего удельного веса нефти 18 по сравнению с удельным весом воды нефть поднимается вверх и контактирует с поверхностью элемента, при этом капли нефти скользят вдоль поверхности элемента и скапливаются. Таким образом, происходит их коалесценция. Затем через отверстие в нижнем элементе 10 капли нефти перетекают в зазор между нижним и средним элементом. Там происходит аналогичный процесс укрупнения капель нефти у поверхности промежуточного элемента с дальнейшим перетеканием капель через отверстия в зазор между средним и верхним элементом. После этого капли нефти аналогичным образом через отверстие 10 верхнего элемента 9 поднимаются в верхний слой жидкости. Поскольку диаметр отверстия нижнего элемента минимальный, среднего средний, а верхнего элемента максимальный происходит постепенное увеличение размеров капель нефти, т.е. их дополнительная коалесценция.Next, water with oil (oil products) passes under the lower element 9 of the coalescent filter. The rate of entry of water into the filter is controlled by the corresponding valve 3 of the inlet pipe 2. Due to the lower specific gravity of the oil 18 as compared to the specific gravity of the water, the oil rises and contacts the surface of the element, while oil droplets glide along the surface of the element and accumulate. Thus, their coalescence occurs. Then, through the hole in the lower element 10, oil droplets flow into the gap between the lower and middle elements. There, a similar process of enlargement of oil droplets at the surface of the intermediate element takes place with further flow of the droplets through the holes into the gap between the middle and upper element. After this, drops of oil in a similar manner through the hole 10 of the upper element 9 rise into the upper layer of liquid. Since the diameter of the hole of the lower element is minimal, medium, and the maximum of the upper element, a gradual increase in the size of oil droplets occurs, i.e. their additional coalescence.

После заполнения фильтра закрывается задвижка 3 входного трубопровода 2. С помощью смотровой трубки 11 оператор устанавливает уровни нефти и воды. Затем он, используя смотровую трубку, через трубопровод выдачи 5 сливает нефть (нефтепродукт) в отдельную емкость. После этого через трубопровод выдачи 4 оператор начинает слив чистой воды. При заполнении нижней части фильтра механическими примесями и взвешенными веществами оператор открывает люк 12 и очищает фильтр от осадка. Очистка сточной воды через коалесцентный фильтр позволяет повысить производительность установки, отказаться от дорогостоящих сорбентов и фильтров для очистки воды от нефти и нефтепродуктов, а также экономический эффект может принести сдача нефти на переработку.After filling the filter, the valve 3 of the inlet pipe 2 closes. Using the sight pipe 11, the operator sets the oil and water levels. Then he, using the sight pipe, discharges the oil (oil product) into a separate tank through the discharge pipe 5. After that, through the dispensing pipe 4, the operator begins to drain clean water. When filling the bottom of the filter with mechanical impurities and suspended solids, the operator opens the hatch 12 and cleans the filter from sediment. Wastewater treatment through a coalescent filter allows you to increase the productivity of the installation, to abandon expensive sorbents and filters for treating water from oil and oil products, as well as the delivery of oil for processing can bring economic benefits.

Claims (1)

Коалесцентный фильтр для очистки сточных вод на нефтедобывающих предприятиях, включающий корпус и элементы с отверстиями различного диаметра, люк для очистки от механических примесей, решетки с ячейками различного диаметра, смотровую трубку, отличающийся тем, что коалесцентный фильтр дополнительно оборудуется нагревательными элементами для подогрева сточной воды, а также трубопроводом подачи деэмульгатора с целью увеличения скорости отделения нефти от воды.Coalescent filter for wastewater treatment at oil-producing enterprises, including a housing and elements with holes of various diameters, a hatch for cleaning of mechanical impurities, gratings with cells of various diameters, an inspection tube, characterized in that the coalescent filter is additionally equipped with heating elements for heating wastewater, as well as a demulsifier feed line to increase the rate of separation of oil from water.

Images