RU2781068C1 - Filter for purifying oily waters - Google Patents

Abstract

FIELD: treatment of water.

SUBSTANCE: invention relates to a filter for purifying oily waters, containing a body; branch pipes for the supply of water for purification and the output of separated petroleum products and purified water; metal meshes restricting the granular filler; double-sifted sea sand with a particle size of 0.5 to 1.0 mm is used as a filter charge; an annular perforated collector for the supply of water for purification is installed in the upper part of the filter body, made in the form of a ring with holes on the bottom, wherein the total area of the holes is greater than the area of the collector inlet; characterised by the cylindrical filter body being made all-welded and tapering upwards, with a neck in the upper part thereof with a upper thread of a diameter smaller than the filter body for loading the filtering material, configured to be covered with a threaded lid and a rubber liner located in the groove; a branch pipe for discharging the filtered petroleum products and a pressure gauge are installed on the upper surface of the lid, handles are provided on the sides of the removable lid for screwing tightly on the body, a throttle valve is installed on the branch pipe for the supply of water for purification, and the outlet branch pipe for the purified water extends along the filter body up to the level of the top lid of the filter and has a valve for the supply of washing water, wherein the upper restricting metal mesh is removable and flexible, and the collector for discharging the purified water is wrapped in a metal mesh with a cell size of 0.5 mm.

EFFECT: ensured purification of oily waters.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для разделения нефтеводяных эмульсий и может быть использовано для очистки судовых нефтесодержащих вод, а также на всех промышленных предприятиях, имеющих нефтесодержащие стоки.The invention relates to devices for separating oil-water emulsions and can be used to purify ship oily waters, as well as in all industrial enterprises with oily effluents.

Известен фильтр с зернистой загрузкой и способ его регенерации (а.с. №1273142 МПК B01D 17/022, опубл. 30.11.86 г., бюл. №44), содержащий цилиндрический корпус с днищем, средства для подачи очищаемой и промывочной жидкости, отвода фильтрата, концентрично установленную с наружной стороны корпуса емкость с патрубком для удаления осадка. Фильтр снабжен средством для подачи воздуха, присоединенным к днищу, цилиндроконическим колпаком с патрубком для отвода воздуха, перфорированной перегородкой, установленной под загрузкой, емкость снабжена крышкой. Для эффективной работы такого фильтра необходимо применять мелкие гранулы. Очищаемая вода прокачивается через загрузку сверху вниз.A filter with a granular load and a method for its regeneration are known (AS No. 1273142 IPC B01D 17/022, publ. 30.11.86, bull. No. 44), containing a cylindrical housing with a bottom, means for supplying the cleaned and flushing liquid, filtrate outlet, a container concentrically mounted on the outer side of the body with a pipe for removing sediment. The filter is equipped with a means for supplying air connected to the bottom, a cylindrical cap with an air outlet pipe, a perforated partition installed under the load, and the container is provided with a lid. For the effective operation of such a filter, it is necessary to use small granules. The purified water is pumped through the loading from top to bottom.

Известен фильтр (патент Украины №79114 МПК B01D 17/022, опубл. 25.05.2007 г., бюл. №7), содержащий корпус, заполненный гранулами, с верхней и нижней крышками, патрубки для подвода очищаемой нефтеводяной эмульсии, вывода отсепарированных нефтепродуктов и очищенной воды, металлические сетки, ограничивающие гранулированный наполнитель, между верхней и нижней крышками фильтра помещено несколько цилиндрических обечаек с фланцами, между которыми установлены ограничительные сетки, разделяющие объем корпуса на секции, которые заполняются слоями гранул, верхний и нижний слои состоят из крупных гранул, а промежуточные слои - из мелких, причем плотность гранул верхнего слоя меньше плотности воды, а плотность остальных гранул больше плотности воды, между слоем крупных гранул, заполняющих нижнюю крышку и вышележащим слоем мелких гранул зазора нет, кроме того в нижней крышке имеется перфорированный коллектор, выполненный в виде кольца с перемычкой, с размером перфорации меньше диаметра крупных гранул, соединенный с патрубком для вывода очищенной воды и патрубком для подвода сжатого воздуха, кроме того верхняя крышка разделена перегородкой на два отделения, к одному из которых присоединен патрубок подвода очищаемой нефтеводяной эмульсии, а к другому - патрубок вывода отсепарированных нефтепродуктов.A filter is known (patent of Ukraine No. 79114 MPK B01D 17/022, publ. 25.05.2007, bull. No. 7), containing a body filled with granules, with top and bottom covers, nozzles for supplying a purified oil-water emulsion, output of separated oil products and purified water, metal meshes limiting the granular filler, several cylindrical shells with flanges are placed between the upper and lower covers of the filter, between which restrictive meshes are installed, dividing the body volume into sections that are filled with layers of granules, the upper and lower layers consist of large granules, and intermediate layers - from small ones, and the density of the granules of the upper layer is less than the density of water, and the density of the remaining granules is greater than the density of water, there is no gap between the layer of large granules filling the bottom cover and the overlying layer of small granules, in addition, there is a perforated collector in the bottom cover, made in in the form of a ring with a bridge, with a perforation size smaller than the diameter of large grains l, connected to a branch pipe for discharging purified water and a branch pipe for supplying compressed air, in addition, the top cover is divided by a partition into two compartments, one of which is connected to a branch pipe for supplying a purified oil-water emulsion, and to the other - a branch pipe for discharging separated oil products.

Известен фильтр (патент Российской Федерации №2660875 МПК B01D 17/022, B01D 24/00, опубл. 10.07.2018 г., бюл. №19), по большинству признаков принятый за прототип, содержащий корпус, в виде нескольких цилиндрических обечаек, заполненный гранулами, с верхней и нижней крышками, патрубки для подвода очищаемой нефтеводяной эмульсии, вывода отсепарированных нефтепродуктов и очищенной воды, металлические сетки, ограничивающие гранулированный наполнитель, в качестве фильтрующей загрузки первой (верхней) ступени используется дважды просеянный морской песок с размером частиц 0,5-1,0 мм, а в качестве второй ступени фильтрующей загрузки используются опилки с размером частиц 0,5-1,0 мм из древесины ели, которая обладает большой пористостью, причем между слоями песка и опилок имеется зазор для накопления нефтепродуктов скоалесцировавших в первой ступени, кроме того в верхней крышке установлен кольцевой перфорированный коллектор для подвода очищаемой воды, который выполнен в виде кольца с отверстиями снизу, диаметр которых постепенно увеличивается по мере удаления от входного отверстия, а расстояние между ними уменьшается, причем суммарная площадь отверстий должна быть больше площади входного отверстия коллектора.A filter is known (patent of the Russian Federation No. 2660875 IPC B01D 17/022, B01D 24/00, publ. granules, with top and bottom covers, nozzles for supplying a purified oil-water emulsion, output of separated oil products and purified water, metal meshes that limit the granular filler, double-sifted sea sand with a particle size of 0.5- 1.0 mm, and sawdust with a particle size of 0.5-1.0 mm from spruce wood, which has a high porosity, is used as the second stage of the filtering load, and there is a gap between the layers of sand and sawdust for the accumulation of oil products coalesced in the first stage, in addition, an annular perforated collector for supplying purified water is installed in the top cover, which is made in the form of a ring with holes from below, the diameter of which gradually increases with distance from the inlet, and the distance between them decreases, and the total area of the holes must be greater than the area of the collector inlet.

Недостатками таких фильтров является наличие в корпусе фильтра фланцевых соединений большого диаметра, которые усложняют конструкцию фильтра и процесс сборки - разборки фильтра при замене фильтрующей загрузки, также требуется большое количество крепежа (болты, гайки), в целом это повышает стоимость фильтра.The disadvantages of such filters are the presence of large-diameter flange connections in the filter housing, which complicate the design of the filter and the process of assembly - disassembly of the filter when replacing the filter load, a large number of fasteners (bolts, nuts) are also required, in general, this increases the cost of the filter.

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции и процесса сборки-разборки фильтра при замене фильтрующей загрузки, снижения стоимости фильтра, которая достигается тем, что в фильтре для очистки нефтесодержащих вод, в отличие от прототипа, цилиндрический корпус фильтра выполнен цельносварным сужающимся кверху, в верхней части которого имеется горловина с резьбой на верхней части диаметром, меньшим корпуса фильтра для загрузки фильтрующего материала, которая закрывается крышкой с резьбой и резиновой прокладкой, расположенной в канавке, на верхней поверхности крышки установлены патрубок для отвода отфильтрованных нефтепродуктов и манометр, по бокам съемной крышки имеются ручки для ее плотного закручивания на корпусе, кроме того на патрубке ввода очищаемой воды установлен дроссельный клапан, выходной патрубок для очищенной воды проходит вдоль корпуса фильтра вверх до уровня верхней крышки фильтра и имеет клапан для подвода промывочной воды, при этом верхняя ограничительная металлическая сетка выполнена съемной и гибкой, коллектор для вывода очищенной воды обернут металлической сеткой с размером ячейки менее 0,5 мм.The objective of the invention is to simplify the design and process of assembling and disassembling the filter when replacing the filter load, reducing the cost of the filter, which is achieved by the fact that in the filter for cleaning oily waters, in contrast to the prototype, the cylindrical filter housing is made all-welded tapering upwards, in the upper part of which there is a threaded neck on the upper part with a diameter smaller than the filter body for loading filter material, which is closed with a threaded cover and a rubber gasket located in the groove, a branch pipe for draining filtered oil products and a pressure gauge are installed on the upper surface of the cover, on the sides of the removable cover there are handles for its tight twisting on the body, in addition, a throttle valve is installed on the treated water inlet pipe, the outlet pipe for purified water runs along the filter body up to the level of the upper cover of the filter and has a valve for supplying flushing water, while the upper restrictive i the metal mesh is made removable and flexible, the collector for the output of purified water is wrapped with a metal mesh with a mesh size of less than 0.5 mm.

Резьбовое соединение корпуса с крышкой фильтра позволяет быстро открывать-закрывать фильтр при замене фильтрующей загрузки и исключает применение фланцевых соединений большого диаметра, которые усложняют конструкцию фильтра и процесс сборки-разборки фильтра при замене фильтрующей загрузки, и для которых также требуется большое количество крепежа (болты, гайки).The threaded connection of the housing with the filter cover allows you to quickly open and close the filter when replacing the filter load and eliminates the use of large-diameter flange connections, which complicate the design of the filter and the process of assembling and disassembling the filter when replacing the filter load, and which also require a large number of fasteners (bolts, nuts).

На патрубке подвода очищаемой воды установлен дроссельный клапан для регулирования скорости фильтрации, которая не должна превышать 3 м/час, так как при превышении этого значения скорости значительно снижается качество очистки.A throttle valve is installed on the treated water supply pipe to control the filtration rate, which should not exceed 3 m/h, since if this speed value is exceeded, the quality of cleaning is significantly reduced.

Для эффективного процесса очистки корпус фильтра всегда должен быть заполнен жидкостью, даже после прекращения процесса фильтрации, так как при опорожнении фильтра нефтепродукты загрязнят весь объем фильтрующей загрузки и попадут в выходной патрубок для очищенной воды, а это потребует замену фильтрующей загрузки и тщательную очистку от нефтепродуктов всех элементов фильтра. Предотвращение опорожнения фильтра, достигается тем, что выходной патрубок для очищенной воды проходит вдоль корпуса фильтра вверх до уровня верхней крышки фильтра.For an effective cleaning process, the filter housing must always be filled with liquid, even after the filtration process has stopped, since when the filter is emptied, oil products will contaminate the entire volume of the filter media and enter the outlet pipe for purified water, and this will require replacement of the filter media and thorough cleaning of oil products from all filter elements. Prevention of emptying of the filter is achieved by the fact that the outlet pipe for purified water passes along the filter housing up to the level of the top cover of the filter.

При превышении перепада давления на фильтре более 0,05 МПа или ухудшения очистки производят промывку фильтрующей загрузки для этого на выходном патрубке для очищенной воды имеется клапан для подвода промывочной воды.When the pressure drop across the filter exceeds 0.05 MPa or the cleaning deteriorates, the filtering load is washed; for this, there is a valve for supplying washing water on the outlet pipe for purified water.

Для предотвращения вымывания фильтрующей загрузки из корпуса фильтра коллектор для вывода очищенной воды обернут металлической сеткой с размером ячейки менее 0,5 мм.To prevent the filter media from being washed out of the filter housing, the purified water outlet manifold is wrapped with a metal mesh with a mesh size of less than 0.5 mm.

В качестве фильтрующей загрузки используется дважды просеянный морской песок с размером частиц 0,5-1 мм, который просеивают сначала через сито с размером ячейки 1 мм, а затем через сито с размером ячейки 0,5 мм, таким образом из песка удаляются частицы более 1 мм и менее 0,5 мм, В фильтре используется морской песок, так как по сравнению с речным он имеет больший диапазон частиц (песчинок) и содержит меньше примесей (глины и т.д.)As a filter load, twice-sifted sea sand with a particle size of 0.5-1 mm is used, which is sifted first through a sieve with a mesh size of 1 mm, and then through a sieve with a mesh size of 0.5 mm, thus particles larger than 1 are removed from the sand. mm and less than 0.5 mm, Sea sand is used in the filter, since, compared to river sand, it has a larger range of particles (grains of sand) and contains less impurities (clay, etc.)

Фильтр для очистки нефтесодержащих вод поясняется графическими изображениями: фиг. 1 - фильтр для очистки нефтесодержащих вод в разрезе; фиг. 2 - крышка фильтра.The filter for purification of oily waters is illustrated by graphic representations: fig. 1 - filter for purification of oily waters in the context; fig. 2 - filter cover.

Фильтр для очистки нефтесодержащих вод (фиг. 1) содержит цилиндрический цельносварной корпус 1, дроссельный клапан 2 на патрубке подвода очищаемой воды, перфорированный коллектор 3 для подачи очищаемой воды в корпус 1 фильтра, крышку 4 фильтра, манометр 5, патрубок 6 вывода отсепарированных нефтепродуктов, верхнюю съемную гибкую ограничительную сетку 7, патрубок 8 вывода очищенной воды, фильтрующую загрузку 9, клапан 10 для подачи промывочной воды, перфорированный коллектор 11 для вывода очищенной воды, защитную металлическую сетку 12 с размером ячейки менее 0,5 мм.The filter for purification of oily waters (Fig. 1) contains a cylindrical all-welded body 1, a throttle valve 2 on the treated water supply pipe, a perforated manifold 3 for supplying treated water to the filter housing 1, a filter cover 4, a pressure gauge 5, a branch pipe 6 for the output of separated oil products, upper removable flexible restrictive mesh 7, pipe 8 for purified water outlet, filter load 9, valve 10 for supplying flush water, perforated manifold 11 for purified water outlet, protective metal mesh 12 with a mesh size of less than 0.5 mm.

Фильтр для очистки нефтесодержащих вод работает следующим образом.Filter for purification of oily water works as follows.

Нефтесодержащая вода через дроссельный клапан 2 и перфорированный коллектор 3 подается в объем корпуса фильтра 1 и поступает на очистку в фильтрующую загрузку 9 заполненную дважды просеянным песком с размером частиц 0,5-1 мм, где происходит очистка нефтесодержащих вод методами коалесценции и фильтрования. Затем очищенная вода, выводится из объема корпуса фильтра 1 через перфорированный коллектор 11 и патрубок вывода очищенной воды 8. Защитная металлическая сетка с размером ячейки менее 0,5 мм 12 служит для предотвращения вымывания фильтрующей загрузки 9 из корпуса фильтра 1 в процессе очистки. Отделенные нефтепродукты выводятся из объема корпуса 1 фильтра через патрубок 6. Съемная крышка 4 фильтра служит для быстрого открывания-закрывания корпуса 1 фильтра при замене фильтрующей загрузки 9. По показаниям манометра 5 определяют загрязненность фильтра, при перепаде давления на фильтре более 0,05 МПа производят промывку фильтрующей загрузки 9 подачей промывочной воды через клапан 10. Верхняя ограничительная сетка 7 служит для предотвращения вымывания фильтрующей загрузки 9 из корпуса 1 фильтра в процессе промывки.Oily water through a throttle valve 2 and a perforated collector 3 is fed into the volume of the filter housing 1 and enters for cleaning into the filtering load 9 filled with double-sifted sand with a particle size of 0.5-1 mm, where oily water is purified by coalescence and filtration methods. Then the purified water is discharged from the volume of the filter housing 1 through the perforated collector 11 and the purified water outlet pipe 8. The protective metal mesh with a mesh size of less than 0.5 mm 12 serves to prevent the filter load 9 from being washed out of the filter housing 1 during the cleaning process. The separated oil products are removed from the volume of the filter housing 1 through the pipe 6. The removable cover 4 of the filter serves to quickly open and close the filter housing 1 when replacing the filter load 9. According to the readings of the pressure gauge 5, the contamination of the filter is determined, with a pressure drop across the filter of more than 0.05 MPa, washing the filter load 9 by supplying wash water through the valve 10. The upper restrictive mesh 7 serves to prevent the filter load 9 from being washed out of the filter housing 1 during the washing process.

Claims (1)

Фильтр для очистки нефтесодержащих вод, содержащий корпус, патрубки для подвода очищаемой воды, вывода отсепарированных нефтепродуктов и очищенной воды, металлические сетки, ограничивающие гранулированный наполнитель, в качестве фильтрующей загрузки используется дважды просеянный морской песок с размером частиц 0,5-1,0 мм, в верхней части корпуса фильтра установлен кольцевой перфорированный коллектор для подвода очищаемой воды, который выполнен в виде кольца с отверстиями снизу, причем суммарная площадь отверстий больше площади входного отверстия коллектора, отличающийся тем, что цилиндрический корпус фильтра выполнен цельносварным сужающимся кверху, в верхней части которого имеется горловина с резьбой на верхней части диаметром, меньшим корпуса фильтра для загрузки фильтрующего материала, которая закрывается крышкой с резьбой и резиновой прокладкой, расположенной в канавке, на верхней поверхности крышки установлены патрубок для отвода отфильтрованных нефтепродуктов и манометр, по бокам съемной крышки имеются ручки для ее плотного закручивания на корпусе, на патрубке ввода очищаемой воды установлен дроссельный клапан, выходной патрубок для очищенной воды проходит вдоль корпуса фильтра вверх до уровня верхней крышки фильтра и имеет клапан для подвода промывочной воды, при этом верхняя ограничительная металлическая сетка выполнена съемной и гибкой, коллектор для вывода очищенной воды обернут металлической сеткой с размером ячейки 0,5 мм.Filter for purification of oily waters, containing a body, branch pipes for supplying purified water, output of separated oil products and purified water, metal meshes limiting granular filler, double-sifted sea sand with a particle size of 0.5-1.0 mm is used as a filtering load, in the upper part of the filter housing there is an annular perforated collector for supplying purified water, which is made in the form of a ring with holes at the bottom, and the total area of the holes is greater than the area of the collector inlet, characterized in that the cylindrical filter housing is made all-welded tapering upwards, in the upper part of which there is a neck with a thread on the upper part with a diameter smaller than the filter body for loading filter material, which is closed with a threaded cover and a rubber gasket located in the groove; m of the removable cover there are handles for its tight tightening on the body, a throttle valve is installed on the inlet pipe of the purified water, the outlet pipe for purified water runs along the filter body up to the level of the upper cover of the filter and has a valve for supplying flushing water, while the upper restrictive metal mesh made removable and flexible, the collector for the output of purified water is wrapped with a metal mesh with a mesh size of 0.5 mm.

Images