Спосіб фінішного очищення нафтовмісних вод

1. Спосіб фінішного очищення нафтовмісних вод (НВВ), який включає багатоступеневу обробку НВВ за допомогою застосування різних фізичних та хімічних процесів і явищ, що сприяють руйну 3 у котрому відокремлюють від механічних домішок і попередньо очищують. Далі НВВ спрямовують у камеру, де встановлено змінні коалесціюючі елементи. Тут за допомогою гравітаційного відстою і коалесценції здійснюють наступний етап очищення води від нафтопродуктів. Укрупнені НЧ періодично видаляють у суднову цистерну нафтових відходів. Фінішна стадія очищення НВВ відбувається в сорбуючому фільтрі зі змінним завантаженням, матеріал якого здатний затримувати емульговані нафтопродукти. Причому, у ньому організовано горизонтальний напрямок потоку НВВ, яку доочищають. Крім того, з метою підвищення ресурсу завантаження застосовують його періодичне промивання зі зливом забрудненої води в шламову цистерну. У порівнянні з попереднім способом в останньому організовано горизонтальний рух води. котра очищається, в сорбуючому фільтрі та його періодичне промивання. Дослідження, проведені авторами [Волошин В.П., Дзюбинский Б.В., Михайлюк В.А. Исследование коалесцирующих матриц нефтесодержащих вод // Судостроительная промышленность. Серия промышленная енергетика, охрана окружающей среды и енергосбережение судов. Л. ЦНИИ «Румб», 1989. Вып.8. - С.40-43] підтверджують ефективність таких заходів. Даний спосіб містить відповідні складові, сприятливі реалізації умов, які забезпечують можливість збільшення ресурсу використання завантаження у фінішній ступіні. Слабким місцем даного способу є зниження згодом якості води, що очищається, за рахунок неефективного використання матеріалу завантаження в сорбуючому фільтрі. Однак, незважаючи на зазначену недосконалість, описаний спосіб прийнятий за прототип, тому що в жодному іншому відомому способі очищення НВВ на етапі фінішної обробки не організовано горизонтального руху води. котру доочищують, у сорбуючому фільтрі і його періодичне промивання. Таким чином, за кількістю загальних ознак, останній спосіб прийнято як прототип способу, що заявляється. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу очищення НВВ, в якому зміна режиму реалізації фінішної обробки води, що дочищається, забезпечує підвищення ресурсних характеристик сепараційної установки в цілому. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в способі фінішного очищення нафтовмісних вод, який включає багатоступінчасту обробку НВВ за допомогою застосування різних фізичних та хімічних процесів і явищ, що сприяють руйнуванню нафтовмісних емульсій і розчинів на стадії фінішної обробки в сорбуючому фільтрі з горизонтальним поданням води, котра доочищується, і періодичним промиванням сорбенту згідно з корисною моделлю перед переходом на режим промивання сорбенту здійснюють зміну напрямку подання води, що дочищається, на протилежний. Останнє досягається поворотом касети із сорбентом на 180° у вертикальній площині навколо горизонтальної осі. Зміну напрямку подання води, котра доочищується, на стадії фінішного очищення у сорбуючому 17855 4 фільтрі перед кожним промиванням сорбенту обґрунтовано тим, що в процесі роботи фільтра нафтопродукт розподіляється в поровому просторі його завантаження визначеним чином. Частина перетину завантаження звільняється для проходження переважно води, оскільки при фронтальному русі НВВ від входу в завантаження до виходу з нього, під дією піднімальної сили, котра виникає внаслідок відмінностей густий нафти і води, нафтопродукт групується у верхній частині касети з завантаженням. Внаслідок цього частина перетину завантаження звільняється для проходження переважно води. Межа ж розділу води і нафтопродуктів прагне до параболічного вигляду [Волошин В.П., Дзюбинский Б.В., Михайлюк В.А. Исследование коалесцирующих матриц нефтесодержащих вод // Судостроительная промышленность. Серия промышленная енергетика, охрана окружающей среды и енергосбережение судов. Л. ЦНИИ «Румб», 1989. Вып.8 - С.42.]. Звідси одна частина завантаження сорбуючого фільтру практично постійно знаходиться в середовищі нафтопродукту, а інша - води. На елементах завантаження, що постійно підпадають під вплив нафтопродукту, відбувається адсорбція важких і легких фракцій нафти. Причому, якщо легкі фракції видаляються з порового простору під час періодичних промивань, то важкі (асфальтени, нафтени) - залишаються і знижують адсорбційну ємність завантаження. Таким чином, найбільш напруженою частиною матеріалу завантаження, власне і визначальною його ресурсу, е частина, яка постійно знаходиться в середовищі нафтопродуктів. При зміні напрямку подання води, що дочищається, на протилежний з'являється можливість задіяти для реалізації процесу адсорбції і частину матеріалу завантаження, котра знаходиться в середовищі води. Це дозволяє збільшити час дії сорбуючого ефекту завантаження в 1,3...1,5 рази. Відповідно підвищується і ресурсна характеристика установки в цілому. Періодичної зміни напрямку подання води, що дочищається, на сорбуючий фільтр можна досягнути шляхом повороту касети із сорбентом на 180° у вертикальній площині через горизонтальну вісь. На рисунку подано схему установки, котра реалізує пропонований спосіб очищення. До складу сепараційної установки входять: насос 1 із трубопроводом подання НВВ 2, водопідігрівач 3. фільтр механічного очищення 4, фільтр попереднього очищення 5, з'єднаний трубопроводом 6 з очисним пристроєм 7. постаченим порожниною 8 для збору відділених нафтопродуктів і послідовно встановленими фильтрувальнокоалесціюючими елементами 9, доочисним сорбуючим фільтром 10, який виконано у вигляді касети з сорбентом, трубопроводами 11 для видалення нафтопродуктів, 12 - для подання води на промивання і 13 - для видалення очищеної води. Очищення НВВ в установці починають з її підігріву у водопідігрівачі 3, відділеному перегородкою від інших порожнин очисного пристрою 7 після подання насосом 1 за допомогою трубопроводу 2. Далі НВВ подають у фільтр 4, у якому затримуються механічні домішки, а потім попередньо очищають у фільтрі 5. В процесі роботи за допомогою 5 17855 трубопроводу 12 здійснюють періодичне промивання фільтруючого завантаження, при цьому нафтопродукти з корпусу фільтра 5 видаляють у порожнину 8 для збору відділених нафтопродуктів. Злив нафтопродуктів з верхньої кришки фільтра 5 здійснюють у спеціальну ємність для збору нафтових залишків (на рисунку не показано) через трубопровід 11. Після обробки НВВ у фільтрі попереднього очищення 5, її спрямовують по трубопроводу б в очисний пристрій 7, де встановлено змінні коалесціюючі елементи 9. У них здійснюють наступний етап очищення води від нафтопродуктів. Частинки нафтопродуктів, укрупнені за допомогою елементів 9. збираються в порожнині 8 і періодично видаляються з установки. Фінішну стадію очищення НВВ здійснюють в сорбуючому фільтрі 10, котрий виконано у вигляді касети, завантаженої змінним завантаженням, матеріал яко Комп’ютерна верстка А. Рябко 6 го здатний адсорбувати дрібнодисперсні нафтові частинки. При досягненні граничного перепаду тиску на сорбуючому фільтрі перед переходом на режим промивання касету із сорбентом повертають на 180° у вертикальній площині навколо горизонтальної осі, після чого здійснюють її промивання зі зливом забрудненої води в шламову цистерну і подальше очищення НВВ до наступного підвищення тиску. Після повороту касети і продовження роботи фільтра нафтопродукт розподіляється на тій частині перетину завантаження через який до цього проходила переважно вода, тобто вільної від адсорбованих важких фракцій нафтопродуктів, що і визначає збільшення часу збереження його працездатності. Далі процес повторюється. Таким чином, досягається підвищення ресурсу завантаження сорбуючого фільтра в 1,3...1,5 рази. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601