TALLINNATEHNIKAÜLIKOOLInseneripedagoogikaõppekeskusTööstus arenevas maailmas
Referaat: „Проектные решения очистных сооружений нефтесодержащих стоков. Дифференциатор ДНС3М.“Õppejõud: JüriRiivesÜliõpilane: Anna KapitanovaTallinn 2005
Введение:В связи с бурным развитием мировой промышленности особенно со второй половины XX векарастёт число различных грузоперевозок втом числе морскими путями. В машинных отделениях кораблей образуются льяльные ипрочие нефтезагразнённые воды, которые требуют очистки перед их сбросом.Международная конвенция MARPOLрегулирует этот вопрос и обязываетморской транспорт сдавать свои льяльные и прочие загрязнённые воды в портах,где осуществляется их очистка. Ранее для очистки требовался достаточно долгийпроцесс на специальном оборудовании, состоящим из немкольких ступеней, напримертаких как: отстой в специяльных ёмкостях, электрофлотация либо коагуляция, либодругой физико-химический способ в объёмных ваннах, фильтрация через слойактивированного угля либо песка. Вся эта сехнологическая цепь занимает не маломеста, однако современные технологии предлагают более рациональные технологии,одной из таких технологий является дифференциатор очистки нефтесодержащих стоков, который включает всебя целых 8 ступеней очистки и может быть установлен на судне.Проектные решения очистных сооружений нефтесодержащихстоковДифференциаторДНС 3М применяется в качестве основногооборудования на очистных сооружениях нефтесодержащих стоков и водопроводныхстанциях технического и питьевого водоснабжения и предназначен для:
очистки нефтесодержащих стоков от автомобильныхмоек, моек узлов и деталей машин с оборотным водоснабжением;
очистки дождевых вод и поверхностного стока стерриторий АЗС, вагонных и локомотивных депо и других промышленных предприятийс последующей доочисткой;
очистки производственных и подтоварных вод,нефтехранилищ, нефтебаз;
очистки балластных вод нефтеналивных судов;
очистки высокомутных вод поверхностных источниковв системах технического и питьевого водоснабжения предприятий и поселков.
ДифференциаторДНС 3Мпрост и надежен вэксплуатации, обеспечиваеточистку воды от взвешенных веществ и нефтепродуктов, гарантирует отсутствие запахов и взрыво-противопожарную безопасность объекта, не требует постояннойпромывки, а при наличии фильтров доочистки защищает их от чрезмерного загрязнения.
Дифференциаторывыпускаются 8-ми типоразмеровпроизводительностью от 3 до 25 м3/ч.Возможно изготовление аппаратов большей производительности.
Дифференциаторы3-го выпуска ДНС3 обеспечивают эффект очистки до 99% посколькувключают в себя 8 ступеней очисткит.е. 8последовательно расположенных, элементарных и хорошо всем известных хрестоматийныхочистных устройств скомпонованныхводном малогабаритном аппарате.
Дифференциаторы3-го выпуска ДНС3, по сравнениюс дифференциаторами предыдущих выпусков ДНС1 и ДНС2, обладают более совершенной системой«удержания достигнутых результатов» т. е. загрязненияизвлеченные на каждой предыдущей ступени очистки теперь практически непроникают на последующие ступени, а удерживаются и отводятся специальнымиконструктивными устройствами аппарата, что значительно повышает конечныйрезультат очистки.
Дифференциатор,малогабаритный закрытый цилиндрический аппарат с коническим днищем и съемнойкрышкой, устанавливается в отапливаемых помещениях на площадке обслуживания,опираясь на нее четырьмя опорами-лапами, расположенными по периметруцилиндрической части аппарата. Возможна установка аппарата на нулевой отметке сзаглублением конической части в приямок-колодец, а так же установка аппаратанепосредственно в грунте на сети дождевой канализации (вместо существующих иуже неработающих нефтеловушек). Аппараты могут быть рассчитаны и изготовленыпод конкретную «нестандартную воду» для конкретного потребителя.
Основной конструкционныйматериал аппарата:
исполнения «У» — углеродистая сталь;
исполнения «К» — коррозионностойкая сталь.
Применение ваппаратах ДНС3 современных конструкционных материалов и технологий значительноснизило металлоемкость конструкции аппаратов, что в свою очередь позволилозначительно уменьшить цену изделия.
Комплектациядифференциаторов дополнительным и вспомогательным оборудованием производится всоответствии с проектнойтехнологической схемой очистных сооружений.
Дифференциаторразработан и выпускается ООО «ПЭСИО» по лицензии патентообладателя. Все права на коммерческое использование защищены патентом № 1674895.Техническиехарактеристики
Марка аппарата ДНС 3…
М3
М5
М8
М10
М12
М15
М20
М25
Производительность, м3/ч
3
5
8
10
12
15
20
25
Производительность, л/с
0,83
1,39
2,22
2,78
3,33
4,17
5,56
6,94
Давление в аппарате, МПа
Атмосферное
Потери напора в аппарате, МПа
0,04
Среда (нефтесодержащие стоки)
Нетоксична, невзрывоопасна
Температура среды (стоков) С0
5 – 40
Концентрации на входе, мг/л:
— взвешенные вещества
2000 – 50
— нефтепродукты
14000 — 10
Эффект очистки %:
— взвешенные вещества
96 — 90%
— нефтепродукты
99 — 95%
Группа аппаратов
ОСТ 26-291-94
Серийный выпуск
ТУ 4859-13232189-00
Сертификат соответствия
РОСС RU.АЯ04.В03893 Принцип действия
Предварительно смешанные с реагентаминефтесодержащие стоки или высокомутные воды поверхностных источников, после5-10 минутного контакта, тангенциально подаются в аппарат где, приобретаявращательное движение в гидроциклоне(флокуляторе) 1, направляются вниз в коническую часть, причем поддействием центробежных сил здесь происходит разделение суспензии (нефтепродуктывверх, шлам вниз), а так же дальнейшее образование и укрупнение хлопьев(флокул).
Далее потокменяет направление движения и, направляясь вверх, поступает в тонкослойный мультигидроциклон 2, образованныйкоаксиально расположенными пластинами, здесь еще сильно действует центробежноеполе сил, а разделение объема на тонкие слои, предусматривает ламинарный режимдвижения потока.
Далее стокипопадают в осветлитель во взвешенномслое 3, где в цилиндрической части аппарата, с уменьшением скоростивосходящего потока до 1 мм/с,усиливается действие гравитационного поля. Здесь взвешенные частицы образуютсвоеобразный фильтр – взвешенный слой,а разделение его тонкослойными пластинами, при условии продолжающегося вращенияпотока, так же предполагает разделение суспензии за счет центробежных сил т.е.продолжается эффект разделения суспензии в тонкослойном мультигидроциклоне.
Послеосветлителя во взвешенном слое стоки, продолжая движение вверх, попадают в тонкослойный коалесцирующий трубчатый блокотстойник 4, образованный трубчатыми элементами, расположенными подуглом 60-450к горизонту, расчет трубчатого блока производитсяисходя из гидравлической крупности (скорости осаждения, всплытия) частиц,причем общая длина трубок блока может достигать нескольких километров. В тонкослойном трубчатом блоке происходиттонкослойное осаждение (всплытие) частиц, а поскольку трубки выполнены изкоалесцирующего материала, происходит так же коалесценция (укрупнение) частицнефтепродуктов на коалесцирующей поверхности трубок.
Тонкослойныеблоки, выпускаемые отдельно, так же могут с успехом использоваться приреконструкции существующих вертикальных отстойников или осветлителей.
Далее стокипопадают в напорныйотстойник-отделитель нефтепродуктов 5, где всплывающие нефтепродуктывытесняются объемом флотационной камеры и скапливаются на ограниченнойсвободной поверхности толстым слоем, откуда отводятся коллекторомнефтепродуктов.
Далее потоквновь меняет свое направление и, двигаясь вниз, тангенциально вводится в аэратор-флотатор–трехсредный гидроциклон 6,где вновь приобретая вращательное движение, сталкивается с противотокомпузырьков воздуха из подводимой сюда водовоздушной смеси, что способствуетотделению и флотации мелкодисперсных частиц загрязнений.
В коническойчасти аэратора-флотатора поток вновь меняет свое направление движения и,двигаясь вверх, попадает в коалесцирующийфильтр 7. Здесь мелкодисперсные частицы нефтепродуктов коалесцируются(укрупняются на гранулах коалесцирующей загрузки) и, образовавшиеся флокулывсплывают в отстойную зону коалесцирующего фильтра, откуда так же отводятсяколлектором нефтепродуктов.
Далее потокпоступает во флотационную камеру 8,где посредством напорной флотации происходит окончательная доочистка воды отнаиболее мелких частиц загрязнений.
Очищенная вода собирается периферийным отводящимколлектором флотационной камеры и самотеком выводится из дифференциатора врезервуар чистой воды.
Дляобеспечения процесса напорной флотации из резервуара чистой воды,вспомогательным вихревым насосом через напорный бак водовоздушной смеси, 5-10%расхода очищенной воды возвращается в дифференциатор в виде водовоздушнойсмеси, приготовленной посредством водовоздушного эжектора, установленного набайпасной линии насоса.
Периодическаяпромывка коалесцирующего фильтра 4обеспечивается тем же насосом из линии водовоздушной смеси.
Шлам издифференциатора периодически сбрасывается путем кратковременного открытияшлангового затвора на шламовом патрубке дифференциатора.
ВспомогательныеаппаратыНапорный бак
Цилиндрический аппарат с эллиптическим днищем исъемной эллиптической крышкой, оснащенный внутренними перегородками. Рабочеедавление 0,4 МПа. Аппарат предназначен для растворения воздуха в рабочейжидкости. Объем растворяемого в напорном баке воздуха составляет 5% от объемарабочей жидкости при времени контакта 3 мин и давлении 0,4 МПа. Аппаратывыпускаются емкостью 50, 100, 150, 200 л.Эжектор водовоздушный
Эжектор предназначен для подсоса воздуха и подачиего во всасывающий трубопровод насоса. Эжектор устанавливается на байпаснойлинии насоса. Производительность эжектора по воздуху до 600 л/ч при давлениинасоса 0,6 МПа. Основной конструктивный материал –коррозионностойкая сталь.ДополнительноеоборудованиеГидроциклон
Гидроциклон предназначен для предварительнойочистки нефтесодержащих стоков – удаления песка и снижения концентрациивзвешенных частиц. Гидроциклоны имеют внутреннее образивостойкое гумированноепокрытие. Гидроциклоны выпускаются производительностью 5; 10 м3/ч.Основной конструктивный материал – углеродистая сталь, коррозионностойкаясталь.Шламоуплотнитель
Цилиндрический аппарат с коническим днищем,работающий при атмосферном давлении, предназначен для уплотнения шлама издифференциатора. Шламоуплотнители выпускаются емкостью 0,7; 1,4 м3.Основной конструктивный материал – углеродистая сталь, коррозионностойкаясталь.Нутч-фильтр
Аппаратпредназначен для приема и обезвоживания уплотненного шлама (осадка) поддействием вакуума. Аппараты выпускаются производительностью 0,1 т/ч пообезвоженному осадку. Основной конструктивный материал – углеродистая сталь,коррозионностойкая сталь.Приемные резервуары стоков
Резервуарывыпускаются для работы под налив емкостью от 3,0 до 20,0 м3.Резервуары могут быть оснащены трубопроводом гидросмыва осадка. Основнойконструктивный материал – углеродистая сталь, коррозионностойкая сталь.Резервуары чистой воды
Резервуары выпускаются для работы под наливемкостью от 3,0 до 20,0 м3. Резервуары, предназначенные для системоборотного водоснабжения, могут оборудоваться змеевиком подогрева. Основной конструктивный материал – углеродистая сталь,коррозионностойкая сталь.
Выводы:
Благодарябыстрому развитию технологий, новые разработки зачастую становятся меньшихгабаритов, при чём обладают не худшей, а за частую и лучшейпроизводительностью. Передовые технологии позволяют рационализироватьтехнологические процессы, что доказывает вышеприведённое описаниедифференциатора ДНС 3М,использование которого позволяет сэкономить и место отводимое подтехнологический процесс и время идущее на обработку.