Отстойник: назначение, принцип работы, типы и устройство

Устройство и принцип работы отстойников нефти

Одной из важнейших операций на нефтепромысловых предприятиях является очистка «черного золота» от взвешенных в ней примесей. В первую очередь этот процесс связан с обезвоживанием и дегазацией сырой нефти. С этой целью применяются отстойники. Их предназначение – отделение добываемого продукта от пластовой жидкости и газов.

ТИПЫ ОТСТОЙНИКОВ

По расположению в пространстве эти емкости делятся на горизонтальные и вертикальные. Наиболее распространенными являются аппараты с нижним распределенным вводом эмульсии (ОГ, ОН, ОВД). Также весьма востребованы отстойники вводом сырья по радиальному и горизонтальному типу (ОБН). Маркировка изделия отражает его тип и характеристики. Например:

  • ОГ-200С – отстойник горизонтальный общим объемом 2000 м3, с сепарационным отсеком.
  • ОГН-П-2000-1,0-1 и ОГВ-Г объемом 200 м3 – модели, требующие обязательной изоляции для полной адаптации к условиям эксплуатации.

В соответствии с режимом работы отстойники подразделяются на непрерывные, полунепрерывные и контактные (периодические).

Для очистки нефти преимущественно используют отстойники в горизонтальном исполнении. Они, в свою очередь, условно классифицируются по рабочему давлению: 1,0; 1,6 и 2,5 МПа.

УСТРОЙСТВО ОТСТОЙНИКОВ НЕФТИ

Корпус данных аппаратов выполнен в виде цилиндрической емкости с эллиптическими днищами, позволяющими выдерживать при эксплуатации давление до 2,5 Мпа.

Основными элементами схемы являются:

  • вводный штуцер для подачи эмульсии, к нему присоединены 2 перфорированных коллектора;
  • коробчатые распределители, имеющие множество отверстий;
  • уровнемер и другие контрольно-измерительные системы;
  • устройство для сбора и вывода чистой нефти с выпускным штуцером;
  • переливной клапан, через который происходит сброс пластовой воды.

Узлы внутренней части отстойника разделены перегородками. Предусмотрено также коалесцирующее устройство, необходимое для улучшения процесса обезвоживания.

Весь агрегат монтируется на опоры (седловые или лапы), жестко прикрепляющиеся к железобетонному фундаменту с помощью анкерных болтов. В комплекте с отстойником обычно идут лестница и площадка с ограждением для обеспечения доступа и безопасной работы персонала. Кроме того, для эффективного технического обслуживания в конструкции предусмотрено наличие пропарной и дренажной системы.

Оборудование для очистки нефти контактирует с вредными, коррозионно активными субстанциями с высоким содержанием сероводорода. Чтобы защитить емкость от неблагоприятного воздействия рабочей чреды, на корпус наносят стойкое антикоррозийное покрытие, а внутренние детали изготавливают из нержавеющей стали. По желанию заказчика для поддержания необходимого температурного режима отстойники могут быть укомплектованы теплоизоляцией.

КАК ПРОИСХОДИТ ОЧИСТКА НЕФТИ

Принцип работы агрегатов заключается в следующем. Нефтяная эмульсия подается в резервуар через входной штуцер. Затем жидкость направляется в два перфорированных коллектора, расположенные в нижней части емкости. Просачиваясь сквозь тонкие отверстия, эмульсия поступает в виде струек непосредственно в отстойник. В ходе этого процесса жидкость проходит через коробчатые распределители, за счет чего обеспечивается сепарация по всей внутренней части устройства. Сам процесс отделения сырой нефти от водных примесей основан на разнице в удельном весе компонентов нефтяной эмульсии. Её струйки проходят через слой воды, которая полностью покрывает коллекторы. В результате капли Н2О увеличиваются, тяжелеют и оседают на дно отстойника. Обезвоженная нефть, в свою очередь, становится легче и поднимается наверх.

Когда пластовая вода достигает определенного уровня, она удаляется из отстойника посредством переливного клапана. По мере накопления обезвоженной нефти она выводится из емкости через сливное устройство в верхней части корпуса. Уровень фаз и процесс в целом контролируется уровнемером.

Отстойники для нефти находят применение также в водопроводных и канализационных системах, разных отраслях промышленности, ирригационных и гидротехнических сооружениях и т.д.

Первичные отстойники

Первичный отстойник – сооружение блока механической очистки, предназначенное для гравитационного отстаивания мелкодисперсных загрязнений, в основном органических, и как следствие снижение БПК и ХПК. Форма в плане – круглая или прямоугольная. Количество отстойников определяется расчетом и должно быть не менее двух.

Первичные отстойники могут быть:

Отличаются эти отстойники движением потока очищаемой воды.

Первичный горизонтальный отстойник – это резервуар прямоугольной формы, состоящий из нескольких коридоров. По вертикали сооружение можно разделить на рабочую часть (где происходит осаждение) и иловую (где собирается осадок). Между этими условными зонами должно быть расстояние минимум 0,4 м. В начале горизонтального отстойника устраивается приямок, куда сгребается (скребками) или смывается осадок. Из приямка он удаляется гидроэлеваторами или насосами. Минусом такого типа сооружения является большая площадь. Плюс – высокая эффективность.

Вертикальный первичный отстойник – это сооружение цилиндрической формы с коническим днищем. Очищаемая вода подается сверху в трубу, которая расположена в центре сооружения. Под трубой располагается отражательный щит. Ударяясь об него, вода изменяет направление и движется снизу вверх. Для лучшего распределения потока центральную трубу делают с уширением на нижнем конце. Осветленная вода собирается сборными лотками, которые расположены на кромке резервуара. Осадок же накапливается в конусной (иловой) части отстойника и удаляется от туда под действием давления (гидростатического) через иловую трубу. Минусы конструкции – большая глубина и невозможность применения при производительности очистной станции до 10 000 м3/сут.

Радиальный первичный отстойник – частный случай вертикального отстойника. Разница в том, что в этом типе сооружения вода движется от центра к периферии, а не снизу вверх. Поэтому и конструкция другая. Радиальный отстойник, как и вертикальный, круглый в плане. Но подающая сточную воду труба расположена снизу. Подача стока также осуществляется в центр, здесь наблюдаются самые большие скорости, которые уменьшаются по мере приближения к сборным лоткам (периферии). Осадок, скапливающийся на дне, перемещается скребками в иловый приямок (в центре), откуда он удаляется центробежным или плунжерным насосом. Минус конструкции – низкая эффективность. Плюс – не высокая стоимость. Разновидности этого типа отстойников – отстойник с периферийным впуском и с вращающимися водораспределительными и водосборными устройствами.

Все виды отстойников оснащены устройствами для сбора плавающих веществ.

Исходя из режима работы первичных отстойников их делят на:

  1. Периодического действия (контактные)
  2. Непрерывного действия (проточные)

При выборе типа отстойника учитывают экономический фактор, состав стоков, геологические и гидрогеологические условия, условия местности, расчетные расходы и т.д.

В случае, если эффективности очистки не достаточно, то можно добавить еще одну ступень очистки или интенсифицировать конструкцию сооружения. В этой сфере много внимания уделяется системе впуска сточной воды в сооружения, так как на очистку оказывает большое влияние распределение потока. В горизонтальных отстойниках, например, для этого используют перфорированные щиты, расположенные в начале резервуара (на 1/3 длины от ввода); в вертикальных – отражательный щит. Возможно применение аэрации в радиальных отстойниках, для оттирания механических частиц от органики.

Конструкция и принцип работы первичных отстойников для очистки сточных вод

Очистка сточных вод — технологически достаточно сложный процесс, включающий несколько групп операций.

Одной из важнейших является выделение содержащихся в стоках механических примесей органического и неорганического происхождения.

Для ее выполнения в составе очистных сооружений предусматривают отстойники.

Краткое описание

Очистку сточных вод производят в несколько этапов.

Наиболее часто в промышленных масштабах, а в настоящее время и для частных домов, применяют процессы, которые разбиваются на четыре основных стадии:

  • механическую очистку;
  • биологическую обработку;
  • физико-химическую обработку;
  • обеззараживание (дезинфекцию).

На первом этапе производится разделение загрязнений, поступающих, например, после канализационного насоса для унитаза, на фракции по видам, размерам частиц, растворимости и т.д.

В его ходе тяжёлые нерастворимые примеси могут быть осаждены в виде осадка, а органические вещества легче воды (такие как жиры, углеводороды и пр.) выделены в виде пленок на поверхности.

В результате такого разделения получают частично осветленные воды, которые поступают на дальнейшую обработку.

С задачей первичного осветления и сепарации загрязнений отлично справляются отстойник и септик (расстояние от дома по нормам указано здесь).

На этапах биологической и физико-химической обработки оставшиеся в воде примеси подвергаются разложению культурами аэробных и анаэробных микроорганизмов, преобразуются в твердые нерастворимые осадки путем обработки соответствующими химическими реагентами или собираются сорбирующими веществами.

А что вы знаете про пайку полипропиленовых труб в труднодоступных местах — видео, снятое во время работы, можно посмотреть на странице, скрытой под ссылкой. Прочитайте полезную статью, в которой подробно описано, какие инструменты могут понадобится для соединения пластиковых труб

Как оборудовать ванную комнату для инвалида, написано на этой странице.

В результате такой обработки вода содержит взвесь нерастворимых осадков, которые также могут быть выделены с минимальным уровнем затрат при использовании отстойников.

Назначение и разновидности резервуаров

Отстойник — часть очистных сооружений (отзывы про септик Крот прочитайте здесь), предназначенная для выделения нерастворимых механических примесей.

Этот процесс может применяться:

  • для предварительной, частичной очистки;
  • в качестве единственной самостоятельной операции.

Первый вариант имеет место, если по условиям требуется полное (или почти полное) удаление загрязнений с применением фильтров и биологических систем.

Второй — если выделение только механических примесей считается достаточным по санитарным нормам уровнем очистки.

Отстойники применяют в качестве первичных, установку которых производят перед устройствами для фильтрования и биологической обработки, или вторичных, которые удаляют оставшиеся после других видов обработки нерастворимые фракции.

Читайте также:  Установка дождеприемника для ливневой канализации: критерии выбора и особенности монтажа

Отстойники подразделяются по режиму работы.

В проточных отстойниках (про принцип работы септика Танк прочитайте на этой странице) — устройствах непрерывного действия, выделение примесей осуществляется из воды, находящейся в постоянном движении с низкой скоростью.

Контактные отстойники или устройства периодического действия используют дискретный режим работы, при котором жидкость, в течение некоторого промежутка времени, остается в покое.

На этом этапе происходит осаждение, затем, частично, осветленная вода выбрасывается на дальнейшую обработку, а в устройство подается следующая порция.

На практике применяется множество разновидностей конструкций отстойников, которые по общим признакам могут быть разделены на:

  • горизонтальные;
  • вертикальные;
  • радиальные.

Для справки! Зачастую к отстойникам причисляют осветлители, осуществляющие фильтрацию примесей через плавучие фильтры, состоящие из слоев взвеси.

А что вам известно про размеры утеплителя для труб из вспененного полиэтилена? В полезной статье описаны технические характеристики и условия применения теплоизоляции трубопроводов.

Видео про установку раковины тюльпан своими руками посмотрите здесь.

На странице: http://ru-canalizator.com/santehnika/aksessuary/rakovina-tumba.html прочитайте, как выбрать тумбу с раковиной под стиральную машину 100 см.

Выбор типа и конструкции отстойников зависит от различных факторов:

  • используемых технологий очистки;
  • методов обработки и удаления осадка;
  • требуемой производительности системы;
  • рельефа участка и его геологических особенностей, прежде всего, состава грунтов и уровня подземных вод.

Отстойники – установки, которые применяются практически во всех видах очистных сооружений.

Нежелание производителей отказываться от этой технологии разделения примесей и очистки связано с ее простотой и возможностью реализации без использования источников энергоснабжения.

Оба фактора позволяют значительно снизить капитальные и эксплуатационные затраты на очистку стоков.

Техническое описание

Интенсивность осаждения и количество примесей, которое удаляется в отстойнике, зависит от следующих факторов:

  • первоначальной концентрации нерастворимых веществ;
  • физических характеристик частиц примеси — их размеров, формы, плотности и др.

Для эффективной работы отстойника как устройства механической очистки необходимо выполнять определенные условия.

Например, концентрация взвеси не должна быть более, чем 150 мг/л.

Требует соблюдения и такой технологический параметр, как минимальное время отстаивания, которое для осаждения крупнодисперсных частиц составляет 1.5-2 часа.

Для создания оптимальных условий очистки необходимо правильно выбрать конструкцию отстойников.

Горизонтального типа

Установки представляют собой емкости, как правило, прямоугольного сечения.

Внутри отстойников организуются несколько отделений, оборудуются водораспределительные и водосборные устройства.

Сточные воды попадают в отстойник из подводящего трубопровода.

Специальное приспособление обеспечивает устранение накопленного осадка.

Чаще всего, такие отстойники используют как устройства непрерывного действия, осаждение нерастворимых частиц происходит на протоке.

Для эффективной эксплуатации таких установок особое значение имеет правильное определение объема осадочной камеры – части конструкции, предназначенной для приема осадка.

Объем этой области определяется из расчета приема двух суточных норм.

Практический совет!
Для применения в бытовых условиях при расчете принимают объем примеси для удаления отстойником на уровне 0,8 литров в сутки на человека.

Накопленный в отстойнике осадок имеет высокую влажность 93-95%. Его удаление производят периодической выгрузкой в специально оборудованные приямки (какой геотекстиль использовать для дренажа аписано здесь).

Наиболее распространенный способ выгрузки — выдавливание осадка гидростатическим напором столба воды.

Практика эксплуатации показывает, что для этого достаточно давления водяного столба высотой 1,5 м или создания эквивалентного избыточного давления с помощью внешних устройств.

Возможно применение для выгрузки механических скребков, в установках большой производительности производят откачку осадка плунжерными насосами.

Однако, оборудование такими устройствами требует использования гидравлического или электрического привода и дополнительных затрат энергии.

Вертикального расположения

В установках вертикальной конструкции движение воды осуществляется в направлении снизу-вверх.

Представляет собой такое устройство резервуар круглого или прямоугольного сечения.

В конструкции выделяют камеру образования осадка и сток для отвода частично осветленной воды.

Как правило, производительность таких сооружений невысока.

Основная область их применения — обработка бытовых стоков.

Поступление сточных вод осуществляется в нижнюю часть рабочей камеры отстойника.

Основная часть осадка выпадает при движении жидкости от центра резервуара к его стенкам.

Практическое замечание!
Чем больше радиус сооружения, тем больше времени используется для удаления примесей.

Соответственно, для улучшения качества очистки необходимо этот радиус увеличивать.

Объем камеры для приема осадков рассчитывают из тех же соображений, что и в горизонтальных отстойниках.

Основной метод удаления осадка — самотеком под действием гидростатического давления столба воды.

Для повышения эффективности удаления осадка нижняя часть отстойника выполняется в форме конуса или пирамиды с углом наклона стенок до 50 градусов.

Осветленная вода отводится на дальнейшую обработку (сколько стоит геоткань для дренажа, написано в этой статье).

Важно!
Обязательным условием в работе вертикального отстойника является наличие в переливных желобах устройств, задерживающих всплывающие вещества.

Простейшим примером может служить полупогружная доска.

Практическая эффективность работы вертикальных отстойников составляет от 40 до 60%.

Для улучшения осаждения взвеси применяют вертикальные отстойники специальных конструкций – с нисходяще-восходящим потолком, периферическим впускным устройством.

Однако, организация такого оборудование в условиях частного дома сопряжена с определенными трудностями.

Радиальные конструкции

В таких установках движение потока поступающей на очистку жидкости осуществляется в горизонтальном направлении — от центра к периферии.

Следовательно, рассматривать такие устройства можно как частный случай горизонтального отстойника.

Подсоединение подающего трубопровода осуществляют в нижней или верхней части в центр установки.

Осветленная вода отводится по круговому желобу. Осадок поступает в центр установки самотеком или за счет применения специальных скребков.

Конструкции отличаются высокой производительностью и применяются для промышленной очистки сточных вод.

Расчёт их ведут по нагрузке — радиальные отстойники обеспечивают очистку 1,5- 3,5 куб. м воды на каждый квадратный метр поверхности в течение часа

Для повышения эффективности работы отстойников в бытовых условиях применяют различные методы.

Примерами таких может служить добавление в первичные отстойники многокамерных септиков специальных сорбирующих веществ или использование устройств флотации.

Эффективны такие методы для удаления взвесей, образовавшихся после биологической и химической обработки воды.

В этом случае на выходе вторичных отстойников получают воду со степенью очистки более 90%, которая безопасна для сброса на грунт или в природные водоемы.

Некоторые правила устройства и эксплуатации

Кроме правильного выбора конструкции и выполнения требований технологии очистки, для надежной работы отстойников требуется соблюдение некоторых правил:

  • не допускать попадания в очистные сооружения частного дома химических веществ, отличающихся повышенной агрессивностью, например, составов для чистки канализационных труб;
  • предусматривать нахождение сточных вод в предварительном отстойнике не более 2-3 дней;
  • в зависимости от конструкции размещать подающие трубы и устройства для отвода осветленной воды на определенном уровне;
  • проводить регулярный осмотр отстойников и их своевременную очистку.

Узнайте про современные технологии очистки сточных вод во время просмотра видеосюжета.

Понравилась статья? Подписывайтесь на обновления сайта по RSS, или следите за обновлениями В Контакте, Одноклассниках, Facebook, Google Plus или Twitter.

Процессы и аппараты химической технологии / Оборудование / 1 семестр / Отстойники

Устройство. Отстаивание является более дешевым процессом, чем другие процессы разделения неоднородных систем, например фильтрование. Кроме того, разделение фильтрованием ускоряется при прочих равных условиях в случае предварительного сгущения фильтруемого материала. Поэтому отстаивание часто используют в качестве первичного процесса разделения, стремясь удалить возможно большие количества твердого вещества из сплошной фазы.

Отстаивание проводят в аппаратах, называемых отстойниками, или сгустителями. Различают аппараты периодического, непрерывного и полунепрерывного действия, причем непрерывно действующие отстойники, в свою очередь, делятся на одноярусные, двухъярусные и многоярусные.

Периодически действующие отстойники представляют собой низкие бассейны без перемешивающих устройств. Такой отстойник заполняется суспензией, которая остается в состоянии покоя в течение определенного времени, необходимого для оседания твердых частиц на дно аппарата. После этого слой осветленной жидкости декантируют, т. е. сливают через сифонную трубку или краны, расположенные выше уровня осевшего осадка. Последний, обычно представляющий собой подвижную текучую густую жидкую массу — шлам, выгружают вручную через верх аппарата или удаляют через нижний спусковой кран.

Размеры и форма аппаратов периодического действия зависят от концентрации диспергированной фазы и размеров ее частиц. Чем крупнее частицы и чем больше их плотность, тем меньший диаметр может иметь аппарат. Скорость отстаивания существенно зависит от температуры, с изменением которой изменяется вязкость жидкости, причем скорость осаждения обратно пропорциональна вязкости, а последняя уменьшается с увеличением температуры.

Для отстаивания небольших количеств жидкости применяют отстойники в виде цилиндрических вертикально установленных резервуаров с коническим днищем, имеющим крав или люк для разгрузки осадка и несколько кранов для слива жидкости, установленных на корпусе на разной высоте.

Рис. V-3. Отстойник с наклонными перегородками:

1 — штуцер для ввода исходной суспензии, 2 корпус, 3—наклонные перегородки, 4— бункера для осадка, 6 — штуцер для отвода осветленной жидкости.

Для отстаивания значительных количеств жидкости, например для очистки сточных вод, используют бетонные бассейны больших размеров или несколько последовательно соединенных резервуаров, работающих полунепрерывным способом: жидкость поступает и удаляется непрерывно, а осадок выгружается из аппарата периодически.

Читайте также:  Воронка ливневой канализации: назначение, виды, устройство и материалы изготовления

На рис. V-3 показан отстойник полунепрерывного действия с наклонными перегородками. Исходная суспензия подается через штуцер 1 в корпус 2 аппарата, внутри которого расположены наклонные перегородки 3, направляющие поток попеременно вверх и вниз. Наличие перегородок увеличивает время пребывания жидкости и поверхность осаждения в аппарате. Осадок собирается в конических днищах (бункерах) 4, откуда периодически удаляется, а осветленная жидкость непрерывно отводится из отстойника через штуцер 5.

В промышленности наиболее распространены отстойники непрерывного действия.

Отстойник непрерывного действия с гребковой мешалкой (рис. V-4) представляет собой невысокий цилиндрический резервуар 1 с плоским слегка коническим днищем и внутренним кольцевым желобом 2 вдоль верхнего края аппарата. В резервуаре установлена мешалка 3 с наклонными лопастями, на которых имеются гребки 4 для непрерывного перемещения осаждающегося материала к разгрузочному отверстию 7. Одновременно гребки слегка взбалтывают осадок, способствуя этим более эффективному его обезвоживанию. Мешалка делает от 0,015 до 0,5 об/мин, т. е. вращается настолько медленно, что не нарушает процесса осаждения. Исходная жидкая смесь непрерывно подается через трубу 5 в середину резервуара. Осветленная жидкость переливается в кольцевой желоб и удаляется через штуцер 6. Осадок (шлам) — текучая сгущенная суспензия (с концентрацией твердой фазы не более 35—55%) — удаляется из резервуара при помощи диафрагмового насоса. Вал мешалки приводится во вращение от электродвигателя 5 через редуктор.

Вместе с удаляемым осадком часто теряется значительное количество жидкости, поэтому для уменьшения ее потерь и выделения жидкости из сгущенной суспензии осадок из первого отстойника направляют в другой отстойник для отмывки водой и последующего отстаивания. Осадок, полученный во втором аппарате, будет содержать такое же количество жидкости, что и осадок в первом отстойнике, но уже значительно разбавленной водой. При наличии нескольких последовательно соединенных отстойников можно удалить из осадка до 97—98% жидкости. Для уменьшения количества промывных вод отстаивание проводят по принципу противотока (рис. V-5): осадок последовательно движется из первого отстойника в последний, а вода — в направлении, обратном движению осадка:

Рис. V-4. Отстойник непрерывного действия с гребковой мешалкой:

1 — корпус; 2 кольцевой желоб, 3 мешалка; 4 лопасти с гребками, 5—труба для подачи исходной суспензии, в — штуцер для вывода осветленной жидкости; 7 — разгрузочное устройство для осадка (шлама); 8 — электродвигатель.

Рис. V-5. Схема непрерывной противоточной отмывки осадка от жидкости.

от последнего отстойника к первому. Промывные воды используют’ затем для приготовления исходной суспензии.

Кроме непрерывности действия и большой производительности (составляющей иногда 3000 т/сутки осадка) гребковые отстойники обладают следующими достоинствами: в них достигается равномерная плотность осадка, имеется возможность регулирования ее путем изменения производительности, обеспечивается более эффективное обезвоживание осадка вследствие легкого взбалтывания его мешалкой. Работа таких отстойников может быть полностью автоматизирована. К недостаткам этих аппаратов следует отнести их громоздкость. Гребковые нормализованные отстойники имеют диаметр от 1,8 до 30м, а в некоторых производствах, например для очистки воды, отстойники достигают в диаметре 100 м.

При необходимости установки ряда отстойников значительных диаметров занимаемая ими площадь будет велика. В целях уменьшения этой площади применяют многоярусные отстойники, состоящие из нескольких аппаратов, установленных друг на друга. Различают многоярусные отстойники закрытого и сбалансированного типов.

Простейший многоярусный отстойник закрытого типа (рис. V-6, а) представляет собой несколько отстойников, поставленных друг на друга и имеющих общий вал для гребковых мешалок и соответственно — общий привод. На рис. V-6 для простоты показаны лишь два расположенных один над другим отстойника. В местах прохода

Рис. V-6. Многоярусные отстойники закрытого (а) и сбалансированного (б) типов.

1—распределитель исходной суспензии 2 — труба стакан для ввода суспензии в каждый ярус; 3 — коллектор для сбора осветленной жидкости, 4 — сборник осадка (шлама)

вала сквозь днище каждого отстойника установлены уплотняющие сальники. Таким образом, в этих отстойниках слив осветленной жидкости и выгрузка осадка осуществляются раздельно из каждого яруса.

Более совершенными являются многоярусные отстойники сбалансированного, или уравновешенного, типа (рис. V-6, б) Такие отстойники также имеют общие вал и привод, но, в отличие от отстойников закрытого типа, их ярусы последовательно соединены по шламу: стакан для удаления шлама из каждого вышерасположенного яруса опущен нижним концом в слой сгущенного шлама нижерасположенного яруса.

Отстойники работают следующим образом: исходная суспензия из распределительного устройства 1 подается через стаканы 2 в каждый ярус. Осветленная жидкость через сливные патрубки собирается в коллектор 3. Сгущенный осадок при применении отстойника закрытого типа удаляется раздельно из каждого яруса в сборники 4, а в случае отстойника сбалансированного типа — только из нижнего яруса.

Таким образом, в аппаратах закрытого типа дно каждого яруса воспринимает давление всей массы находящейся в нем суспензии, а у отстойников сбалансированного типа нагрузку на дно испытывает только нижний ярус. В отстойниках сбалансированного типа не требуется специальных уплотнений в местах прохода вала сквозь днища ярусов.

Помимо многоярусных отстойников большая поверхность осаждения достигается также в отстойниках непрерывного действия с коническими полками (рис. V-7). Разделяемая суспензия подается через штуцер 1 и распределяется по каналам между коническими полками 2 (через одну), на поверхности которых происходит осаждение твердых частиц. Осевшие частицы сползают по наклонным полкам к стенкам корпуса и затем перемещаются вниз к штуцеру 3 для удаления шлама. Осветленная жидкость отводится по каналам 4 между двумя вышележащими полками и выводится из аппарата через штуцер 5. Достоинством отстойников этого типа является отсутствие движущихся частей и простота обслуживания.

На рис. V-8 показан непрерывно действующий отстойник для разделения эмульсий. Он представляет собой горизонтальный резервуар, внутри которого против входного штуцера 1 установлена перфорированная отбойная перегородка 2. Она служит для предотвращения возмущений жидкости струей поступающей эмульсии. Поперечное сечение отстойника выбирают таким, чтобы движение жидкости в корпусе аппарата было ламинарным или близким к нему (скорость — несколько мм/сек), что способствует ускорению отстаивания. Легкая жидкая фаза удаляется из аппарата по трубопроводу 3, тяжелая — по трубопроводу 4.

Рис. V-7. Отстойник непрерывного действия с коническими полками:

1 — штуцер для подвода разделяемой суспензии; 2 конические полки; 3 штуцер для отвода шлама; 4 каналы для отвода осветленной жидкости; 5 штуцер для вывода осветленной жидкости.

На последнем имеется устройство 5 для разрыва сифона, предупреждающее полное опорожнение резервуара.

Рис. V-8. Отстойник непрерывного действия для разделения эмульсий:

1 — штуцер для подвода эмульсии; 2 — перфорированная перегородка; 3 — трубопровод для отвода легкой фазы; 4 трубопровод для отвода тяжелой фазы; 5 устройство для разрыва сифона.

Типы отстойников и область их применения. Гидроциклоны. Флотаторы

В практике водоподготовки для предварительного осветле­ния воды перед поступлением ее на скорые фильтры приме­няют горизонтальные, вертикальные, ради­альные и тонкослойные отстойники.

Горизонтальный отстойник — прямоугольный, вытянутый в направлении движения воды железобетонный резервуар, в котором осветляемая вода движется в направлении, близком к горизонтальному, вдоль отстойника. Различают одно-, двух- и трехэтажные отстойники. Горизонтальные отстойники рекомендуется применять при мутности до 1500 мг и цветности 120 град обрабатываемой воды и при производительности водо­очистного комплекса не менее 30 тыс. м3/сут.

2 – привод скребкового механизма;
3 -скребковый механизм;
4 – водоотводящий лоток;
5 – отвод осадка

Для равномерности распределения воды в поперечном се­чении отстойника его объем делят в продольном направлении перегородками на самостоятельно действующие секции ши­риной 3 . 6 м (в зависимости от шага колонн, поддерживаю­щих перекрытие). При количестве секций менее шести необходимо предусматривать одну резервную. Дно отстойника долж­но иметь продольный уклон не менее 0,005 в направлении, обратном движению воды, а в поперечном направлении оно может быть плоским или призматическим с углом наклона граней 45°. Для удаления осадка предусматривают перфорированные трубы (удаление в течение 20 . 30 мин.), плавучие землесосные снаряды и скребковые транс­портеры, которые сгребают осадок в приямок, откуда этот оса­док откачивается эжектором или насосом.

Вертикальный отстойник представляет собой круглый или квадратный в плане резервуар с камерой хлопьеобразования водоворотного типа в центральной трубе и с конусным днищем, для накопления и уплотнения осадка (см. рис. 6.2). Угол между наклонными стенками, образующими днище, следует принимать 70. 80°. Сбор осветленной воды предусматривается периферийными и радиальными желобами с затопленными отверстиями или с треугольными водосливами. Сечение водосборных желобов определяют по скорости движения воды в них 0,5…0,6 м/с. Период работы отстойника между сбросами осадка должен быть не менее 6 ч., а при мутности обрабатываемой воды свы­ше 1 г/л — не более 24 ч. Рекомендуется использовать при мутности и цветности обрабатываемой воды до 1500 мг/л и до 120 град и при производительности водоочистного комплекса до 5000 м3/сут.

Радиальный отстойник (рис. 8.5) — круглый в плане железобетонный резервуар, высота которого невелика по сравне­нию с его диаметром. Вода в отстойнике движется от центра к периферии в радиальном направлении, близком к горизон­тальному. СНиП рекомендует использовать радиальные от­стойники при обработке высокомутных вод и в системах обо­ротного водоснабжения. В радиальном отстойнике осветляемая вода подво­дится снизу в центр и изливается через воронку, обращенную широким концом кверху. Вода медленно движется от центра к периферии и сливается в периферийный желоб с за­топленными отверстиями или треугольными водосливами. Для равномерного отбора осветленной воды по периметру кольцевого периферийного желоба следует в стенках его на глу­бине 120-150 мм от поверхности воды устраивать отверстия диаметром 25-30 мм или треугольные водосливы высотой 40-60 мм, располагаемые на расстоянии 100-150 мм в осях. Общую площадь отверстий подсчитывают по скорости движения воды в них 0,7 м/с. Скорость движения воды в желобе принимает 0,5-0,6 м/с.Для удаления осадка служит медленно вращающаяся металлическая ферма с укрепленными на ней скребками, сгребающими осадок к центру отстойника, откуда он непрерывно или периодически выпускается или откачивается. Обычно глубина отстойника в центре достигает 3—3,5 м. Отстойники диаметром до 18 м устраивают с центральным приводом, а при больших размерах – с периферическим.

Читайте также:  Водосточная система своими руками: схемы, расчеты, выбор материалов и этапы монтажа

Тонкослойные отстойники – Тонкослойные отстойники представляют собой открытые и закрытые резервуары. Как и обычные отстойники, они имеют водораспределительную, отстойную и водосборную зоны, а также зону накопления осадка. Отстойная зона полочными секциями или трубчатыми элементами делится на ряд неглубоких слоев (до 15 см). Полочные секции монтируются из плоских или волнистых пластин, удобных в эксплуатации. Трубчатые секции характеризуются большей жесткостью конструкции, обеспечивающей постоянство размеров по всей длине. Они могут работать с более высокими скоростями, чем полочные секции, но быстрее заиливаются осадками, труднее поддаются очистке и требуют повышенного расхода материалов.

Гидроциклон – технологический аппарат, предназначенный для выделения из потока обрабатываемой жидкости частиц твердой фазы заданного размера и плотности.

Принцип действия: поток обрабатываемой воды подается сбоку и движется по спирали вдоль конусного корпуса. Благодаря действию центробежной силы, частицы примесей перемещаются к стенкам и под действием собственного веса сползают вниз, собираясь в нижней камере. Очищенная вода отводится вверх.

Схематично конструкция гидроциклона представлена на рисунке .

1 – введение суспензии; 2 – выход твердой фазы; 3 – выход осветленной жидкости; 4 –корпус гидроциклона; 5 – подводящий трубопровод; 6 – отводящий трубопровод

Гидроциклоны могут быть открытыми и напорными. Откры­тые гидроциклоны устраивают одно- и многоярусными. В основу проектирования и расчета многоярусных гидроциклонов принимается формула для определения гидравлической крупности частиц u, на задержание которых рассчитывают аппарат:

Напорные гидроциклоны бывают обычными и мультицикло­нами. Потери напора в гидроциклоне зависят от его конструкции и подачи. С возрастанием расхода воды через аппарат в нем увеличивается скорость движения воды, также воз­растает и эффект осветления воды, одновременно растут и по­тери напора в гидроциклоне. Достоинства : компакт­ность, простота устройства и отсутствие движущихся частей; высокая объемная производительность. Недостатками гидроциклонов являются: быстрый износ, особенно при обра­ботке твердых материалов; колебания эффекта осветления.
____Флотация — метод отделения диспергированных и коллоид­ных примесей от воды, основанный на способности частиц при­липать к воздушным пузырькам и переходить вместе с ними в пенный слой. Оптимальная круп­ность извлекаемых примесей находится в пределах 10-5-10-3 м. С понижением поверхностного натяжения эффект очистки воды флотацией повышается в отличие от отстаивания и фильтрования. Обработку воды флотацией рекомендуется применять при ее мутности до 150 мг/л и цветности до 200 град, что позволяет уменьшить объем очистных сооружений вследствие уско­рения в 3…5 раз, процесса выделения взвеси из воды. Вид содержащихся в воде загрязнений определяет характер флотационной обработки: одним воздухом или воздухом в со­четании с различными реагентами.

Флотационное сооружение – состоит из камеры флотации и вспомогательного оборудования. По форме камера флотации круглая в плане глубиной не более 3 м. Внутри камеры размещены устройства распределения поступающей на очистку воды и водовоздушной смеси, направляющие перегородки, устройства для поддержания постоянств положения уровня воды в сооружении, сбора и удаления осадков и флотошлама. В состав вспомогательного оборудования входит установка для насыщения воды воздухом. Часть потока очищенной воды под давлением подается в напорный бак (сатуратор). Туда же компрессором подают воздух. Насыщенная воздухом вода из сатуратора поступает во флотационную камеру, где происходит резкое снижение давления, выделяющиеся пузырьки воздуха образуют с загрязнениями флотокомплексы, которые всплывают на открытую поверхность флотатора. Всплывающая масса непрерывно удаляется механизмами для сгребания пены в пеносборник.

Схема флотационного сооружения представлена на рисунке

1 — циркуляционный насос; 2 — компрессор; 3 — напорный бак; 4 — камера флотации; 5 — скребковый механизм; 6 — сборник флотошлама; 7 — система распределения воды и водовоздушной смеси

Использование коагулянтов позволяет значительно повысить эффективность флотационной очистки и удалять загрязнения, находящиеся в воде в виде стойких эмульсий и взвесей, а также в коллоидном состоянии. Время флотационного осветления воды для флотатора с ра­диальным движением воды состав­ляет 10-12 мин. Пред­почтение следует отдавать флотаторам с горизонтальным дви­жением воды прямоугольной формы в плане, совмещенным с камерами хлопьеобразования, с целью предотвра­щения разрушения хлопьев, сформированных в процессе коагу­ляции взвеси в воде.

Во флотаторах, имеющих в плане круглую форму, применяют вращающиеся скребки. Кроме того, применяют отдельные скреб­ки, установленные горизонтально во флотационной камере на подвижных тележках. При перемещении тележки по ходу дви­жения воды скребок удаляет пену, при обратном ходе тележка скребок поднимается над поверхностью воды.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Отстойники нефти ОГ

Нефтяные отстойники ОГ применяются на нефтедобывающих и нефтепромысловых предприятиях для разделения водонефтяной эмульсии на нефть и пластовую воду с параллельным выведением механических примесей и солей. В отстойниках типа ОГ происходит глубокая очистка нефти и обезвоживание сырой нефти, что способствует ее дальнейшей очистке.

Устройство отстойников нефти типа ОГ

Отстойники ОГ представляют собой горизонтальный цилиндрический корпус объемом до 200 м 3 с люком, патрубками и штуцерами для входа рабочего продукта, выведения очищенной нефти, сброса выделенной пластовой воды, а также установки технологического оборудования (контрольно-измерительных приборов, поворотных пробоотборников, запорных и предохранительных клапанов и др.).

По требованию Заказчика в комплект поставки до места эксплуатации могут входить лестницы и площадки обслуживания с ограждением для обеспечения доступа персонала к верхним патрубкам и штуцерам.

Принцип работы нефтяных отстойников ОГ

Принцип работы отстойников ОГ основывается на разности удельного веса нефти и растворенной в ней воды.

В нижней части емкости располагается два перфорированных коллектора, через которые проходит водонефтяная эмульсия и попадает под слой находящейся в отстойнике пластовой воды. Капельная влага, содержащаяся в нефти, и пластовая вода соединяются и опускаются вниз на дно отстойника, откуда сбрасывается для последующей подготовки воды. При этом нефть поднимается в верхнюю часть отстойника, собирается в нефтесборнике и выводится через выходной штуцер.

Вместе с водой из водонефтяной эмульсии частично выделяется газ и собирается в специальном отсеке.

Для исключения переливания отстойника на уровне раздела фаз устанавливаются уровнемер и регулирующий клапан, который изменяет объем сбрасываемой воды при необходимости.

Чертеж отстойника нефти ОГ

Таблица назначений штуцеров отстойников нефти ОГ

ОбозначениеНазначениеКоличествоПроход условный Dy,
мм
Давление условное Ру,
МПа
ВылетТип уплотнительной поверхности
A1,2Ввод эмульсии22501,6200Выступ-впадина
БДренирование пластовой воды1300
ВДля откачки1150
ГДля предохранительного клапана1200
Д1,2Вывод нефти2200
ЕВоздушник1100190
ЖЛюк1500220
З 1,2Для удаления шлама2300200
ИДля межфазного регулятора уровня1150/1001,6/4,0200/120
КДля пробоотборников13001,6220
ЛДля манометра150
27×2
4,0180
МДля термометра150
Rc1/2
195
Н1-4Для отбора проб420100
П1,2Люк-лаз28001,6Выступ-впадина
РРезервный (для отбора газа)12001,6200

Технические характеристики горизонтальных отстойников нефти

ПараметрыЗначение
1Назначениеудаление пластовой
воды из нефтяной эмульсии
2Рабочая среданефть, пластовая вода,
попутный нефтяной газ
3Характеристики рабочей средытоксичная, класс
опасности 3, 4 по ГОСТ 12.1.007-76,
категория взрыво­опасности-IIA по ГОСТ Р 51330.11-99,
группа взрывоопасной
смеси ТЗ по
ГОСТ Р 51330.5-99,
пожароопасная,
слабокоррозийная
4Объем, м 325, 50, 100, 200
5Рабочее давление, МПа, не более1,0
6Средняя температура рабочей среды, ºС+45
7Температура эксплуатации, ºСот -60 до +100
8Производительность по нефтеводянной смеси, м 3 /сут5000-6000
9Группа аппарата по ОСТ 26 291-941
10Расчетное число циклов нагружения, шт.1000
11Материал основных деталей09Г2С, 08Х18Н10Т
12Сейсмичность, балл, не более8
13Климатическое исполнениеУ, У1, УХЛ, УХЛ1
14Расчетный срок службы, лет20

Как заказать горизонтальный отстойник нефти ОГ в Вашем городе?

Для того, чтобы рассчитать цену горизонтального отстойника ОГ, Вы можете:

  • позвонить нашим специалистам по бесплатному телефону 8-800-555-86-36 (для регионов России) или по городскому телефону 8 (8452) 250-298 (для Саратовской области)
  • прислать на электронную почту технические характеристики необходимого оборудования
  • скачать и заполнить Опросный лист и прислать его на электронную почту

Ссылка на основную публикацию