УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ ВОДОЕМОВ ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Полезная модель относится к области охраны окружающей среды и предназначено для очистки поверхности водоемов от нефти и нефтепродуктов.
Известно устройство для удаления нефти с поверхности воды, содержащее плавающее заграждение, установленное под углом к оси реки, водослив с камерой, соединенной каналом с емкостью для сбора нефти, причем перед водосливом ниже слоя нефти установлены элементы гидравлического сопротивления, выполненные в виде вертикальных стержней (авторское свидетельство СССР N 874861, кл. Е02В 15/10, опубликовано 28.10.81).
Недостатком известного устройства является неэффективная работа установленных перед водосливом элементов гидравлического сопротивления по уменьшению поступления воды в камеру, что приводит к сбору в емкости нефти с большим количеством воды и необходимости дополнительного разделения нефти и воды, т.е. увеличивает расходы на эксплуатацию этого устройства за счет проведения дополнительных технологических операций и привлечения дополнительного обслуживающего персонала.
Также известно устройство для очистки водотоков от плавающих загрязнений, включающее установленное в пределах русла реки заграждение со сквозным отверстием, шпору, расположенную снаружи заграждения, вплотную к нему и установленную перпендикулярно к направлению движения потока, сборную емкость, сообщающуюся через сквозное отверстие в заграждении с направляющим сливным лотком, имеющим L-образную форму и установленным с возможностью вертикального перемещения, причем верх вертикальной стенки лотка выступает над поверхностью воды, а для отвода воды, находящейся в нижней части сборной емкости, обратно в водоток в заграждении в его нижней части выполнено второе сквозное отверстие, расположенное ниже по течению водотока вышеупомянутого первого сквозного отверстия (патент Российской Федерации N 2026474, кл. Е02В 15/04, опубликовано 10.01.95).
Недостатки известного устройства: возможность размещения сборной емкости только на вогнутом берегу реки, низкая эффективность отвода воды из нижней части сборной емкости обратно в водоток, ввиду низких значений отрицательного давления, возникающего при обтекании шпоры основным потоком и действующего снаружи заграждения в зоне второго сквозного отверстия в нем, что снижает производительность и эффективность работы всего устройства.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является система для автоматического улавливания и сбора плавающих на поверхности реки загрязнений, преимущественно нефти и нефтепродуктов, содержащая установленное под углом к направлению течения реки боновое заграждение, приемное устройство, расположенное у нижнего по течению реки торца бонового заграждения, отстойную емкость, гидравлически сообщенную с приемным устройством, и сбросное устройство для отвода очищенной воды из нижней части отстойной емкости обратно в реку ниже по ее течению места расположения приемного устройства (патент США N 3815742, кл. Е02В 15/04, опубликован 11.06.74).
Недостатки известной системы: отсутствие механизма регулирования объема забираемой для очистки загрязненной воды, в зависимости от толщины загрязненного верхнего слоя и отсутствие механизма управления качеством очистки, что в совокупности не позволяет обеспечить качественную очистку воды.
Была поставлена задача, обеспечить возможность регулирования объема забираемой для очистки воды в зависимости от толщины загрязненного верхнего слоя, а также возможность управления качеством очистки, что в совокупности позволит обеспечить качественную очистку воды.
Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для очистки поверхности водоемов от нефти и нефтепродуктов, содержащем приемное устройство, отстойную емкость, гидравлически сообщающаяся с приемным устройством, и сбросное устройство для отвода очищенной воды из нижней части отстойной емкости обратно в водоем, приемное устройство выполнено в виде трубы с отверстиями, снабженной поплавком, и с возможностью поворота вокруг своей оси и фиксирования положения, оно дополнительно включает в себя насос, установленный между приемным устройством и отстойной емкостью и автомат управления процессами сбора загрязненной воды, отстоя и ее слива, а отстойная емкость снабжена сливным клапаном и датчиками верхнего и нижнего уровней загрязненной воды.
Выполнение приемного устройства в виде трубы с отверстиями, и снабженной поплавком, а также с возможностью поворота вокруг своей оси и фиксирования положения, позволяет регулировать объем забираемой для очистки загрязненной воды, тем самым обеспечить оптимальную загрузку системы очистки.
Наличие в устройстве насоса, установленного между приемным устройством и отстойной емкостью и автомата управления процессами сбора загрязненной воды, отстоя и ее слива, а также снабжение отстойной емкости сливным клапаном и датчиков верхнего и нижнего уровней загрязненной воды, позволяют управлять качеством очистки воды.
В совокупности существенные признаки позволяют обеспечить качественную очистку воды.
Заявляемое техническое решение поясняется прилагаемой схемой.
Устройство для очистки поверхности водоемов от нефти и нефтепродуктов содержит приемное устройство 1, выполненное в виде трубы с отверстиями и снабженной поплавком, и с возможностью поворота вокруг своей оси и фиксирования положения, насос 2, установленный между приемным устройством 1 и отстойной емкостью 3. Устройство включает в себя автомат 4 управления процессами сбора загрязненной воды, отстоя и ее слива, а также сборник 5 нефтепродуктов. Отстойная емкость 3 снабжена сливным клапаном 6 со сбросным устройством, установленным в нижней ее части, датчиками верхнего и нижнего, соответственно, уровней загрязненной воды (сбросное устройство и датчики на схеме не показаны).
Устройство работает следующим образом.
Приемное устройство 1, установленное на поплавке, помещается в загрязненный водоем и путем поворота трубы вокруг своей оси устанавливается нужное положение ее отверстий по отношению к очищаемой поверхности воды и фиксируется положение трубы (при положении трубы, когда ее отверстия находятся сверху, приемное устройство закрыто, при положении трубы, когда отверстия полностью погружены в воду, происходит максимальный забор очищаемой воды). Включается насос 2, который нагнетает собранную загрязненную, воду в отстойную емкость 3 до того момента, когда собранная масса достигает определенного уровня (в отстойнике установлен датчик верхнего уровня, который реагирует только на воду, но при этом он не реагирует на нефтепродукты), срабатывает автомат 4 управления и подача загрязненной воды прекращается (автомат управления прекращает подачу электроэнергии на насос).
Затем в течение времени, (устанавливается автоматом управления), осуществляется отстой и происходит естественное разделение воды и нефтепродуктов (за счет разности плотностей). По истечении времени отстоя чистая вода сливается в водоем через сливной клапан 6, который открывается автоматом управления.
При понижении уровня жидкости в отстойной емкости 3 до определенного значения (определяемый датчиками нижнего уровня), автомат управления закрывает сливной клапан 6 и вновь подает напряжение питания на насос 2.
Загрязненная вода снова нагнетается в отстойную емкость, а нефтепродукты собранные ранее находятся на ее поверхности, так как их плотность намного меньше плотности воды. Этот процесс происходит до достижения новой порцией собранной жидкостью верхнего уровня, при этом нефтепродукты (находящиеся на поверхности) сливаются через сливное отверстие в сборник 5 (так как датчик, верхнего уровня, на них не срабатывает).
При этом продолжается новый процесс отстоя собранной, загрязненной воды. После этого процессы работы устройства автоматически повторяются и происходят непрерывно (за работой всего комплекса следит автомат управления 4 при помощи датчиков верхнего и нижнего уровней).
Весь комплекс может быть установлен на плавсредство, передвигающееся по загрязненному водоему. При сборе загрязненной воды на неширокой реке, приемное устройство может быть установлено по всей ширине реки.
Таким образом, предложенное устройство для очистки поверхности водоемов от нефти и нефтепродуктов, позволяет регулировать объем забираемой для очистки загрязненной воды, в зависимости от толщины загрязненного верхнего слоя и автоматически управлять качеством очистки, что в совокупности позволяет обеспечить качественную очистку воды.
Устройство соответствует условию промышленной применимости и может быть изготовлено на стандартном оборудовании с применением ранее освоенных технологий.