ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД
FILTER FOR PURIFYING OILY WATERS

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
Для предотвращения вымывания фильтрующей загрузки из корпуса фильтра коллектор для вывода очищенной воды обернут металлической сеткой с размером ячейки менее 0,5 мм.
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.)
Фильтр для очистки нефтесодержащих вод поясняется графическими изображениями: фиг. 1 - фильтр для очистки нефтесодержащих вод в разрезе; фиг. 2 - крышка фильтра.
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.
Фильтр для очистки нефтесодержащих вод работает следующим образом.
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.