2 Коалисцирующие фильтры

2.1 Фильтр напорный коалесцирующий     Область применения:        -очистка дождевых сточных вод;        -доочистка сточных вод станов горячей прокатки и машин непрерывного литья заготовок предприятий черной металлургии;        -доочистка сточных вод, содержащих механические примеси и масла, на предприятиях машиностроения, энергетики, нефтехимической промышленности и в других отраслях;        -доочистка хозяйственно-бытовых сточных вод (последняя стадия очистки).  Краткое описание фильтр напорный коалесцирующий(ФНК):  Фильтр заполнен гранулированным фильтрующим коалесцирующим материалом. В нем происходит предварительное отделение механических примесей, пленочного и грубодисперсного эмульгированного нефтепродукта, которые через автоматический клапан сбрасываются в специальную сборную емкость. В качестве фильтрующего материала в ФНК используют зернистый кварцевый песок натурального происхождения с размерами его частиц 1,2 - 2,5мм.  Фильтр напорный коалесцирующий изготавливается из углеродистой стали с нанесением специального антикоррозионного покрытия. Он оборудован люками загрузки и выгрузки фильтроматериала, а также распределительным коллектором со специальными дренажными колпачками.  Фильтр напорный коалесцирующий не рассчитан на работу в среде, содержащей едкие газы, пары и растворы едких веществ в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию.  Технические характеристики:        - рабочая температура ФНК от +5°С до + 40°С;        -относительная влажность не более 80%;        -степень очистки сточных вод до 95%. [2]

Рисунок 9 -Фильтр напорный коалесцирующий, ФНК

2.2 Гидрофобно-коалесцирующий фильтр для очистки нефтесодержащих вод

Среди разнообразия методов очистки нефтесодержащих вод по свое эффективности выделяются методы жидкостной фильтрации и коалесценции. Методы жидкостной фильтрации отличаются высокой надежностью и высоким эффектом очистки воды от нефти (более 99 %), а аппараты, основанные на этом методе, названные гидрофобными фильтрами, играют роль буферного элемента в сложных технологических схемах водоподготовки.

Коалесцирующие фильтры имеют наиболее высокую скорость фильтрования по сравнению с любыми фильтрами другого типа и, практически, бесконечныйфильтроцикл.

Представляет интерес создание комбинированного аппарата, сочетающего в себе указанные методы очистки воды от нефти.

Рисунок10 -Гидрофобно-коалесцирующий фильтр

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с крышками 2, патрубок подвода сточной воды 3 и отвода очищенной воды 4, патрубок отвода нефти 5 и осадка 6. В корпусе находится верхняя горизонтальная перегородка 7 и нижняя горизонтальная перегородка 8, разделяющие корпус устройства на 3 камеры. Верхняя камера 9 заполнена контактной массой углеводородной жидкости (нефтью), в средней камере 10 размещены гидроциклоны 11, нижняя камера 12 предназначена для отстаивания воды, осаждения и накопления осадка.

Подвод сточной воды к гидроциклонам осуществляется тангенциально с помощью распределительной системы 13. Гидроциклоны состоят из двух одинаковых по высоте цилиндрических частей разного диаметра. В верхней части гидроциклона выполнена перфорация. Верхняя часть гидроциклона заполнена гранулами гидрофобного материала - полистирола 14. Пространство между гидроциклонами (межтрубное пространство) заполнено гранулами гидрофобного материала - фторопласта 15. Гидроциклоны верхней частью сообщаются с камерой 9, нижней частью - с камерой 12.

Сточную воду сквозь патрубок 3 подают в распределительную систему 13, подводят к гидроциклонам 14 тангенциально. Под действием центробежных сил взвешенные вещества перемещаются к стенкам гидроциклона, сползают вниз, накапливаются в камере 12. Вода в корпусе гидроциклона поднимается вверх, проходит в слое коалесцирующего материала 14, обладающего гидрофобными свойствами. Эмульгированные капли нефти смачивают поверхность гранул полистирола, образуя пленку за счет коалесценции отдельных капель. Нефтяная пленка под действием гидродинамических сил перемещается вверх и коалесцирует со слоем контактной массы. Вода вытекает через верхний торец гидроциклона и через перфорированные отверстия, частично фильтруясь через слой углеводородной жидкости, за счет чего происходит дополнительная очистка.

После гидроциклона вода поступает в межтрубное пространство, заполненное гранулами коалесцирующего материала 15. При фильтровании воды в коалесцирующем материале 15 происходит доочистка воды от высокодисперсных капель нефти. С этой целью в качестве материала 15 принят фторопласт, обладающий максимальным значением краевого угла смачивания, т.е. обладающий наиболее высокими адгезионными и коалесцирующими свойствами. Размер гранул материала 15 принят меньше размера гранул 14.

Пленка нефти перетекает вверх, двигаясь противоточно воде, при этом достигается высокий эффект очистки. Эффект очистки повышается также за счет увеличения площади поверхности межтрубного пространства в нижней части гидроциклонов, а следовательно, уменьшения скорости фильтрования.

Результаты испытаний приведены в таблице 1. [3]

Таблица 1 - Результаты испытаний

Загрязняющее вещество	Скорость фильтрования, м/ч	Исходная концентрация Мг/л	Конечная концентрация Мг/л	Эффективность очистки
Нефть товарная	50	860	11	98,7
Взвешенные вещества	50	330	4	98,8

Содержание