ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обезвреживание эмульсий из "Смазочно охлаждающие технологические средства для обработки материалов" Основной целью процесса обезвреживания эмульсий является получение технически чистых оборотных и сточных вод. Кроме того, при обезвреживании может попутно осуществляться сбор масляной фазы в це ях ее последующей регенерации или утилизации. Чаще всего обезвреживание эмульсий проводят при ее разделении на составляющие фазы различными способами (табл. 1) или комбинациями этих способов. [c.185] Поэтому механическое разделение применяют в основном как способ предварительного отделения неэмульгированного масла. [c.186] Реагентные способы заключаются в разрушении структуры эмульсий химическими продуктами (деэмульгаторами). В качестве деэмульгаторов используют растворы кислот (соляной, серной) и неорганические соли (хлористый кальций, хлористый магний, сернокислые и хлорное железо и др.). Реагентную обработку проводят с подогревом эмульсии до 70—80 °С при интенсивном перемешива1пт. Недостатки реагентных способов разрушения эмульсий кислая реакция очищенной воды (pH = -г2) при введении в эмульсию кислот и необходимость в ее щелочной нейтрализации, загрязненность масляной фазы и осадка продуктами взаимодействия кислоты с компонентами эмульсии, что затрудняет их утилизацию необходимость изготовления аппаратуры и трубопроводов из кислотостойких материалов интенсивное разрушение солевыми деэмульгаторами эмульсии, при этом снижается концентрация масляной фазы в воде до 0,5 г/л, но скорость осаждения водонерастворимых продуктов мала, мутность осветленного слоя воды значительна, а образовавшийся осадок трудноутилизируем. Перечисленные недостатки столь существенны, что в последние годы практикуют введение в эмульсию только ограниченного количества реагентов в целях интенсификации других способов разрушения. [c.186] Коагуляционные способы основаны на применении специальных веществ (коагулянтов), обеспечивающих перевод частиц масла и других коллоидных примесей в осадок. Коагулянты гидролизуются в воде с образованием хлопьевидных рыхлых структур, обладающих высокими адсорбционными свойствами. В качестве коагулянтов чаще всего используют сернокислый алюминий, хлорное железо, электрохимически получаемую гидроокись алюминия и др. Расход коагулянтов составляет 30—200 г на 1 м эмульсии и зависит от ее исходной щелочности и концентрации. После обработки коагулянтами водная фаза может иметь повышенную кислотность, которую устраняют последующей нейтрализацией (растворами соды, извести, щелочи и др.). После коагуляционной обработки эмульсия разделяется на водную фазу и всплывшую наверх липкую массу (смесь хлопьев коагулянта, металлических мыл и масла), практически непригодную для дальнейшей утилизации. [c.186] Реагентный и коагуляционный способы предназначены в основном для очистки сточных вод эмульсий. Регенерация масляной фазы при этих способах очень слоисна. [c.186] Флотационный способ пригоден для выделения масел из слабоконцентрированных эмульсий (содержание масла в воде не более 15 г/м ). Обычная воздушная флотация (см. гл. VII) малоэффективна, поэтому в эмульсию необходимо вводить реагенты-коагуляторы, например сернокислое или хлорное железо, сернокислый алюминий, активную кремниевую кислоту. Неорганические реагенты существенно интенсифицируют флотируемость масла и перевод его в пенный слой, однако масляная фаза при этом сильно загрязняется и становится непригодной для дальнейшей утилизации. Более перспективно введение во флотируемую эмульсию ПАВ — собирателей (жирных спиртов, ПАВ катионного типа, полиэтиленполиамина и др.), позволяющих извлекать из эмульсии частички масла размером до 1 мкм. Процесс флотации нестабилен и используется преимущественно для глубокой доочистки сточных вод. [c.186] Электрохимические способы (электрокоагуляция, электрофлотация) заключаются в электролизе эмульсии с применением стальных или алюминиевых анодов. Переходящие в раствор ионы железа или алюминия превращаются в гидроокиси, сорбирующие своей поверхностью частички масла. Пузырьки водорода, выделяющиеся при электролизе воды, ускоряют разделение фаз эмульсий. Качество разделенных масляных и водных фаз высокое и регулируется факторами режима. Степень разделения эмульсий 80—95 %. При введении в эмульсию незначительного количества реагентов процесс протекает более интенсивно. Важные преимущества способов — их универсальность, простота обслуживания установок, возможность автоматизации, образование плотного малозагрязненного осадка. Способы пригодны как для очистки эмульсионных стоков, так и для утилизации отделенного масла. [c.187] Мембранные способы основаны па разделении эмульсий путем их продавливания (фильтрования) через полупроницаемые мембраны, пропускающие воду и задерживающие (полностью или частично) растворенные и эмульгированные частицы. Известны три метода мембранного разделения — ультрафильтрация, обратный осмос (гиперфильтрация) и микрофильтрация. Методы имеют между собой много общего (материал мембраны, конструкция установок, схема разделения), а отличаются пористостью мембран и механизмом процесса. [c.187] Мембраны изготовляют из ацетатцеллюлозы н других полимерных материалов. Толщина мембраны 0,1—0,5 мкм. В последнее время щирокое распространение получают мембраны в виде полых волокон-Они представляют собой полимерные трубки диаметром 50—200 мкм, которые способны выдерживать высокое давление и не требуют поддерживающих дренажных устройств. Особенности мембран — их большая проницаемость (до 200 л/м ч) и высокая селективность. Пористость мембран колеблется от десятков до сотен ангстрем. [c.188] Основными преимуществами мембранного разделения эмульсий являются компактность и низкая стоимость установок, высокая производительность и малая энергоемкость, высокое качество разделения фаз. Вода после мембранного разделения может использоваться не только для технических, но и для хозяйственно-бытовых нужд. Сгущенный масляный продукт не загрязнен реагентами и после введения корректирующих добавок готов к повторному использованию. По зарубежным данным, благодаря вторичному использованию отделенного масла, эксплуатационные расходы на больших ультрафнльтрационных установках сводятся к нулю. Недостатком мембранных методов является необходимость в тонкой очистке эмульсии от механических примесей. [c.188] Важнейшие преимущества мембранного разделения делают его наиболее прогрессивным для обезвреживания большого количества эмульсии. [c.188] Термические способы (упаривание, дистилляция, вымораживание и др.) позволяют разделить эмульсию на практически чистую воду (конденсат) и сгущенный масляный остаток, пригодный для утилизации. Недостатки способов — высокая энергоемкость и возможность разрушения масляной фазы при нагревании. Способы применимы для обработки небольшого количества эмульсии при наличии дешевых источников тепла. [c.188] А — отт)аботаниая эмульсия В — серная кислота В — масло Г — сжатый воздух Д — на коагуляцию Е — сток очищенной воды в канализацию. [c.189] Отработанные эмульсии из сборника насосом подаются в электро коагулятор, в который из бака-мерника поступает разбавленный одно нормальный раствор соляной кислоты. В электрокоагуляторе происходит электролиз эмульсии, в результате чего выделяются водоро кислород, растворяется алюминиевый электрод с образованием гидро окисей, выполняющих роль коагулянтов. Пузырьки водорода педе-ыещают коагулянт с частицами масла в верхнюю часть электрокоагулятора. Загрязнения через сливной лоток переливаются в бак. Очищенная вода поступает самотеком в отстойники, затем сливается в сборную емкость, откуда может забираться для технических нужд. Установка монтируется на тележке типа Балканкар . [c.189] Схема установки для разложения эмульсий ультрафильтрацией показана на рис. 3. Из отстойника 1, в котором происходит очистка от механических примесей, эмульсия перекачивается в сборник 2 и далее в циркуляционный бак 3, откуда насосом 4 подается в ультрафильтр 5, где происходит разделение на чистую воду (фильтрат) и масляный концентрат. Фильтрат непрерывно отводится из аппарата. После заполнения нижней полости ультрафильтра масляным концентратом процесс разделения временно прекращается и концентрат перекачивается в бак 6, где сепарируется на водную и масляную фазы. Водная фаза насосом 7 перекачивается в бак 3, куда в этот момент также сливается вода из ультрафильтра. Масляная фаза направляется на регенерацию. Если сгущенный масляный концентрат сильно обводнен, он может быть направлен в другой мембранный аппарат. После ультрафпльтрацин концентрация масла в воде менее 10 мг/л (в исходной эмульсии — более 1 г/л). [c.190] При изготовлении установок мембранного разделения можно использовать отечественные ацетатные мембраны (табл. 2), поставляемые в виде полос шириной 0,4—1 и длиной 20—25 м. Выпускаются аппараты для разделения жидкостей методом обратного осмоса типа УГ-1 и УГ-10 [5]. [c.190] В некоторых случаях целесообразно обезвреживать отработанные эмульсии сжиганием. [c.190] Вернуться к основной статье