|
|
[ На предыдущий раздел]
Ультрафильтрация для разделения водомасляных эмульсий
Особое значение в настоящее время имеет разработка эффективных и экономичных методов очистки сточных вод (СВ) от эмульгированных в них масел. Сточные воды, содержащие эмульгированные масла, представляют собой многочисленную группу СВ от разнообразных производств, имеющихся в каждом регионе страны. К таким СВ, например, относятся:
- обезжиривающие моющие растворы (ОМР), используемые для мойки металлических поверхностей перед ремонтом или сборкой узлов машин, перед нанесением гальванопокрытий или перед окраской;
- отработанные смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), применяемые для интенсификации процессов резания, шлифования, прокатки, волочения металлов;
- сточные воды масложирокомбинатов;
- трюмовые воды судов, СВ постов мойки автомашин и другой техники;
- отстойные воды нефтебаз, балластные воды танкеров, нефтесодержащие воды от очистки акваторий портов и платформ по добыче нефти в море и др.;
- СВ, содержащие замасливатели от производства стекловолокна, стеклотканей, синтетических волокон, других эмульсий типа 'масло в воде'.
Перечисленные СВ имеют разнообразные свойства: рН среды от 4 до 13, температуру до 80њС, разнородный химический и дисперсный состав загрязнений. Часто эти СВ представляют собой самоэмульгирующиеся коллоидные системы, обладающие кинетической и термодинамической устойчивостью.
Удаление механических примесей и свободных масел из таких СВ не составляет затруднений. Поэтому основной задачей их обезвреживания является удаление эмульгированных масел, что связано с необходимостью разрушения устойчивой структуры эмульсий.
Традиционные методы очистки СВ, содержащих эмульгированные масла: флотация, отстаивание, коагуляция, фильтрование и др., - не удовлетворяют возросшим требованиям по обеспечению степени очистки воды.
В настоящее время наибольшее распространение получил метод мембранного разделения водомасляных эмульсий с использованием трубчатых ультрафильтров.
Ультрафильтрационные установки с трубчатыми ультрафильтрами предназначены для регенерации отработанных моющих и обезжиривающих растворов, утилизации отработанных СОЖ, для улавливания и концентрирования масел и нефтепродуктов постов мойки автотранспортных средств, трюмовых (льяльных) вод судов, балластных вод танкеров и т. д.
В зависимости от требований, предъявляемых к качеству фильтрата, используются одно- и двухступенчатые установки. Одноступенчатые установки предназначены для регенерации отработанных моющих и обезжиривающих растворов.
Одноступенчатая установка работает по следующей технологической схеме ( рис. 1). Исходная водомасляная эмульсия (ВМЭ) через фильтр предварительной очистки 1 подается в емкость 2 исходного раствора, где поддерживается ее определенный уровень в автоматическом режиме. После заполнения емкости с помощью подпитывающего насоса 4 заполняется ультрафильтрационный модуль 6. Затем включается рециркуляционный насос 5. С помощью насосов 4 и 5 в ультрафильтрационном модуле создается необходимое рабочее давление (0,3-0,4 МПа) и скорость потока над мембраной (4-6 м/с) для проведения процесса ультрафильтрации. При этом часть рециркуляционного потока возвращается в емкость 2 для выравнивания температуры и концентрации в мембранном модуле 6 и емкости 2.
В процессе ультрафильтрации через мембраны ВМЭ разделяется на два потока: ультрафильтрат, который непрерывно отводится от мембранного модуля, и концентрат, возвращаемый в емкость 2.
В процессе разделения ВМЭ постепенно снижается скорость ультрафильтрации. Для регенерации мембран осуществляется химическая мойка раствором, приготовленным на основе ультрафильтрата в емкости 3. Химическая мойка осуществляется аналогично ультрафильтрации, при этом ультрафильтрат постоянно возвращается в емкость 3. Концентрат из емкости 2 направляется на утилизацию.
При разделении смазочно-охлаждающих и жиросодержащих вод требования к качеству фильтрата ужесточаются, так как он обычно сбрасывается в канализацию. Для разделения таких смесей ультрафильтрационная установка дополнительно укомплектована угольным адсорбером, работающим под наливом (II ступень) Регенерация сорбента осуществляется 1%-ным раствором щелочи, который готовится на основе фильтрата, либо с помощью водяного пара при давлении до 0,07 МПа. Загрязненный нефтепродуктами раствор щелочи или конденсат после регенерации возвращается на стадию ультрафильтрации.
Наиболее эффективно применение мембранных методов разделения в комплексной очистке стоков в сочетании с другими методами. Как правило, в этих случаях применяют мембраны либо при подготовке сточных вод для дальнейшей обработки, либо на заключительных стадиях для доведения воды до заданного качества, а также для создания замкнутых и безотходных технологий.
В настоящее время в России изготавливаются типоразмерные ряды ультрафильтрационных одно- и двухступенчатых установок с рабочей поверхностью 3; 30; 60; 120 м 2 и производительностью по фильтрату 0,15; 1,5; 3,0; 6,0 м3/ч, позволяющих разделять водомасляные эмульсии с рН от 1,0 до 14,0 и обеспечивать остаточное содержание нефтепродуктов в фильтрате при одноступенчатой стадии очистки от 10 до 30 мг/л и не более 3 мг/л при двухстадийном процессе.
Установки внедрены (всего около 50), в том числе:
- 'Тракторный завод', г. Владимир, производительность - 0,50 м 3/ч;
- ПО 'Электрон', г. Сумы;
- Завод 'Автоприбор', г. Владимир, производительность - 0,15 м 3/ч, 1989 г.
- ПО 'Счетмаш', г. Курск, производительность - 0,15 м 3/ч, 1992 г.
- Завод вычислительных машин, г. Орел, производительность - 0,15 м 3/ч, 1993 г.
- Машиностроительный завод, г. Тула, производительность - 0,45 м 3/ч, 1993 г.
- 'КРАЗ', г. Кременчуг, производительность - 6 м 3/ч, 1993 г.
- Завод промышленных тракторов, г. Чебоксары, 1993 г.
- Агрегатный завод, г. Ковров, производительность - 0,2 м 3/ч, 1996 г.
- Экскаваторный завод, г. Ковров, производительность - 0,9 м 3/ч, 1995 г.
- Масложирокомбинат, г. Винница, производительность - 0,75 м 3/ч, 1984 г.
[ На следующий раздел] [На Содержание]
Copyright ї
|
|
|
