ChemNet
 

[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 80°С, 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 м2 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 м3/ч;

– ПО “Электрон”, г. Сумы;

– Завод “Автоприбор”, г. Владимир, производительность – 0,15 м3/ч, 1989 г.

– ПО “Счетмаш”, г. Курск, производительность – 0,15 м3/ч, 1992 г.

– Завод вычислительных машин, г. Орел, производительность – 0,15 м3/ч, 1993 г.

– Машиностроительный завод, г. Тула, производительность – 0,45 м3/ч, 1993 г.

– “КРАЗ”, г. Кременчуг, производительность – 6 м3/ч, 1993 г.

– Завод промышленных тракторов, г. Чебоксары, 1993 г.

– Агрегатный завод, г. Ковров, производительность – 0,2 м3/ч, 1996 г.

– Экскаваторный завод, г. Ковров, производительность – 0,9 м3/ч, 1995 г.

– Масложирокомбинат, г. Винница, производительность – 0,75 м3/ч, 1984 г.

[На следующий раздел] [На Содержание]

Copyright ©


Для того, чтобы мы могли качественно предоставить Вам информацию, мы используем cookies, которые сохраняются на Вашем компьютере (сведения о местоположении; ip-адрес; тип, язык, версия ОС и браузера; тип устройства и разрешение его экрана; источник, откуда пришел на сайт пользователь; какие страницы открывает и на какие кнопки нажимает пользователь; эта же информация используется для обработки статистических данных использования сайта посредством интернет-сервисов Google Analytics и Яндекс.Метрика). Нажимая кнопку «СОГЛАСЕН», Вы подтверждаете то, что Вы проинформированы об использовании cookies на нашем сайте. Отключить cookies Вы можете в настройках своего браузера.

Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается  копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору