МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ
В металлообрабатывающей промышленности ежедневно образуется большое количество сточных вод, состоящих из различных эмульсий (СОЖ, после литья под давлением), а также моющих растворов. Эти стоки содержат опасные вещества, что не позволяет напрямую сбрасывать их в городскую канализацию или водоёмы. Существует множество технических решений для достижения качества воды, соответствующего ПДК, уменьшения количества осадка или для обеспечения замкнутой системы водопользования. Самыми распространёнными методами переработки отработанных технологических жидкостей являются химическое разложение, мембранная очистка и выпаривание.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД: РАЗЛОЖЕНИЕ
Под разложением понимается переработка эмульсий путём разделения их на фазы «вода» и «масло». Переработка разложением осуществляется в несколько стадий:
- отделение неэмульгированных (поверхностных) масел
- отделение твёрдых частиц
- разложение эмульсии
- отделение полученных фаз
Химическое разложение производится путём добавления различных химикатов. Для достижения оптимального результата необходимо тщательно соблюдать дозировку. «Кислотное разложение» требует применения более коррозионностойких и, соответственно, более дорогих, материалов для изготовления оборудования. Полученную воду перед сливом в канализацию необходимо нейтрализовать, для чего требуется добавление щёлочи. Вследствие этого, в очищенной води содержится значительное количество солей, что не позволяет повторно использовать ее.
В новых методах разложения используются так называемые «де-эмульгаторы». Их необходимо подбирать в зависимости от перерабатываемой жидкости и тщательно дозировать. Это ограничивает применение данного метода при изменении состава жидкости. Также требуется постоянное присутствие и контроль специалиста-химика, что подразумевает постоянный расход химикатов и денежных средств на зарплату специалиста.
Преимуществом физико-химического метода является возможность применения данного метода для больших объёмов стоков (>3 м3/ч). Таким образом, данный метод является наиболее экономически выгодным при больших объёмах стоков и при невысоких требованиях к качеству сливаемый вод.
МЕХАНИЧЕСКИЙ МЕТОД: МЕМБРАННАЯ ОЧИСТКА
Другим методом переработки эмульсий является ультрафильтрация. Под повышенным давлением (5-10 Бар) эмульсия проходит через пористую керамическую мембрану. Вода беспрепятственно проходит через поры, а масла, жиры и воск задерживаются на мембранах. Однако данный метод не может обеспечить полное отделение органических веществ. Остаточная влажность остатка составляет в среднем 60-70%. Значительным недостатком мембранной системы является ограничение применения подобной системы при изменениях состава жидкости, т.к. изменение состава жидкости может вызвать повреждение мембран. Кроме того, в процессе работы мембраны засоряются твёрдыми частицами и маслами. Из-за этого снижается производительность системы и повышаются энергозатраты, а также ухудшается качество очищенной воды. Требуется постоянная очистка системы от отложений с помощью химикатов.Таким образом, при мембранной очистке тоже требуется постоянный контроль и закуп расходных материалов (мембраны, химикаты для промывки).
ТЕРМИЧЕСКИЙ МЕТОД: ВЫПАРИВАНИЕ/ДИСТИЛЛЯЦИЯ
Дистилляция является самым древним методом разделения веществ. Для выпаривания воды предлагаются различные технические решения. В каждом случае, для оптимального энергобаланса требуется использовать энергию конденсации для процессов нагрева и испарения исходной жидкости. Поэтому, выпаривание с внешним нагревом, как правило, дороже по потреблению энергии, чем выпаривание с тепловым насосом.
Принцип работы выпаривателя с тепловым насосом: В данных установках создаётся вакуум (около 40-80 мБар), рабочая температура составляет 30-45 °С. Передача энергии от конденсации пара для нагрева поступающей холодной жидкости производится с помощью теплового насоса, состоящего из компрессора и циркулирующего хладагента. Таким образом, теплопередача осуществляется путём циркуляции дополнительной жидкости (хладагента). Преимуществами этого метода являются низкие температуры до 40 градусов С, следовательно, переработка агрессивных жидкостей не вызывает коррозию стенок рабочей камеры.
C помощью этих выпаривателей производится сгущение фруктовых соков в пищевой промышленности. При таких температурах не разрушаются ароматические и красящие вещества. Высокое качество воды, получаемое благодаря использованию системы вакуумного выпаривания, позволяет не только сливать его в канализацию, но и использовать повторно. Тяжёлые металлы и соли не испаряются, и остаются в остатке. Электропроводность дистиллята составляет около 5 мкСм/см, но по запросу мы изготавливаем оборудование с возможностью получать дистиллят с электропроводностью 0.5 мкСм/см, остаточное содержание нефтепродуктов менее 5 мг/л.
