Способ разложения отработанных эмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей

Изобретение относится к области отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и может быть использовано на предприятиях металлообрабатывающей, металлургической и других отраслей промышленности для очистки промышленных сточных вод, содержащих мелкодисперсные коллоидные органические и минеральные примеси. Способ заключается в том, что в отработанную эмульсионную СОЖ при перемешивании вводят фосфорную кислоту в количестве 0,2-0,25% по объему, раствор нагревают до температуры 70-80°С, после отстоя удаляют всплывшую органическую фазу, а водную фазу нейтрализуют известковым молоком до достижения рН 6-7, затем после осаждения фосфатов кальция проводят электрокоагуляцию с предварительным подкислением частично очищенной водной фазы соляной кислотой до достижения рН 4-5. Изобретение позволяет упростить способ разложения, снизить себестоимость процесса разложения, улучшить экологичность производства.

 

Изобретение относится к разложению отработанных эмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и может быть использовано для очистки промышленных сточных вод, содержащих мелкодисперсные коллоидные органические и минеральные примеси.

Известен способ разложения отработанных СОЖ, в соответствии с которым в СОЖ добавляют концентрированную серную кислоту (см. кн. Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием. Справочник / Под ред. С.Г.Энтелиса, Э.М.Берлинера. - М.: Машиностроение, 1986. 352 с.) до рН 2-3, а затем нейтрализуют до рН 6-7 20%-ным раствором кальцинированной соды, а органический примеси (нефтепродукты) удаляют с помощью флотации.

К недостаткам указанного способа можно отнести следующие: во-первых, в водной фазе все же остается большое количество нефтепродуктов (до 100-200 мг/л); во-вторых, образуются хорошо растворимые соли серной кислоты, которые необходимо деминерализовать; в-третьих, производительность отделения водной фазы от нефтепродуктов невысока (отстой длится в течение нескольких часов).

Известен также способ очистки щелочных сточных вод, содержащих цианистые соединения, в том числе и органические примеси (см. стр.93-98 в кн. Методы очистки производственных сточных вод. Справочное пособие. Авторы: Жуков А.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. / Под ред. А.И.Жукова. М.: Стройиздат, 1977. 204 с.), включающий предварительное подкисление жидкостей перед электрокоагуляцией хлористым натрием (NaCl) в количестве (0,5-1,0)% по объему до достижения рН 2-3, а затем электрокоагуляцией при плотности постоянного тока i=(30-100) А/м² и последующую нейтрализацию водной фазы щелочью или гидроокисью кальция.

К недостаткам этого метода можно отнести следующее: в водной фазе также образуются хорошо растворимые хлориды, количество которых превышает ПДК в десятки и сотни раз, остаются органические примеси (нефтепродукты) в количестве (100-200) мг/л, что значительно превышает ПДК.

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является способ разложения отработанных СОЖ (см. а.с. №1701642. Способ разложения отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей. М. кл. C 02 F 1/46. Опубл. в БИ №48, 1991 г.), при котором в отработанную СОЖ вводят при перемешивании 0,4-0,5 об.% фосфорной кислоты и 4-5 мас.% окиси кальция для нейтрализации водного раствора. После отстоя осадок разделяют и осуществляют электрокоагуляцию водной фазы в течении 10-15 минут при плотности тока 0,01-0,02 А/см². Пенный продукт электрокоагуляции отводится, а в чистую воду для корректировки рН повторно добавляют 0,05-0,1 об.% фосфорной кислоты H₃PO₄. Данный способ позволяет снизить энергозатраты, объем осадка (гидроокиси кальция Са(ОН)₂), содержание сульфатов, объем масляных примесей.

Вместе с тем добавление в СОЖ кислоты вначале и в конце процесса разложения приводит к снижению эффективности процесса электрокоагуляции ввиду пассивации электродов и снижения срока эксплуатации электрокоагуляторов, что служит препятствием для применения известной технологии. Уменьшение количества вводимой кислоты снижает интенсивность пассивации, но вместе с тем и всего процесса разложения (увеличивает время процесса разложения).

Техническая задача изобретения состоит в том, чтобы снизить себестоимость процесса разложения отработанных СОЖ путем исключения пассивации электродов, улучшить экологичность производства за счет уменьшения хорошо растворимых солей в водной фазе.

Для решения поставленной задачи предлагается способ разложения отработанных эмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), включающий введение в СОЖ при перемешивании фосфорной кислоты до достижения рН 2-3, реагента для нейтрализации, электрокоагуляцию водной фазы, отличающийся тем, что после введения фосфорной кислоты в количестве (0,2-0,25)% по объему раствор нагревают до температуры (70-80)°С, после отстоя удаляют всплывшую органическую фазу, а водную фазу нейтрализуют известковым молоком до достижения рН 6-7, затем после осаждения фосфатов кальция проводят электрокоагуляцию с предварительным подкислением частично очищенной водной фазы соляной кислотой до достижения рН 4-5.

Для осуществления способа может быть использован стандартный комплект оборудования участков приготовления СОЖ, присадок, моющих средств, утилизации отходов и пр., включающий емкости с мешалками (реакторы), дозаторы для жидких и сыпучих продуктов, вспомогательные контейнеры (емкости, бункеры) для загрузки исходных материалов и отвода конечного продукта.

Способ осуществляется следующим образом.

В реактор загружают отработанную и предназначенную для разложения эмульсионную СОЖ, имеющую рН 8-10, очищенную от крупного шлама. При перемешивании в реактор вводят 0,2-0,25 об.% фосфорной кислоты до рН 2-3 и нагревают раствор, например, паром до температуры 70-80°С. В течение 2-3 минут перемешивания в растворе происходит коалесценция масляных частиц, а нагрев интесифицирует процесс коалесценции этих частиц и их подъема. Также дополнительно происходит насыщение раствора воздухом. После 1-2 часов отстоя и удаления основной части всплывшей масляной фазы частично очищенную водную фазу нейтрализуют известковым молоком Са(ОН)₂ до достижения рН частично очищенной водной фазы, равном 6-7. После осаждения полученных фосфатов кальция (они не растворимы в воде) в водной фазе все же остаются нефтепродукты в количестве (100-200) мг/л. Поэтому водную фазу подкисляют соляной кислотой HCl до достижения рН 4-5 и проводят электрокоагуляцию. При такой технологии электроды не будут пассивироваться, так как фосфаты выпали в осадок, а процесс электрокоагуляции при рН 4-5 будет интенсифицироваться. По сравнению с аналогами в водной фазе остается значительно меньше хлоридов (примерно в 5-10 раз), так как расходуется меньше соляной кислоты. После электрокоагуляции водную фазу нейтрализовать нет необходимости, так как она будет нейтрализована гидроокисью, образующейся при растворении алюминиевых или железных электродов в процессе электрокоагуляции. Количество нефтепродуктов в водной фазе после электрокоагуляции снижается до 20-30 мг/л.

Содержание ингредиентов определено опытным путем для целей заявленного результата.

Водную фазу, полученную после разложения отработанной СОЖ по данному способу, можно использовать в замкнутом цикле для приготовления новых составов СОЖ.

Таким образом, уменьшается стоимость разложения отработанных СОЖ за счет исключения пассивации электродов, улучшается экологичность производства, так как основная часть солей при предварительной основной реагентной обработке выпадает в осадок.

Способ разложения отработанных эмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), включающий введение в СОЖ при перемешивании фосфорной кислоты до достижения рН 2-3, реагента для нейтрализации, электрокоагуляцию водной фазы, отличающийся тем, что после введения фосфорной кислоты в количестве 0,2-0,25% по объему раствор нагревают до температуры 70-80°С, после отстоя удаляют всплывшую органическую фазу, а водную фазу нейтрализуют известковым молоком до достижения рН 6-7, затем после осаждения фосфатов кальция проводят электрокоагуляцию с предварительным подкислением частично очищенной водной фазы соляной кислотой HCl до достижения рН 4-5.