Наиболее широко распространенными загрязнителями сточных вод являются нефтепродукты — углеводороды нефти, мазут, керосин, масла и их примеси, которые вследствие их высокой токсичности принадлежат, по данным ЮНЕСКО, к числу десяти наиболее опасных загрязнителей окружающей среды. Очистка таких сточных вод вызывает ряд трудностей. Рассмотрим технологии и область применения некоторых инновационных универсальных установок для очистки и обезвреживания отходов смазочно-охлаждающих жидкостей (далее — СОЖ).
Одной из основных проблем, часто и неизбежно встречающихся в современном машиностроении, является загрязнение СОЖ (водно-масляных, синтетических, полусинтетических) и эмульсий различными маслами и нефтепродуктами, органическими и неорганическими загрязнителями.
Срок службы рабочих растворов СОЖ обычно составляет от 2 недель до 3–6 месяцев, после чего, если растворы СОЖ (эмульсии) не подвергаются требуемой переработке (или регенерации в процессе работы), они выбраковываются и направляются на достаточно дорогие технологии обезвреживания и утилизации. При этом в технологический процесс вовлекаются новые порции концентрата СОЖ и значительный объем пресной воды, и процесс повторяется.
Минеральные и синтетические технические масла, поступающие в СОЖ при маслоутечках от механизмов станков (в т.ч. и от различных гидравлических устройств), а также специально подаваемые масла на салазочные механизмы (направляющие) суппорта станков (рис. 1) при их длительном нахождении в СОЖ нарушают исходный химический состав эмульсий, ухудшают ее эксплуатационные и технологические свойства и делают их непригодными для применения.
Механизмы, приведенные на рис. 1 (в т.ч. и другие конструкции), применяются на многих металлообрабатывающих станках с программным управлением, полуавтоматических и автоматических линиях.
Смывание масел только с направляющих салазок станков (при подаче СОЖ в зону резания и отсутствие на станках эффективных маслосъемных устройств) превращает практически все виды используемых как отечественных, так и импортных СОЖ и эмульсий в опасные техногенные маслосодержащие отходы.
Использование на станках различных маслосъемных скимеров не позволяет решать все вопросы очистки СОЖ.
Кроме того, свободные и инородные масла и нефтепродукты, попадающие в СОЖ, являются хорошей питательной средой для различных бактерий и микроорганизмов, способствуют ее быстрому биопоражению и загниванию.
Наличие свободных масел и загрязнителей в СОЖ значительно ухудшает рабочие характеристики СОЖ (ее смазочные, охлаждающие, моющие свойства), имеет сильное биопоражение, отрицательно влияет на качество изготавливаемой поверхности деталей, значительно снижает износостойкость дорогостоящего режущего инструмента и др.
Для решения обозначенных выше проблем используются специализированные многомодульные установки типа «ЭКО-СОЖ», которые эффективно работают с различными типами СОЖ и эмульсий и делают возможным непрерывный рециклинг (возврат) в производство масел, СОЖ и эмульсий.
Установки типа «ЭКО-СОЖ» могут использоваться в различных централизованных и индивидуальных системах приготовления и выдачи СОЖ и эмульсий в работу. Износостойкость рабочих СОЖ и эмульсий при этом гарантированно увеличивается в 3–5 раз и более (до 20 раз), во столько же раз сокращается образование отходов СОЖ, требующих обезвреживания и утилизации, а также в 3–5 раз и более сокращается потребность в концентратах для приготовления свежих СОЖ и эмульсий.
Установки типа «ЭКО-СОЖ» применимы практически для всех отечественных и импортных СОЖ и эмульсий. Какая-либо переделка существующих систем приготовления и выдачи СОЖ в работу при этом не требуется (рис. 2).
Оснащение установки «ЭКО-СОЖ» приемным баком СОЖ на очистку позволяет реализовать первую ступень очистки СОЖ от крупной и мелкоразмерной стружки, от твердых (магнитных и немагнитных) механических загрязнителей, от отходов абразивной обработки заготовок различными шлифовальными кругами, очистки и отделения от СОЖ свободных маслопродуктов (методом жидкостной коалесценции, т.е. благодаря слиянию капель жидкости внутри другой жидкости).
Преимущество реализации метода жидкостной коалесценции в приемном баке в том, что он не требует предварительного ввода в бак специальных коалесцирующих жидкостей, как это предусматривают некоторые отечественные и зарубежные аналоги. Коалесцирующий слой здесь формируется автоматически из тех же свободных масел, которые необходимо удалять из СОЖ.
Комплектация установки «ЭКО-СОЖ» дополнительным приемным баком эффективна как для небольших, так и крупных производств.
Особенно это рекомендуется при индивидуальном снабжении станков требуемой маркой СОЖ, индивидуальном уходе за металлообрабатывающим оборудованием, а также для обеспечения высокой производительности работы оборудования и высокого качества изготовления продукции рабочим на конкретном металлообрабатывающем станке.
Периодический слив загрязненных СОЖ со станков для очистки, обеззараживания и регенерации в установке «ЭКО-СОЖ» и заправка металлорежущих станков теми же, но уже чистыми, обеззараженными и восстановленными СОЖ и эмульсиями, одновременно обеспечивают и чистку трубопроводов и рабочих баков станков от загрязнений. Дополнительная или плановая профилактическая промывка систем станков с применением различных моющих растворов при этом не требуется. Наличие загрязненных застойных зон на станках (являющихся одним из источников развития бактерий и, как следствие, загнивания, расслоения и разрушения СОЖ) и в системах хранения и выдачи СОЖ в работу при этом исключается.
Промежуточные емкости требуемого объема для приемки СОЖ на очистку изготавливаются индивидуально, применительно к объемам используемых СОЖ, планировке размещения оборудования и других требований.
Вторая ступень очистки включает в себя гравитационно-флотационный сепаратор соответствующей производительности, который производит непрерывную, однопоточную, многопозиционную обработку очищаемой, обеззараживаемой и регенерируемой СОЖ или эмульсии.
Очищаемая или регенерируемая СОЖ может циркулировать в системе по замкнутому или разомкнутому циклу обработки. В первом случае обеспечивается непрерывная обработка, во втором — периодическая.
Для очистки, обеззараживания и регенерации СОЖ достаточно ее однократного прохождения через гравитационно-флотационный сепаратор. Очищенная и регенерированная СОЖ объемом 200 литров в течение 10–15 минут может быть направлена в бак (или в 200-литровую бочку) для ее выдачи потребителю.
Данный материал публикуется частично. Полностью материал можно прочитать в журнале «Экология на предприятии» № 12 (30), декабрь 2013 г. Воспроизведение возможно только с письменного разрешения правообладателя.