2. Дозу серной кислоты рассчитывают по формуле

где N -- объем пены, м ; М -• количество использованного сернокислого алюминия, кг/м".

При этом регенерируется коагулянт -- сернокислый алюминий, который может быть использован вновь в процессе реагентной флотации.

Принципиальная схема промышленной установки для разрушения отработанных масляных эмульсий конструкции ВНИИВОДГЕО показана на рис. 83. По этой схеме отработанная масляная эмульсия из цеха поступает в отстойник, куда подается из дозатора серная кислота. Эмульсия перемешивается с серной кислотой при помощи сжатого воздуха. При этом рН эмульсии снижается до 6-7. Смесь отстаивается. Всплывшее масло направляется в сборник, осевший шлам --в сборник шлама, а эмульсия — на сепаратор, где происходит ее разрушение. При этом извлекается 80-90 % поступающего в сборник масла. НИИхиммашем предложен для промышленного использования саморазгружающийся центробежный сепаратор УОВ-602 К-2, изготавливаемый заводом Уралхиммаш (Свердловск). Частично освобожденная от пены эмульсия подается на флотационную установку, где осуществляется вторая ступень очистки — коагуляция и флотация раствора. Реагенты смешиваются до определенной концентрации с водой и перекачиваются в дозировочные бачки, откуда поступают в смеситель. Затем смесь подается в ресивер для насыщения воздухом, после чего выпускается во флоратор. В результате перепада давления во флотаторе растворенный воздух выделяется в виде пузырьков, которые прилипают к частицам осадка и выносят их на поверхность, образуя при этом пену. Затем пена уплотняется и сливается в сборник. Осветленная жидкость нейтрализуется гидроксидом натрия, содой или известью до рН = 7, сбрасывается в канализацию или на заводские очистные сооружения.

Пена отстаивается в сборнике сутки, обрабатывается серной кислотой, перемешивается в течение 20 мин и вновь отстаивается 24 ч для отделения всплывшего масла. Полученный коагулянт возвращается в растворный бак или непосредственно в дозировочный бачок. Для флотации эмульсий может применяться флотатор типа ЦНИИ-5 или ЦНИИ-10 конструкции ЦНИИ МПС. Эмульсии первой группы, т.е. стабилизированные ионогенными эмульгаторами, разрушаются всеми перечисленными выше способами. Для разрушения группы эмульсий, стабилизированных неионогенными эмульгаторами, применяют метод электрокоагуляции (с предварительным разбавлением в 5--6 раз) или метод ультрафильтрации (при небольших расходах продукта). Для разрушения эмульсий, одновременно стабилизированных ионо- и неионо-генным эмульгаторами, рекомендуется предварительная обработка серной кислотой и сернокислым алюминием, а также сернокислой медью [33].

В последнее время получают распространение термические методы обработки эмульсий. Так, во ВНИИ железнодорожного транспорта разработан метод обработки эмульсий в выпарной установке упрощенного типа, работающей за счет тепла отходящих топочных газов(t = 150--180°C).Действие установки основано на интенсивном испарении капелек жидкости, движущихся в потоке горячего газа, который одновременно распыляет и нагревает обрабатываемую жидкость. Длительные опыты показали, что остаток от выпаривания эмульсии имеет вид густого смазочного масла и содержит 20 % воды, около 80 % органических и 2--3 % минеральных веществ. Теплота сгорания остатков составляет 15 000-36 400 кДж/кг. Имеются данные об эффективном методе комплексной термической переработки СОЖ методом дистилляции с утилизацией водной и масляной части. По этой схеме отработанная эмульсия подается в регенеративный подогреватель, где нагревается до температуры, близкой 100°С. Затем она поступает в роторный пленочный испаритель со ступенчатой поверхностью нагрева. Обезвоженный маслосодержащий остаток собирают в сборнике и используют в дальнейшем как добавку к котельному топливу. Водяные пары охлаждают в конденсаторе, и в дальнейшем конденсат расходуют на приготовление новых партий СОЖ. Поскольку жесткость воды -- один из' основных факторов, отрицательно влияющих на стабильность эмульсионных СОЖ и на их корродирующее действие, то использование парового конденсата, например при приготовлении СОЖ для прокатных станов, значительно улучшает все физико-химические и технологические показатели эмульсий.

Московским энергетическим институтом разработана опытно-промышленная установка производительностью 5 т/ч для обезвреживания промышленных сточных вод и эмульсий, применяемых для обработки цветных металлов. Установка, изображенная на рис. 84, состоит из сборника 1, в который подают из мерника 2 раствор ПАВ для придания сточной воде способности к пенообразованию. Расход ПАВ в зависимости от содержания минеральных солей составляет от 0,24 до 6 г/л. Затем сточная вода из аппарата 1 поступает в уравнительный сосуд 3 для равномерной подачи ее в ствол пеногенераторного реактора 4. Под барботажную решетку пеногенераторного ствола подают природный газ и воздух для превращения стоков в горячую пену, которая поднимается по стволу и поступает в камеру сгорания реактора.

 

 

 

Рис. 84. Технологическая схема термического обезвреживания эмульсий

1- сборник; 2 - мерник ПАВ; 3 - уравнительный сосуд; 4 - пеногенераторный

реактор; 5 - барботажный аппарат; 6 - сборник стоков; 7 - скруббер; 8 -

вентилятор

 

 

 

Пеногенераторный реактор состоит из металлического кожуха, внутри футерованного огнеупорным кирпичом. Камера сгорания имеет фурмы для подачи воздуха и электрозапальник, а также верхний штуцер для отвода дымовых газов. Поток пены, поступающий в камеру сгорания, зажигается и равномерно сгорает красноватым пламенем при температуре 1500--1600°С. При этом тончайшие пленки пузырьков, содержащие органические вещества, шламы и загрязнения, термически разлагаются и сгорают с образованием дымовых газов.

Химические анализы показали, что в продуктах сгорания содержится 22--23 % водяного пара, 10--12 % углекислого газа, 75--68 % азота в смеси с воздухом. В дымовых газах отсутствуют вредные вещества органического происхождения, которые содержались в сточной воде, и это позволяет осуществлять выбросы дымовых газов в атмосферу без дополнительной очистки.

В связи с тем, что дымовые газы уходят из реактора с температурой 1100—1200°С, их направляют в барботажный аппарат 5 для предварительного выпаривания промышленных стоков с целью их концентрации и уменьшения подачи в пеногенераторный реактор. Барботажный аппарат позволяет более рационально использовать удельную теплоту сгорания природного газа и получить КПД в пределах 96--98 %.