Способ регенерации моющих растворов

 

Изобретение относится к способам регенерации отработанных моющих растворов, содержащих нефтепродукты и взвешенные вещества, образующиеся в процессе мойки деталей автомобильного и железнодорожного транспорта, и предназначено для уменьшения техногенного воздействия на окружающую среду через сточные воды путем многократного использования одного и того же моющего раствора. Способ регенерации моющих растворов включает электрокоагуляцию при растворении железных или алюминиевых анодов. Новым является то, что электрокоагуляцию проводят в динамическом режиме в потоке прокачиваемой между электродами очищаемой жидкости с последующим отделением твердой фазы от раствора, при этом весь процесс осуществляют в замкнутом объеме с многократным пропусканием моющего раствора через межэлектродное пространство до тех пор, пока не будет достигнута требуемая степень очистки раствора. 3 з. п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способам регенерации отработанных моющих растворов, содержащих нефтепродукты и взвешенные вещества, образующиеся в процессе мойки деталей автомобильного и железнодорожного транспорта, предназначено для уменьшения техногенного воздействия на окружающую среду через сточные воды путем многократного использования одного и того же моющего раствора.

В настоящее время одним из загрязнителей окружающей среды являются многочисленные небольшие моющие машины железнодорожных депо, машинно-тракторного парка и мойки автомобилей, которые будучи не в состоянии обеспечить дорогостоящую технику очистки сточных вод от маслосодержащих стоков предприятий предпочитают их слив в открытые водоемы или канализацию.

С точки зрения экологии окружающей среды с учетом резкого роста числа транспортных средств это может стать одним из основных источников загрязнений сточных вод с необратимыми последствиями.

К современным локальным автономным системам очистки сточных вод предъявляется ряд жестких требований. Во-первых, такие системы должны обеспечивать качество очистки сточных вод, аналогичное станционарным очистным сооружениям по основным показателям и предельно-допустимым концентрациям загрязнений в очищенной воде. Во-вторых, указанные системы очистки должны быть доступны с экономической точки зрения, а значит могут быть реально востребованы различными малыми предприятиями. В-третьих, продукты утилизации не должны быть опасны для окружающей природы и человека при последующем их уничтожении.

Известен способ очистки сточных вод от масел (авт. св. СССР N 709566, кл. C 02 F 1/46, 1980), включающий подкисление сточных вод до pH 6,8-7,4 с последующим отстаиванием в течение 15-20 мин и электрокоагуляцией при плотности тока 0,009-0,1 А/см² в течение 5-10 мин.

Данный способ прост и доступен в реализации даже на малых предприятиях и может быть полностью автоматизирован. Качество очистки по содержанию нефтепродуктов 10-20 мг/л.

Однако известный способ имеет ряд существенных недостатков. Во-первых, содержание нефтепродуктов существенно (в десятки раз) превышает предельно-допустимые концентрации для сброса в канализацию или открытые водоемы. Во-вторых, очищенный раствор не может быть повторно использован в качестве моющего, так как в нем после обработки существенно повышается солесодержание, а также в раствор необходимо заново вводить моющие добавки, доводя его pH до величины 13-14.

Известен способ электрохимической очистки сточных вод с помощью коагулянтов, полученных при растворении железных или алюминиевых анодов (Научные труды Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Панфилова, N 5, вып. 12, 1969, с. 64).

Способ прост и доступен в реализации, однако существенным недостатком данного способа является зашламление межэлектродного пространства особенно при сильнозагрязненных моющих растворах, что приводит к снижению эффекта очистки за счет падения напряжения на электродах.

Кроме того, для последующей доочистки жидкости от хлопьев гидроокиси металла с сорбированными на них загрязнениями требуется продолжительное отстаивание.

Целью заявляемого способа регенерации моющих растворов устранение указанных недостатков.

Это достигается тем, что в способе регенерации моющих растворов, включающем электрокоагуляцию при растворении железных или алюминиевых анодов, электрокоагуляцию проводят в динамическом режиме, в потоке прокачиваемой между электродами очищаемой жидкости с последующим отделением твердой фазы от раствора, при этом весь процесс осуществляют в замкнутом объеме с многократным пропусканием моющего раствора через межэлектродное пространство до тех пор, пока не будет достигнута требуемая степень очистки раствора.

Проведение процесса очистки моющего раствора от маслосодержащих продуктов и взвешенных веществ в режиме электрокоагуляции с растворенными анодами позволяет осуществить очистку средствами, доступными для любого малого предприятия, так как для этого необходимы лишь источник электроэнергии и аноды из подручного материала (алюминия или железа). Отсутствует также необходимость в каких-либо дорогостоящих реагентах.

За счет того, что процесс электрокоагуляции происходит в динамическом режиме, продукты коагуляции выносятся быстрым потоком жидкости из зоны реакции и не происходит зашламления межэлектродного пространства в отличие от стационарного режима электрокоагуляции. Выйдя из зоны коагуляции продукты реакции отделяются от раствора, а оставшийся раствор вновь подается в зону электрокоагуляции. Скорость очистки моющего раствора определяется скоростью отделения твердой фазы. Наиболее простыми в реализации являются системы осаждения, в которых под действием силы тяжести происходит отделение раствора от осадка.

Для интенсификации процесса отделения твердой фазы могут быть применены фильтрующие системы, например, с загрузкой фильтров песком.

Для максимального ускорения процесса отделения твердой фазы может быть использован процесс флотации.

Необходимая степень очистки достигается за счет многократности процесса обработки.

Существенным преимуществом заявляемого способа является сохранение pH исходного раствора, что не только не требует введения дополнительных реагентов, увеличивающих солесодержание моющего раствора, но и сохраняет после регенерации его моющие свойства, а это немаловажно для повышения экономической эффективности способа.

Таким образом, осуществление заявляемого способа не имеет аналогов среди способов регенерации моющих растворов, а значит соответствует критерию "изобретательский уровень".

На чертеже представлена схема осуществления заявляемого способа (1 - рабочая емкость с отработанным моющим раствором 2; 3 электрокоагулятор; 4 - камера для отделения твердой фазы; 5 очищенный раствор; 6 твердый осадок; 7 система циркуляции).

Способ регенерации моющего раствора осуществляется следующим образом.

Отработанный раствор 2 из емкости 1 проходит между алюминиевыми или железными электродами электрокоагулятора 3, насыщается гидроокисями металла, адсорбирующими на себе нефтепродукты и мелкую взвесь, и поступает в камеру 4 для отделения твердой фазы 6. Очищенный раствор 5 с помощью системы циркуляции раствора 7 после окончания первого цикла очистки вторично поступает в емкость 1, цикл обработки проводится вновь до достижения необходимой степени очистки.

Пример. В качестве отработанного моющего раствора был использован раствор из моющей машины ММД-12 от мытья деталей железнодорожного транспорта с содержанием нефтепродуктов 9305 мг/л и взвешенных веществ 24180 мг/л. В качестве электрокоагулятора использована емкость объемом 5,6 л с вертикальными пластинами из железа с зазором между электродами 5 мм. Плотность тока на электродах 1 А/дм². Скорость прохождения раствора через электрокоагулятор 10,2 л/мин.

Результаты очистки моющего раствора по циклам обработки приведены в таблице.

Из таблицы видно, что в результате четырехкратного цикла обработки моющего раствора содержание нефтепродуктов уменьшилось с 9305 мг/л до 0,2, а количество взвешенных частиц с 24180 мг/л до 6,0. После такой обработки обработанный раствор соответствует по предельно-допустимым концентрациям для слива в канализацию.

Если очищенный раствор будет вновь использован в качестве моющего, то степень его очистки может быть ограничена всего 2-3 циклами.

Таким образом, заявляется способ регенерации моющего раствора, обеспечивающий необходимую степень очистки раствора, который доступен для реализации практически в любых условиях и не требует специального дорогостоящего оборудования.

Формула изобретения

1. Способ регенерации моющих растворов, включающий электрокоагуляцию при растворении железных или алюминиевых анодов, отличающийся тем, что весь процесс очистки проводят циклично в замкнутом циркулирующем объеме путем пропускания моющего раствора между электродами с непрерывным отделением твердой фазы, а количество циклов определяют степенью очистки раствора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отделение твердой фазы из раствора проводят путем ее осаждения.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что отделение твердой фазы из раствора проводят путем ее фильтрования.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что отделение твердой фазы из раствора проводят путем флотации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2