Oczyszczanie ścieków z obróbki metali

Skuteczne usuwanie zemulgowanego oleju za pomocą wstępnego oczyszczania chemicznego i flokulacji

Wprowadzenie

Ścieki powstające w procesach obróbki metali i obróbki skrawaniem należą do najtrudniejszych w oczyszczaniu ścieków przemysłowych. Stosowanie płynów do cięcia, smarów, płynów do szlifowania i chemikaliów czyszczących prowadzi do powstawania ścieków zawierających zemulgowane oleje, zawieszone cząstki metali i różne dodatki chemiczne.

Zanieczyszczenia te często tworzą stabilne emulsje i struktury koloidalne, co sprawia, że konwencjonalne procesy sedymentacji lub filtracji są nieskuteczne.

W niniejszym artykule przedstawiono rzeczywisty projekt oczyszczania ścieków przemysłowych, w którym zastosowano kombinację środka odbarwiającego i polimerowego flokulantu w celu poprawy separacji zemulgowanego oleju i zawieszonych ciał stałych, co znacznie zwiększyło wydajność systemu oczyszczania ścieków.

Charakterystyka ścieków z obróbki metali

Ścieki z przetwórstwa metali zazwyczaj wykazują kilka charakterystycznych cech, które komplikują operacje oczyszczania.

Po pierwsze, ścieki zazwyczaj zawierają stabilne emulsje typu olej w wodzie tworzone przez płyny do cięcia i środki powierzchniowo czynne. Emulsje te pozostają zawieszone w wodzie i opierają się naturalnej separacji.

Po drugie, drobne cząstki metali powstające podczas obróbki skrawaniem i szlifowania zwiększają zmętnienie i stężenie zawieszonych ciał stałych.

Po trzecie, jony metali ciężkich takie jak chrom, nikiel i żelazo mogą występować w formach rozpuszczonych lub skompleksowanych.

Wreszcie, skład i stężenie zanieczyszczeń w ściekach mogą się znacznie różnić w zależności od warunków produkcji, co wymaga elastycznych i adaptacyjnych strategii oczyszczania.

Ze względu na te cechy, wstępne oczyszczanie za pomocą koagulacji chemicznej i flokulacji jest często konieczne przed oczyszczaniem biologicznym.

Typowy proces oczyszczania ścieków z przetwórstwa metali

Typowy system oczyszczania ścieków z obróbki skrawaniem obejmuje następujące etapy:

Usuwanie oleju → Flotacja z rozpuszczonym powietrzem → Oczyszczanie biologiczne → Klarowanie → Odprowadzenie

Wśród tych etapów, flotacja z rozpuszczonym powietrzem (DAF) jest kluczowym elementem do usuwania zemulgowanego oleju i zawieszonych ciał stałych.

Dozowanie chemikaliów zazwyczaj odbywa się przed jednostką DAF lub w jej obrębie, aby zwiększyć skuteczność usuwania zanieczyszczeń.

Główne stosowane chemikalia to:

• Środki do regulacji pH w celu stworzenia optymalnych warunków reakcji

• Środki odbarwiające lub łamiące emulsje w celu destabilizacji emulsji olejowych

• Polimerowe flokulanty (PAM) w celu agregacji drobnych cząstek w duże kłaczki

•  

Ta kombinacja znacznie poprawia wydajność separacji ciało stałe-ciecz.

Analiza ścieków

Początkowe próbki ścieków pobrane z warsztatu produkcyjnego wykazały następujące cechy:

Mleczny wygląd wskazywał, że zemulgowany olej i cząstki koloidalne były dominującymi zanieczyszczeniami w ściekach.

Testy laboratoryjne

W celu określenia optymalnego programu oczyszczania chemicznego przeprowadzono testy słoikowe z użyciem kombinacji chemikaliów koagulujących i flokulujących.

Procedura oczyszczania

1. Dodać środek odbarwiający łamiący emulsje w celu destabilizacji emulsji olejowych

2. Dostosować pH do warunków neutralnych

3. Dodać flokulant poliakrylamidowy w celu promowania tworzenia się kłaczków

Testy laboratoryjne wykazały, że ten program oczyszczania chemicznego mógł skutecznie oddzielić zawieszone zanieczyszczenia od ścieków.

Wyniki oczyszczania

Po dozowaniu chemikaliów i flokulacji zaobserwowano kilka ulepszeń.

Ścieki szybko tworzyły widoczne kłaczki, które unosiły się na powierzchnię lub opadały w zależności od warunków oczyszczania.

Oczyszczona woda stała się znacznie czystsza, a poziom koloru zmniejszył się z 94 do około 13.

Ponieważ początkowy poziom ChZT był stosunkowo niski, po oczyszczeniu zaobserwowano jedynie niewielkie zmiany w ChZT.

Jednak ogólna jakość wizualna i przejrzystość oczyszczonej wody znacznie się poprawiły.

Dostosowanie procesu w operacji na pełną skalę

Chociaż testy laboratoryjne dały obiecujące wyniki, wydajność oczyszczania była początkowo niższa podczas pracy instalacji na pełną skalę z powodu zmian w składzie ścieków.

Aby poprawić wydajność oczyszczania, wprowadzono dwa dostosowania.

Po pierwsze, zwiększono dawkę środka łamiącego emulsje, aby zapewnić stabilne warunki reakcji przy zmiennych obciążeniach ścieków.

Po drugie, flokulant został zmieniony z polimeru anionowego na polimer kationowy, który zapewniał silniejsze neutralizowanie ładunku i poprawioną agregację ujemnie naładowanych koloidów.

Te dostosowania znacznie poprawiły tworzenie się osadu i wydajność separacji.

Ostateczna wydajność

Po optymalizacji system oczyszczania ścieków osiągnął stabilną i niezawodną pracę.

Oczyszczona woda stała się czysta i przezroczysta, a proces flotacji produkował zwarty osad o dobrych właściwościach separacyjnych.

Zoptymalizowany proces oczyszczania skutecznie poprawił usuwanie zemulgowanego oleju i zawieszonych cząstek, zapewniając bezpieczne odprowadzenie ścieków po oczyszczeniu.

Znaczenie wstępnego oczyszczania chemicznego w oczyszczaniu ścieków olejowych

Niniejszy projekt podkreśla znaczenie odpowiedniego wstępnego oczyszczania chemicznego w przypadku ścieków zawierających zemulgowany olej.

Stabilnych emulsji olejowych nie można skutecznie usunąć samymi metodami fizycznymi. Destabilizacja chemiczna, a następnie flokulacja polimerowa są często wymagane do przełamania struktury emulsji i umożliwienia skutecznej separacji ciało stałe-ciecz.

Łącząc środki łamiące emulsje i wysokowydajne flokulanty, przemysłowe systemy oczyszczania ścieków mogą osiągnąć znacznie wyższą wydajność i stabilność operacyjną.

Wnioski

Oczyszczanie ścieków z obróbki metali wymaga starannie zaprojektowanego procesu do radzenia sobie z zemulgowanym olejem, zawieszonymi ciałami stałymi i zmiennymi charakterystykami ścieków.

Dzięki testom laboratoryjnym i optymalizacji na miejscu, kombinacja środków łamiących emulsje i polimerowych flokulantów okazała się skutecznym rozwiązaniem poprawiającym wydajność oczyszczania.

Ten przypadek pokazuje, że odpowiednie wstępne oczyszczanie chemiczne może znacznie poprawić wydajność flotacji z rozpuszczonym powietrzem i jednostek dalszego oczyszczania w przemysłowych systemach oczyszczania ścieków.