Смекни!
smekni.com

Екологічна безпека мастильно-охолоджувальних рідин (стр. 6 из 11)

Фрезами, оснащеними пластинками твердого сплаву, звичайно обробляють без МОР або з рясним охолодженням емульсією.

У ряді випадків отримані позитивні результати, наприклад, на Горьківському автозаводі при охолодженні розпилювальною рідиною або стисненим повітрям.

Фрезерування сірого чавуна на універсальних фрезерних верстатах звичайно виробляється без охолодження, а ковкого - з охолодженням емульсією. Однак іноді рекомендується застосовувати МОР при обробці сірого чавуна. Так, наприклад, при обробці довгих чавунних деталей типу станин і кареток металорізальних верстатів, що при фрезеруванні без охолодження можуть нагріватися до 60-70°, рекомендується застосовувати охолодження щоб уникнути деформації.

Розроблені останнім часом нові МОР мають, як правило, високі антикорозійні властивості. Так, наприклад, при фрезеруванні чавуна можна застосовувати Укринол-1.

Алюмінієві сплави твердосплавними фрезами доцільно фрезерувати з охолодженням емульсією, Укринолом-1, розпиленою олією або розпиленною емульсією.

Розділ 3. Охорона навколишнього середовища при використанні мор

3.1 Основні методи очистки від МОР

На підприємствах металургійної і машинобудівної промисловості одна з основних категорій стічних вод це масляні стоки.

За концентрацією основного забруднення (масла) вони поділяються на малоконцентровані і концентровані. Малоконцентровані стоки утворюються при промиванні металевих виробів після їхньої термічної обробки і після розконсервування.

Концентровані стічні води містять масел до 50 г/л. Це відпрацьовані мастильно-охолоджувальні рідини (МОР), а також відпрацьовані миючі розчини, що представляють собою стійкі емульсії типу "масло у воді". Їхня витрата складає 0,5 - 200 м3/добу у залежності від потужності підприємства і типу його продукції.

На багатьох підприємствах концентровані масловмісні стоки розбавляються великою кількістю умовно чистих вод і перетворюються в малоконцентровані. Вміст у них масла звичайно коливається від 10 до 500 мг/л. Обсяг цих стічних вод досягає 5 - 10 тис. м3/добу.

Технологічні схеми очищення масловмісних стічних вод у нашій країні і за рубежем передбачають змішування усіх видів масловмісних стічних вод, їхнє відстоювання для видалення грубодисперсних і спливаючих домішок, обробку коагулянтами і зневоднювання осадів, що утворюються.

Основним недоліком таких схем очищення є великі витрати коагулянтів і утворення значних кількостей опадів, для зневоднювання яких потрібна додаткова витрата коагулянтів з метою зниження вмісту в них масел. Практика показує, що роздільна обробка коагулянтами малоконцентрованих і концентрованих стічних вод вимагає менших витрат коагулянтів і супроводжується утворенням менших об`ємів осадів.

Основна кількість концентрованих маслоемульсійних стічних вод на підприємствах машинобудування і металообробки скидається у вигляді відпрацьованих МОР. Свіжі МОР готують з технічних продуктів - емульсолів, що представляють собою емульсії типу "вода в маслі". При змішуванні 3-10% емульсолу, 90 - 95% води і 0,3% соди утворюються емульсії типу "масло у воді". Для додання емульсії достатньої активності необхідне додавання до неї ще одного компонента - емульгатора, здатного сорбуватися на поверхні обох - рідин, що незмішуються. Крім зазначених компонентів, до складу МОР входять різні стабілізатори, а також велика кількість присадок (антикорозійні, бактерицидні та ін).

Середній термін використання МОР коливається від двох тижнів до півтора місяців. Основними причинами заміни мастильно-охолоджувальних рідин при холодній обробці металів є наявність у них великої кількості зважених речовин (металевий пил, сажа, частки абразивних матеріалів), розшарування МОР і їхнє загнивання.

3.2 Регенерація відпрацьованих МОР

Регенерація відпрацьованих МОР, що полягає у видаленні з них сторонніх домішок, дозволяє повертати їх у виробництво, досягаючи тим самим економії мінеральних олій і інших компонентів, що входять до складу емульсолів. Крім того, заощаджуються витрати на приготування, складування і перевезення нових партій емульсолу.

Основною причиною скидання МОР є їхнє загнивання, яке можна попередити за допомогою бактерицидних добавок. Як такі добавки використовуються гексахлорофен, фурацилін, бактерициди типу "Вазин" і "Азин".

Регенерацію відпрацьованих МОР варто проводити в такий спосіб. Відпрацьовану МОР направляють у збірний резервуар і відстоюють у ньому для відділення суспензії і спливаючого масла протягом 6 год. Для видалення тонкої суспензії МОР потім подають на фільтр-транспортер з паперовою стрічкою, після чого вона надходить у ємність для регенерації. У цю ємність подають емульсол-пасту (суміш емульсолу з водою в співвідношенні 1:

1), воду і розчин бактерицидної речовини. При необхідності в регенеруєму МОР вводять антикорозійні добавки (NaNO2 у дозі 1 г/л) і соду з розрахунку 0,2 - 0,3% (по масі). Суміш перемішують стисненим повітрям протягом 10 хв., відстоюють протягом 60 хв., видаляють олію, що спливла, і повертають у виробництво для подальшого використання. Однак регенерація відпрацьованої МОР можлива тільки в тому випадку, якщо в 1 мл рідини утримується менш 100 млн. бактерій. У протилежному випадку відпрацьована МОР підлягає скиданню на очисні спорудження. Промисловість випускає велику кількість емульсолів різних марок, що значно відрізняються за своїм складом і фізико-хімічними властивостями. У залежності від типу наявних в них емульгаторів усі мастильно-охолоджувальні рідини на основі мінеральних олій можна розділити на три групи:

1. МОР, що містять іоногенні емульгатори;

2. МОР що містять неіоногенні емульгатори;

3. МОР, що містять одночасно іоно - і неіоногені емульгатори.

Для очищення відпрацьованих мастильно-охолодних рідин застосовують наступні методи:

1. реагентні (обробка мінеральними солями і кислотами, коагулянтами і флокулянтами);

2. фізико-хімічні (електрокоагуляція, ультрафільтрація).

3.3 Метод деемульгування

Метод деемульгування масляних емульсій шляхом коагуляції дисперсної фази неорганічними електролітами одержав широке поширення в практиці очищення стічних вод. За літературними даними, для очищення маслоемульсійних стічних вод можуть бути використані NaCl, H24, FеSО4, Fе2 (SО4) 3, FeCl3, СаО, А12 (SО4) 3, узяті окремо або в комбінації один з одним. Під впливом електролітів відбувається як зниження електрокінетичного потенціалу масляних емульсій, так і руйнування структурно-механічного бар'єру. Слід зазначити, що багатовалентні катіони здатні перезаряджати масляні глобули з утворенням нестійкої системи - зворотної емульсії, тому визначення оптимальної витрати реагентів є основою для успішного їх застосування. Спільне застосування різних реагентів дозволяє значно підвищити ефективність очищення. У літературі відзначається, що для очищення маслоемульсійних стічних вод використовується дво - і триступінчаста їх обробка реагентами.

Найбільш ефективним коагулянтом для очищення відпрацьованих МОР, що містять іоногенні емульгатори, є сірчанокислий алюміній.

Нижче приведені оптимальні дози Al2 (SО4) 3 для очищення відпрацьованих МОР, приготовлених на основі, емульсолу першої групи.

В даний час особлива увага приділяється скороченню і максимальному використанню різних виробничих відходів, а також створенню в промисловості безвідхідної технології виробництва. Для очищення відпрацьованих МОР можна використовувати відходи ацетиленових станцій, що містять гідроксид кальцію, а також відпрацьовані травильні розчини, що містять H2SO4 і FeSO4, або HCl і FeCl2. Спосіб очищення відпрацьованих МОР на основі емульсолів марки Е-1 (А), Е-2 (Б), Е-З (У) за допомогою сірчаної кислоти (доза H24 3 - 5 г/л) і відходів ацетиленової станції (доза активного оксиду кальцію 1 г/л). Вміст ефіровилучених речовин в обробленій рідині, що має величину рН = 7, у середньому складає 170 - 220 мг/л. Техніко-економічні розрахунки показують, що при хімічному методі очищення маслоемульсійних стічних вод витрати на реагенти складають від 30 до 70% всіх експлуатаційних витрат, тому застосування для очищення різних виробничих відходів значно знижує експлуатаційні витрати.

3.4 Методи електрохімічного очищення

В даний час одним з перспективних методів очищення цього виду стічних вод є метод електрокоагуляції, розроблений харківським відділом ВНИИВОДГЕО. Процес очищення масляних емульсій, що містять іоногенні емульгатори, протікає в такий спосіб. Електрокінетичний потенціал емульсії, що знаходиться в електричному полі, знижується, а емульсія втрачає свою стійкість. Іони алюмінію, що перейшли в рідку фазу, при рН=6-8 у міжелектродному просторі утворюють спочатку колоїдний розчин, а потім у залежності від рН середовища макрочастки гідроксиду або основного сульфату алюмінію. При рН = 5 емульгатор переходить у нерозчинну форму, що ще в більшому ступені сприяє сорбції часток дисперсної фази, тому що відбувається зниження міцності структурно-механічного бар'єру. При подальшому протіканні процесу відбуваються зростання лужності рідини і весь алюміній переходить у нерозчинну форму, створюючи максимум сорбційної поверхні.

Електрокоагуляційний спосіб рекомендується застосовувати для локального очищення відпрацьованих МОР, для приготування яких були використані емульсоли марок Е-1 (А), Е-2 (Б), Е-3 (У), ЕТ-2 і НГЛ-205. Спосіб застосуємо також для очищення відпрацьованих МОР, приготовлених на емульсолах марок Укринол-1, ЕГТ, СП-3, Аквол-2, Аквол-б, МОТ і ін.