Процессы очистки отработанных смазочно-ох­лаждающих жидкостей (СОЖ) традиционными фи­зико-химическими способами, как правило, включа­ют седиментационные, механические, реагентные и коагуляционные элементы.

Для обезвреживания СОЖ может использовать­ся типовая установка, принципиальная схема кото­рой показана на рисунке.

Отработанная СОЖ поступает в приемную ем­кость 1, в которой в течение нескольких часов отста­ивается. Всплывшее масло сливается в емкость 10, осевший шлам — в сборник 11. Эмульсия насосом 2 подается в смеситель 3, в котором СОЖ обрабаты­вается серной кислотой, поступающей из сборника 4, до требуемой величины pH. Из центробежного се­паратора 9 отделившаяся органическая фаза напра­вляется в сборник 10, а частично очищенная эмуль­сия— в реактор 8. В реакторе жидкость обрабаты­вается коагулянтом, дозируемым из емкости 6, и пе­ремешивается под действием барботируемой струи воздуха. Затем раствор отстаивается. Органическая часть поступает в отстойник 7, а водная фаза после нейтрализации известковым молоком (до pH 7—8), дозируемым из емкости 5, поступает либо на повтор­ное использование, либо срабатывается в канализа­цию.

В отстойнике 7 осуществляется частичная регене­рация коагулянта путем обработки органической фазы серной кислотой из емкости 4. Органическая часть сливается в емкость 10, а раствор коагулянта откачивается в емкость 6. Из емкости 10 органическая фаза направляется на утилизацию.

Схема установки очистки отработанных водных СОЖ методом коагуляции:

1 — приемная емкость; 2 — насос; 3 — смеситель; 4 — сборник серной кислоты; 5 — емкость для известкового молока; 6 — емкость для коагулянта; 7 — отстойник; 8 —реактор; 9 — центробежный сепаратор; 10 — сборник масла; 11 — сборник шлама.

В качестве примеров обезвреживания могут быть рассмотрены следующие способы физико-химическо­го разложения:

1. Отработанная эмульсия (РЗ-СОЖ 8; ИХП- 45Э; ЭГТ; ЭТ-2) из приемной емкости насосом подается в нефтеловушку, а оттуда в реактор подкисления, в котором обрабатывается поступающим из до­затора реагентом — концентрированной серной кис­лотой (9,2 кг/м³ эмульсии) до pH 2—3. Из реактора эмульсия насосом подается на флотатор. Образовав­шаяся пена (масло и поверхностно-активные веще­ства) удаляется скребками и поступает в маслоловушку, а затем на регенерацию или сжигание. Вод­ная фаза, пройдя нейтрализацию 20 %-м раствором кальцинированной соды (12 кг/м³ эмульсии) до pH 5—6, поступает в горизонтальный отстойник. Содер­жание органических веществ в очищенной воде 100— 150 мг/л. После разбавления водная фаза сливается в канализацию.
2. Отработанная эмульсия (РЗ-СОЖ 8; ИХП- 45Э; ЭГТ; ЭТ-2) из приемной емкости насосом подается в реактор, где обрабатывается серной кислотой (1—1,5 кг/м³ эмульсии) до pH 6,8—7 при темпера­туре 70°С, а затем глиноземом (7—10 кг/м³ эмуль­сии) при интенсивном перемешивании (0,5—4 ч). Реакционная масса поступает в отстойник. Масля­ная фаза используется как добавка к топливу. Вод­ная фаза, содержащая до 200 мг/л органических ве­ществ, разбавляется водой и сливается в канализа­цию.
3. Отработанная эмульсия (Укринол-1) из при­емной емкости насосом подается в реактор, где обрабатывается серной кислотой до pH 1. Расход сер­ной кислоты для эмульсии, содержащей 12—42 г/л масла, составляет 10—22 кг/м³. Отработанную эмульсию кипятят в течение 20 мин, после чего по­дают в отстойник. Масло отводится в маслосборник, а оттуда направляется на регенерацию или сжига­ние. Оставшуюся воду нейтрализуют 20 %-м раство­ром соды до pH 5—6. Очищенная вода с содержани­ем органических веществ 300—1400 мг/л после раз­бавления сливается в канализацию.
4. Отработанная эмульсия (Укринол-1) с исход­ным содержанием масла 12—36 г/л из приемной емкости направляется в отстойники для удаления шлама и всплывшего масла. Затем направляется в смеситель, в котором обрабатывается серной или соляной кислотой до pH 8 при температуре 20— 30°С. Сюда же подается раствор сернокислого алю­миния (3—10 кг/ м³ эмульсии). Отработанная вода подается в напорный флотатор для насыщения воз­духом в течение 5 мин при давлении 4—5 Па. Всплывший шлам поступает в шламосборник, а от­туда на утилизацию либо на сжигание. Вода после флотатора с содержанием органических веществ 40—50 мг/л разбавляется и сбрасывается в канали­зацию либо на биологические очистные сооружения.
5. Отработанная эмульсия (Синтал-2) с исход­ным содержанием нефтепродуктов до 10 г/л из приемной емкости направляется в отстойник для удале­нии шлама и всплывшего масла. Затем эмульсия поступает и реактор, в котором обрабатывается серной кислотой до pH 3,5—4,5. Сюда же подается коагулянт (серная кислота или сернокислый алюми­ний). Оптимальная доза коагулянта—1 г/л в пере­счете на 100 % Al₂(SO₄)₃, при обработке глинозе­мом—1,93 г/л, pH процесса—2,8...3,7. Обработанная эмульсия нейтрализуется карбонатом натрия (либо окисью кальция или исходной эмульсией) и расслаивается. Время расслаивания 2—5 мин. Очищенная вода с содержанием нефтепродуктов 19—30 мг/л и ХПК—5,5—6,0 г 0₂/л после разбавления (в 10— 12 раз) направляется на биологические очистные сооружения.
6. Отработанная эмульсия (ЭТ-2) из приемной емкости насосом подается в реактор, в котором обрабатывается раствором медного купороса (300 кг на 1,5 м³ эмульсии) до pH 5—6 и интенсивно пере­мешивается в течение 5 мин. Для нейтрализации ре­акционной массы вводится 10 %-й раствор кальци­нированной соды (до pH 7,5—8,5), а для сокраще­ния времени отстоя (2—3 ч) — водный раствор ПАА (8%). После отстаивания водная фаза сливается, разбавляется промышленной водой (до содержания ионов меди 15 мг/л) и направляется на приготовле­ние новой партии эмульсии. Осадок обрабатывается 78 % серной кислоты (14 кг/м³ осадка). Образовав­шаяся масса используется для разложения отрабо­танной СОЖ. После 10—12-кратного повторения процесса органическая часть, в состав которой вхо­дят медные мыла органических кислот, сливается в емкость и используется в качестве эмульгатора при приготовлении СОЖ в смеси со свежим эмульсолом.

Следует отметить, что кислотное разложение ме­нее эффективно. Так, содержание нефтепродуктов в эмульсионных СОЖ Синтал-2 снижается с 10 до 0,7 г/л, ХПК — со 120 до 2 г 0₂/л, Карбомол Э-1 соответственно с 22 до 2,6 г/л и со 180 до 10 г 0₂/л.

В качестве коагулянта может применяться и ра­створ, полученный при обработке чугунолитейного шлака соляной кислотой. Осадком заполняют фильтры для последующей доочистки воды. При исходном количестве нефтепродуктов 1,75—24 г/л в сточных водах, содержащих отработанные СОЖ, их содержание после коагуляции снижается до 36— 65 мг/л, после фильтров —0,2—0,3 мг/л. Способ реко­мендуется для применения на машиностроительных предприятиях, имеющих литейное производство.

Применение коагуляционных и флотационных способов позволяет довести содержание экстрагиру­емых нефтепродуктов в выделенной водной фазе до норм сброса при большом ХПК (несколько г О₂/л). Более глубокую очистку стоков может обеспечить применение высокопористых углеродистых матери­алов.

Для полусинтетических СОЖ данные способы очистки малоэффективны, а для синтетических СОЖ — неэффективны вообще. Объясняется это на­личием водорастворимых соединений, не поддаю­щихся коагуляции или флотации.

В УралНИТИ предложена и исследована техно­логия очистки маслоэмульсионных стоков и отработанных обезжиривающих растворов с использовани­ем катионных ПАВ, например, четвертичных аммо­ниевых оснований и их солей. Эти вещества облада­ют сильным коагулирующим действием, благодаря чему исключается необходимость в корректировке кислотности стоков, уменьшается коррозия оборудо­вания и трубопроводов. Благодаря бактерицидным свойствам катионных ПАВ увеличивается срок службы эмульсий, приготовленных на очищенной воде. Рассмотренные способы целесообразны для очистки только эмульсионных водных СОЖ. Применение их требует специального оборудования для приема, приготовления и дозированной подачи кислоты и коагулянтов.