În producția industrială, emulsiile de deșeuri sunt generate inevitabil în timpul proceselor de prelucrare, curățare a metalelor și lubrifiere prin tăiere. Demulsionarea chimică tradițională urmată de tratarea biochimică este utilizată pe scară largă, dar are dezavantaje majore, cum ar fi dozarea chimică ridicată, poluarea secundară și costurile de operare ridicate. Odată cu progresul tehnologiei de separare cu membrane, membranele speciale de ultrafiltrare au apărut ca o soluție revoluționară pentru tratarea emulsiilor reziduale.
1. Tranziția de la „Demulsionare chimică” la „Separare fizică”
Majoritatea tratamentelor cu emulsie domestice se bazează în continuare pe demulsionarea chimică prin ajustarea pH-ului sau adăugarea de PAC și PAM pentru a separa uleiul și apa. Cu toate acestea, această abordare produce cantități mari de nămol chimic și solide periculoase, implicând în același timp costuri mari de reactivi.
Prin adoptarea membranei speciale de ultrafiltrare olandeză B&C, noul proces „concentrație în membrană + demulsificare fizică + recuperare ulei de bază” realizează o separare eficientă a fazelor fără aditivi chimici. Datele practice arată că:
- Pentru emulsiile reziduale cu conținut de ulei de 1–3%, lichidul concentrat după separarea membranei ajunge la 15–20% conținut de ulei;
- Permeatul de ultrafiltrare are un conținut de ulei sub 50 mg/L și un COD de 15.000–20.000 mg/L;
- După tratamentul biologic anaerob-A/O-MBR și oxidarea Fenton ulterioară, COD efluentului poate fi redus sub 500 mg/L, îndeplinind standardele de reutilizare.
Această abordare de „înlocuire a substanțelor chimice cu membrane” nu numai că reduce deșeurile periculoase secundare, ci și amprenta totală de carbon a sistemului.
2. Design de sistem integrat și de înaltă-eficiență
Procesul constă din cinci etape: pretratare, separare cu membrană de ultrafiltrare specială, tratament biologic anaerob, tratament biologic A/O + MBR și oxidare avansată (Fenton).
- Pretratare: Un rezervor de separare a uleiului și un grătar îndepărtează uleiul plutitor și solidele în suspensie pentru a asigura un influent stabil pentru sistemul de membrană.
- Etapa de ultrafiltrare: Folosind o membrană compozită organică cu un flux proiectat de 50 L/m²·h, sistemul funcționează în cicluri pentru a obține concentrarea și demulsificarea.
- Tratare biologică: combinația UASB + MBR îmbunătățește biodegradarea apelor uzate cu COD înalt-.
- Oxidare terminală: Procesul Fenton îndepărtează în continuare substanțele organice refractare, asigurând o calitate a apei potrivită pentru reutilizare.
Această abordare integrată-combinând pre-tratarea cu membrană, bioprocesarea îmbunătățită și oxidarea profundă-întruchipează o filozofie de proiectare-perspective pentru sistemele de ape uzate industriale.
3. Perspective operaționale și de întreținere
Experiența operațională arată că concentrația de emulsie afectează semnificativ fluxul membranei. Când concentrația este sub 5%, fluxul rămâne peste 50 L/m²·h, dar scade treptat pe măsură ce concentrația crește. Curățarea chimică regulată (la fiecare 1-2 săptămâni) restabilește fluxul și prelungește durata de viață a membranei la aproximativ 2,5 ani.
Cu toate acestea, complexitatea crescândă a noilor emulgatori în procesele de prelucrare a făcut unele emulsii mai stabile și mai greu de spart. În astfel de cazuri, dispozitivele de evaporare sunt folosite pentru a îmbunătăți recuperarea uleiului, indicând necesitatea unor membrane viitoare cu proprietăți mai bune anti-incrustare și anti-emulgator.
4. Obținerea de beneficii atât economice, cât și de mediu
Într-o instalație de tratare a deșeurilor periculoase care manipulează 25.000 de tone de emulsie de deșeuri anual, acest proces bazat pe membrană-a demonstrat costuri operaționale mai mici în comparație cu demulsificarea chimică. Uleiul de bază recuperat și apa reutilizabilă contribuie la un sistem de reciclare-în circuit închis, reducând consumul total de resurse.
În plus, procesul elimină utilizarea substanțelor chimice și eliminarea nămolului, reducând la minimum emisiile indirecte de CO₂ și generând valoare atât pentru mediu, cât și pentru responsabilitatea socială corporativă.
YIME consideră că, odată cu localizarea materialelor speciale cu membrană și progresele în sistemele de reactoare cu membrană multifazice, tratarea cu emulsie de deșeuri va obține un consum redus de energie, o recuperare ridicată și o descărcare aproape de -zero, deblocând un nou potențial de creștere atât pentru industria de prelucrare a metalelor, cât și pentru industria de gestionare a deșeurilor periculoase.
