Biomicrogel Group
8 King Edward Street, OX1 4HL, Oxford, Oxfordshire.
Hangzhou, Hangzhou, Zhejiang Province.
2-11 Ulica Sadowa, 20-027, Lublin, Lublin Voivodeship.
+7 (343) 288-76-95 +44 20 8157 7011 info@biomicrogel.com sales@biomicrogel.com
Кейс с ПАО «Северсталь»: разделение отработанной СОЖ
To all news

Кейс с ПАО «Северсталь»: разделение отработанной СОЖ

27.05.2022

Как без нагрева разделить СОЖ с максимально высокой концентрацией нефтепродуктов, чтобы получить 1% об. осадка, воду с pH 7,6 и содержанием нефтепродуктов меньше 1 мг/дм3.


27.05.2022

Клиент 

Предприятие ПАО «Северсталь» – Череповецкий металлургический комбинат, второй по величине сталелитейный комбинат в России. Всемирный фонд дикой природы внёс его в десятку экологически ответственных горнодобывающих и металлургических компаний России. Комбинат соблюдает экологические нормативы и постоянно повышает эффективность работы с отходами – снижает их количество и сокращает выбросы углекислого газа.

Задача

Разложить отработанную СОЖ так, чтобы:

  • сократить до минимума неразлагаемый остаток, который уходит на утилизацию;

  • очистить оставшуюся воду так, чтобы концентрация нефтепродуктов не превышала 10 мг/дм3, а значение рН было в диапазоне 6,5–8,5;

  • не использовать метод выпаривания, который требует нагрева эмульсии до 85–95°С. Он приводит к большим затратам на электроэнергию и выбросу углекислого газа в атмосферу – до 2 500 тонн в год. 

Решение

Анализ и подбор решения

Когда специалисты лаборатории Биомикрогели® начали изучать образец отработанной СОЖ с комбината, стало понятно, что у неё непростой состав. В основе каждой смазочно–охлаждающей жидкости свой концентрат, состав которого – коммерческая тайна. Поэтому сходу невозможно определить, какие реагенты в каком количестве смогут разделить ту или иную эмульсию. 

После лабораторных исследований специалисты подобрали коагулянт и определили дозировку, с которой получится выполнить требования заказчика к очищенной воде. 

Для решения использовали BMG-P2, поскольку он:

  • подходит для обработки таких стойких эмульсий, как отработанная смазочно–охлаждающая жидкость;

  • не вредит окружающей среде: в его основе растительное сырьё. Это совпадает с экологической стратегией комбината.


раствор коагулянта BMG–P202 в IBC–контейнере

Последние две цифры в наименовании реагента обозначают концентрацию раствора. BMG–P202 – это 2–процентный раствор коагулянта

Помимо коагулянта для очистки эмульсии нужны ещё три реагента – азотная кислота, активатор и кальцинированная сода. Вот как их применяют при обработке СОЖ:

  1. Водомасляную эмульсию обрабатывают кислотой, чтобы дестабилизировать её и высвободить часть нефтепродуктов, которые в ней содержатся. 

  2. Вводят рабочий раствор коагулянта и активатора. Они связывают частицы нефтепродуктов в группы, которые выпадают в малорастворимый осадок

  3. Осадок отделяют методом отстаивания и убирают из воды. 

  4. В воду добавляют рабочий раствор соды, который корректирует рН до нужного показателя.

  5. Очищенную и осветлённую воду фильтруют.

этапы разделения отработанной СОЖ на воду и осадок

Этапы разделения отработанной СОЖ с применением коагулянта BMG-P2

В отличие от выпаривания, такой метод разделения СОЖ не требует нагрева, а значит, нет затрат на электроэнергию и загрязнения атмосферы выбросами углекислого газа.

Испытания

Дальше команде Биомикрогели® нужно было выяснить точные дозировки и подобрать подходящий метод утилизации осадка, который образуется после разделения СОЖ. Чем меньше вещества поступит на захоронение или пиролиз, тем лучше.

Опытно-промышленные испытания проходили в реальных условиях – на оборудовании масло–эмульсионного участка комбината и при рабочем объёме поступающей с производства СОЖ – около 300 м3 в сутки.

Испытания проходили до плановой реконструкции оборудования участка МЭО, поэтому из–за устаревшего оборудования были сложности. Например, флотатор и фильтры доочистки воды были загрязнены нефтепродуктами и не просто не очищали воду, а повторно загрязняли её. Насосы–дозаторы реагентов не справлялись с количеством отработанной СОЖ, а ёмкости для реагентов были слишком малы.

В ходе испытаний специалисты Биомикрогели® установили качество отработанной жидкости и подобрали эффективные дозировки реагентов. 

Чтобы выяснить, как максимально сократить объём остатка после разделения эмульсии, команда протестировала три варианта его сгущения:

  1. Обезвоживание на трикантере без предварительного подщелачивания – значение рН осадка не менялось. 

  2. Подщелачивание потока осадка рабочим раствором кальцинированной соды и его подача на трикантер.

  3. Сгущение путем отстаивания и последующая корректировка показателя рН воды кальцинированной содой.

В первом варианте хлопья осадка разрушались под действием центробежных сил, не оседали и уходили в поток фугата. Сгустить осадок таким способом не получалось. От второго варианта отказались, потому что содержание масел в отработанной СОЖ было невелико. Использование третьего варианта позволило сконцентрировать осадок и сократить его долю c 15–20% до 2–3% от объёма обрабатываемой СОЖ, поэтому команда остановилась на нём.

После сгущения методом отстаивания можно из 1 м3 осадка выделить до 15 л нефтепродуктов.

Трикантер разделяет осадок на раствор коагулянта и нефтепродукты

Трикантер разделяет полученный осадок на две фазы разной плотности – разбавленный раствор коагулянта Биомикрогели® и нефтепродукты

Результат

Успешные испытания показали, что коагулянт Биомикрогели® помогает:

  • Очистить воду до требуемой степени. Содержание нефтепродуктов снизилось с 2 500 мг/дм3 до 1,6–7,8 мг/дм3, значение pH достигло 7,6. Очищенную воду с такими показателями можно не сбрасывать на очистные сооружения, а вернуть в технологический цикл.

Эксперименты показали, что концентрация нефтепродуктов в очищенной воде составит менее 1 мг/дм3, если увеличить дозы коагулянта и активатора на 10%.

  • Разложить СОЖ без нагрева. Процесс протекал при естественной температуре – 22–27°С, поэтому не было затрат на электроэнергию и выбросов СО2 в атмосферу.

  • Сократить объём отходов. Выбранная технология помогает снизить долю осадка с 10 до 2% от объёма обрабатываемой СОЖ и отправлять на утилизацию пять раз меньше отходов. 

Кроме того, Биомикрогели® предложили план модернизации оборудования масло–эмульсионного участка. Его выполнение помогло бы увеличить производительность участка с 300 до 800 мв сутки без ущерба качеству очищенной воды.

Solutions used

Decontamination of metalworking fluids in the engineering industry

Used products


Other news

Cookies
We use cookies to optimize and continuously improve our website for individual users like you. Please consult our “Cookies policy” to learn more about how they are used on our website.