Rūpnieciskajā ražošanā atkritumu emulsijas neizbēgami rodas apstrādes, metāla tīrīšanas un griešanas eļļošanas procesos. Tradicionālā ķīmiskā demulsifikācija, kam seko bioķīmiskā apstrāde, tiek plaši izmantota, taču tai ir būtiski trūkumi, piemēram, liela ķīmisko vielu deva, sekundārais piesārņojums un augstas ekspluatācijas izmaksas. Attīstoties membrānas atdalīšanas tehnoloģijai, īpašas ultrafiltrācijas membrānas ir kļuvušas par izrāvienu risinājumu atkritumu emulsijas apstrādei.
1. Pāreja no “ķīmiskās demulsifikācijas” uz “fizisko atdalīšanu”.
Lielākā daļa sadzīves emulsijas apstrādes joprojām balstās uz ķīmisko demulsifikāciju, pielāgojot pH vai pievienojot PAC un PAM, lai atdalītu eļļu un ūdeni. Tomēr šī pieeja rada lielu daudzumu ķīmisko dūņu un bīstamu cietvielu, vienlaikus radot augstas reaģentu izmaksas.
Izmantojot holandiešu B&C īpašo ultrafiltrācijas membrānu, jaunais process "membrānas koncentrācija + fizikālā demulsifikācija + bāzes eļļas atgūšana" nodrošina efektīvu fāzu atdalīšanu bez ķīmiskām piedevām. Praktiskie dati liecina, ka:
- Atkritumu emulsijām ar eļļas saturu 1–3%, koncentrētais šķidrums pēc membrānas atdalīšanas sasniedz 15–20% eļļas saturu;
- Ultrafiltrācijas permeātā eļļas saturs ir mazāks par 50 mg/l un ĶSP ir 15 000–20 000 mg/l;
- Pēc tam sekojošās anaerobās – A/O – MBR bioloģiskās un Fenton oksidācijas apstrādes notekūdeņu ĶSP var samazināt zem 500 mg/l, ievērojot atkārtotas izmantošanas standartus.
Šī "ķimikāliju aizstāšanas ar membrānām" pieeja ne tikai samazina sekundāro bīstamo atkritumu daudzumu, bet arī samazina sistēmas kopējo oglekļa emisiju.
2. Integrēta un -efektīva sistēmas dizains
Process sastāv no pieciem posmiem: pirmapstrāde, īpaša ultrafiltrācijas membrānas atdalīšana, anaerobā bioloģiskā apstrāde, A/O + MBR bioloģiskā apstrāde un uzlabotā oksidēšana (Fenton).
- Iepriekšēja apstrāde: Eļļas atdalīšanas tvertne un režģis noņem peldošo eļļu un suspendētās cietās vielas, lai nodrošinātu stabilu ieplūdi membrānas sistēmā.
- Ultrafiltrācijas posms: izmantojot organisko kompozītmateriālu membrānu ar projektēto plūsmu 50 l/m²·h, sistēma darbojas ciklos, lai panāktu koncentrāciju un demulsifikāciju.
- Bioloģiskā attīrīšana: UASB + MBR kombinācija uzlabo bioloģisko noārdīšanos notekūdeņos ar augstu -ĶSP.
- Termināla oksidēšana: Fenton process tālāk noņem ugunsizturīgās organiskās vielas, nodrošinot atkārtotai izmantošanai piemērotu ūdens kvalitāti.
Šī integrētā pieeja-apvieno membrānas priekšapstrādi,{1}}pastiprinātu bioloģisko apstrādi un dziļo oksidēšanu-iemieso tālredzīgu-rūpniecisko notekūdeņu sistēmu dizaina filozofiju.
3. Darbības un apkopes ieskati
Ekspluatācijas pieredze rāda, ka emulsijas koncentrācija būtiski ietekmē membrānas plūsmu. Kad koncentrācija ir mazāka par 5%, plūsma saglabājas virs 50 L/m²·h, bet, palielinoties koncentrācijai, tā pakāpeniski samazinās. Regulāra ķīmiskā tīrīšana (ik pēc 1–2 nedēļām) atjauno plūsmu un pagarina membrānas kalpošanas laiku līdz aptuveni 2,5 gadiem.
Tomēr pieaugošā jauno emulgatoru sarežģītība apstrādes procesos ir padarījusi dažas emulsijas stabilākas un grūtāk salaužamas. Šādos gadījumos tiek izmantotas iztvaikošanas ierīces, lai uzlabotu eļļas atgūšanu, norādot uz nepieciešamību pēc turpmākām membrānām ar labākām pret-apaugšanas un anti-emulgatora īpašībām.
4. Ekonomisku un vides ieguvumu sasniegšana
Bīstamo atkritumu apstrādes iekārtā, kurā ik gadu tiek apstrādātas 25 000 tonnas atkritumu emulsijas, šis membrānas{2}}process ir pierādījis zemākas darbības izmaksas, salīdzinot ar ķīmisko demulsifikāciju. Reģenerētā bāzes eļļa un atkārtoti izmantojamais ūdens veicina slēgta-cikla otrreizējās pārstrādes sistēmu, samazinot kopējo resursu patēriņu.
Turklāt process novērš ķīmisko vielu izmantošanu un dūņu apglabāšanu, samazinot netiešās CO₂ emisijas un radot gan vides, gan korporatīvās sociālās atbildības vērtību.
YIME uzskata, ka, lokalizējot īpašus membrānas materiālus un attīstot daudzfāzu membrānu reaktoru sistēmas, atkritumu emulsijas apstrāde nodrošinās zemu enerģijas patēriņu, augstu reģenerāciju un gandrīz{0}}nulles izlādi, atraisot jaunu izaugsmes potenciālu gan metālapstrādes, gan bīstamo atkritumu apsaimniekošanas nozarēs.
