Документ описывает универсальную модульную установку для очистки промышленных технологических жидкостей и сточных вод, предназначенную для обеззараживания, регенерации и удаления загрязняющих веществ. Установка состоит из трех последовательно соединенных горизонтальных отсеков, каждый из которых оснащен устройствами для автоматической очистки и обеззараживания жидкостей с использованием различных технологий, включая коалесцию и магнитную очистку. Модель улучшает экологические параметры, обеспечивая эффективное восстановление и утилизацию смазочно-охлаждающих жидкостей, что является важным для различных отраслей промышленности.

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 7335
(13) U
(46) 2011.06.30
(51) МПК
B 01D 17/02 (2006.01)
(54) УНИВЕРСАЛЬНАЯ МОДУЛЬНАЯ УСТАНОВКА
ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ЖИДКОСТЕЙ И СТОЧНЫХ ВОД
(21) Номер заявки: u 20100892
(22) 2010.10.25
(31) 2010109057 (32) 2010.03.12 (33) RU
(71) Заявитель: Никитин Сергей Ивано-
вич (RU)
(72) Автор: Никитин Сергей Иванович (RU)
(73) Патентообладатель: Никитин Сергей
Иванович (RU)
(57)
Универсальная модульная установка для очистки, обеззараживания и регенерации СОЖ
выполнена в виде емкости с внутренними горизонтальными и вертикальными перегородка-
ми и патрубками для подачи исходной СОЖ и слива разделенных, очищенных и обеззара-
женных СОЖ, загрязнителей и газов, отличающаяся тем, что емкость содержит не менее
трех последовательно соединенных друг с другом горизонтальных отсеков, каждый из ко-
торых выполнен с необходимыми встроенными, вставными или съемными устройствами -
модулями, для обработки проходящей через них СОЖ в требуемой последовательности так,
что первый отсек выполнен с возможностью осуществления автоматической жидкостной
коалесцирующей очистки СОЖ с регулируемыми гравитационно-флотационными про-
цессами ее очистки от загрязнителей и обеззараживания от микробов и микроорганизмов
озоно-воздушной смесью, второй отсек выполнен с возможностью осуществления твердо-
тельной коалесцирующей очистки СОЖ нерасходуемыми фильтрами с гравитационно-
флотационными процессами очистки и обеззараживания СОЖ и регулируемой автоматиче-
ской очисткой коалесцирующего нерасходуемого фильтра озоно-воздушной смесью, пода-
ваемой в коалесцирующий фильтр от напорного озонатора, третий отсек выполнен с
возможностью осуществления завершения гравитационно-флотационных процессов очистки
BY7335U2011.06.30

2. BY 7335 U 2011.06.30
2
СОЖ, осуществления магнитной очистки и магнитного воздействия на очищаемую СОЖ,
с возможностью непрерывного вывода отделенных загрязненных жидкостей и загрязните-
лей через патрубок с регулируемой воронкой, а вывод чистой СОЖ и непрореагировав-
ших газов осуществляется через сообщающийся сосуд, являющийся завершающим
концом отсека и модуля установки.
(56)
1. А.с. 548295, МПК2
B 01D 17/02.
2. Патент РФ 1805991, МПК B 01D 17/02.
3. Патент РФ на полезную модель 67570, МПК C 02F 1/465.
4. А.с. 421634, МПК C 02C 5/12.
5. Орлов В.А. Озонирование воды. - М.: Стройиздат, 1984. - С. 56-57
6. Свидетельство на полезную модель РФ 37715, МПК C 02F 1/78.
7. Худобин Л.В., Бабичев А.П., Булыжев Е.М., Боровский Г.В. и др. Смазочно-
охлаждающие технологические средства и их применение при обработке резанием: Спра-
вочник / Под общ. ред. Л.В.Худобина. - М.: Машиностроение, 2006. -544 с.; ил.
8. Худобин Л.В., Бабичев А.П., Булыжев Е.М., Боровский Г.В. и др. Смазочно-
охлаждающие технологические средства и их применение при обработке резанием: Спра-
вочник / Под общ. ред. Л.В.Худобина. - М.: Машиностроение, 2006. - С. 396-398.
9. Худобин Л.В., Бабичев А.П., Булыжев Е.М., Боровский Г.В. и др. Смазочно-
охлаждающие технологические средства и их применение при обработке резанием: Спра-
вочник / Под общ. ред. Л.В.Худобина. - М.: Машиностроение, 2006. - С. 398-411.
Полезная модель относится к области экологии, преимущественно к многостадийным
способам очистки, обеззараживания и регенерации различных смазочно-охлаждающих
жидкостей (СОЖ) и эмульсий, может быть использована для процессов их обезврежива-
ния и утилизации, а также для приготовления различных новых свежих СОЖ и эмульсий,
обладающих высокими технологическими и экологическими параметрами.
Смазочно-охлаждающие жидкости широко используются в различных машинострои-
тельных, металлургических, приборостроительных и других промышленных производ-
ствах. В процессе их использования они загрязняются различными инородными маслами
и маслонефтепродуктами, твердыми крупными и мелкоразмерными металлическими маг-
нитными и немагнитными частицами (стружкой, абразивными частицами, продуктами
износа режущего инструмента), различными органическими и неорганическими загрязни-
телями, подвергаются биологическому поражению различными бактериями, микроорга-
низмами и микрофлорой. В общем случае рабочие или отработанные СОЖ (эмульсии)
можно представить в виде несмешивающихся, разделяемых жидкостей с загрязнителями.
Известные устройства для очистки, обеззараживания, полной или частичной регене-
рации (восстановления) различных видов СОЖ и эмульсий имеют ограниченные техноло-
гические возможности. Чаще всего они выполняются в виде отдельных устройств,
решающих только некоторые вопросы по очистке и обеззараживанию СОЖ или других
жидкостей.
Для решения комплекса задач по регенерации и восстановлению СОЖ и их требуемых
физико-химических и технологических свойств известные установки и устройства чаще
всего соединяются друг с другом или через промежуточные емкости в модули и требуе-
мые системы очистки. Эти модули, как правило, энергоемкие, имеют большие габаритные
размеры, требуют высококвалифицированного обслуживающего персонала, установки до-
статочно дорогие и не всегда удовлетворяют требованиям технологии и экологии произ-
водства.

3. BY 7335 U 2011.06.30
3
Еще сложнее стоят вопросы по обезвреживанию и эффективной утилизации отрабо-
танных СОЖ, эмульсий и других технологических жидкостей.
Для оценки новизны заявленного решения рассмотрим ряд известных заявителю тех-
нических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с
заявленной полезной моделью признаков, известных из сведений, ставших общедоступ-
ными до даты приоритета полезной модели.
Так, известно устройство для очистки нефтесодержащих вод, включающее корпус с
патрубками входа нефтесодержащих вод и выхода разделенных компонентов, внутри ко-
торого размещены коалесцирующие элементы, направляющие пластины и переливные
перегородки [1].
Нефтесодержащая вода поступает снизу под коалесцирующий элемент устройства, где
происходит укрупнение частиц нефти, которые выносятся потоком, всплывают в верхнюю
часть отсека и отводятся через патрубок из устройства. При этом уменьшающееся сечение
коалесцирующего элемента способствует благоприятному распределению скоростей по-
тока по всей его поверхности.
Наличие направляющих пластин позволяет увеличить поверхность и время контакта
нефтесодержащей жидкости со слоем нефтепродукта, что повышает интенсивность отде-
ления нефтепродуктов.
Выполнение направляющих пластин увеличивающимися в направлении патрубка вхо-
да нефтесодержащих вод позволяет производить послойное распределение и прохождение
нефтесодержащей воды через всплывшую нефть, являющуюся контактной массой. Очи-
щенная вода отводится из устройства.
Недостатками такого устройства для очистки нефтесодержащих вод являются слож-
ность их использования из-за невозможности контроля за изменением сорбционной емко-
сти используемых коалесцирующих элементов, отсутствие очистки воды от твердых
механических частиц, органических и неорганических загрязнителей, отсутствие обезза-
раживания воды от бактерий и микроорганизмов, необходимость периодической регене-
рации или замены коалесцирующих элементов, что существенно усложняет и удорожает
процесс очистки.
Известен также способ разделения двух несмешивающихся жидкостей и устройство
для его осуществления, которые не используют коалесцирующие элементы и фильтры [2].
Данный способ разделения двух несмешивающихся жидкостей [2], преимущественно
воды и нефти, включает подачу исходной смеси в разделительную емкость и выпуск из
нее разделенных жидкостей, но перед подачей исходной смеси в разделительную емкость
ее предварительно необходимо наполнить водой и нефтью. Исходную смесь подают в
слой нефти, высоту которого поддерживают в пределах: hн = (0,1-0,25) × P⅓, где P - объем
исходной смеси, поступающей в емкость за 1 час.
Способ разделения двух несмешивающихся жидкостей по [2] характеризуется тем, что
перед началом работы емкость предварительно необходимо заполнить сначала водой, а
потом нефтью в соотношении соответственно 1 : (0,1-0,5), а также необходимо для этого
соответствующее время.
Здесь разделение двух несмешивающихся жидкостей обусловлено их различной плот-
ностью. Так, вода в зависимости от концентрации в ней солей (морская вода) имеет плот-
ность в пределах 1,0-1,05 г/см3
, а для нефтепродуктов этот показатель колеблется,
например, от 0,76 г/см3
для бензина до 0,99 г/см3
для мазута. На скорость разделения
(осаждения или всплытия) капель одной жидкости в объеме другой влияет размер капель,
величина которых в значительной степени зависит от поверхностного и межфазного
натяжения жидкостей.
Введение исходной смеси (вода + нефть) в слой более легкой по плотности нефти
обеспечивает появление капель воды значительно большего размера, чем капель нефти, а
затем происходит их непрерывный рост вследствие более высокой величины поверхност-

4. BY 7335 U 2011.06.30
4
ного натяжения у воды (σ1 = 72,5 Мн/м), чем у нефти (σ2 = 30 Мн/м). Это способствует
увеличению скорости осаждения воды в объеме нефти и ассимиляции мелких капель
нефти слоем нефти, постоянно находящейся над слоем воды. Такой метод очистки жидко-
стей известен как метод жидкостной коалесценции (слияния и укрупнения однородных
капель жидкостей).
Поступающие вместе с исходной смесью твердые тяжелые частицы песка, глины, ме-
талла по данному способу осаждаются вместе с водой и скапливаются на дне емкости
устройства, откуда далее извлекаются отдельными устройствами и приемами.
Устройство для разделения двух несмешивающихся жидкостей по [2], так же как и
другие устройства [1], выполнено в виде разделительной емкости и содержит внутренние
вертикальные переливные перегородки и патрубки для подачи исходной смеси и слива
разделенных жидкостей и загрязнителей.
Недостатком способа [2] является то, что для реализации метода требуется предва-
рительная заливка в устройство достаточно большого количества воды и нефти, только
после этого устройство работает и обеспечивает требуемые параметры разделения сво-
бодных и несмешиваемых жидкостей.
Метод не рассчитан на качественную очистку жидкостей, которые могут образовывать
друг с другом эмульсии, и на очистку жидкостей, частично растворяющихся друг в друге.
Известно, что 1 литр воды может растворять в себе от 10 до 20 мг и более различных мас-
лонефтепродуктов, а горячие жидкости могут растворять в себе еще большее количество
маслонефтепродуктов и образовывать с ними достаточно устойчивые и стойкие эмульсии.
Для установок с большой производительностью очистки и высокого качества разделе-
ния жидкостей разделительная емкость устройства по [2] также должна быть достаточно
большой, и для запуска ее в работу, например, после ее чистки или выполнения в ней
профилактических работ (по очистке разделительного устройства от осаждаемых на дне и
стенках скоагулированных и осевших масел, грязи и нефтепродуктов) необходимо доста-
точно большое время как на чистку устройства, так и на последующую подготовку пуска
ее в работу, что тоже является одним из ее недостатков.
Недостатком является и то, что для перехода на другие несмешивающиеся жидкости
(в том числе и варианты других несмешивающихся жидкостей), для их очистки и разделе-
ния необходимы дополнительные большие емкости в нужном их количестве, а также
необходимы площади для хранения и складирования исходных жидких разделяемых ком-
понентов в требуемом соотношении 1 : (0,1-0,5).
Недостатком разделительной емкости по [2] является и трудность извлечения мелко-
дисперсных частиц песка и глины и других загрязнителей, которые могут находиться в
разделяемых жидкостях (в том числе в воде) во взвешенном состоянии. Данное устрой-
ство не обеспечит качественное их отделение, а если и обеспечит, то для мелкоразмерных
загрязнителей, например мелкодисперсной глины, при непрерывном поступлении и дви-
жении жидкости в предлагаемом устройстве, габариты данного устройства для инерцион-
ного осаждения мелкодисперсных частиц должны быть достаточно большими и
протяженными по размеру.
Для очистки устройства от данных загрязнителей потребуются достаточно длительные
перерывы в его работе и дорогое дополнительное устройство для извлечения осевшей гря-
зи и загрязнителей.
Устройство имеет ограниченную область использования, не обезвреживает очищае-
мые жидкости от бактерий и загниваний.
Недостатком устройства является и зависимость объема корпуса разделительной
емкости от ее производительности работы, и зависимость производительности работы
устройства от расположения патрубков слива воды и нефти, фиксированных геометриче-
скими размерами перегородок и их взаимным расположением относительно друг друга и
дна корпуса устройства.

5. BY 7335 U 2011.06.30
5
Известно устройство "Электрофлотатор" для очистки сточных вод от нефти и нефте-
продуктов [3].
Электрофлотатор содержит корпус, разделенный, по меньшей мере, одной вертикаль-
ной перегородкой на зону флотации и зону отстаивания с полочным отстойником. В каж-
дой зоне флотации установлены электроды, выполненные в виде наклонно установленных
параллельно друг другу пластин, т.е. расположенных под углом к потоку воды. Электроды
размещены в кассете. Полярность пластин чередуется. Электрофлотатор снабжен патруб-
ками для ввода и вывода воды. Электрофлотатор снабжен патрубком для отвода газа с пе-
ной и патрубком для удаления шлама. Воду, подлежащую очистке, подают в корпус
электрофлотатора по патрубку, где она проходит через зоны флотации, образованные пе-
регородками и электродами-пластинами, расположенными под углом к потоку воды и
разделяющими воду на множество слоев, в каждом из которых происходит образование
пузырьков. Образовавшиеся пузырьки газа всплывают, захватывая с собой нефтепродукты
и мелкодисперсные загрязнители, накапливаются под электродами-пластинами, где
нефтепродукты коалесцируют и всплывают. При этом скопившиеся на поверхности воды
загрязнения в виде газа с пеной нефтепродуктов удаляют под напором через патрубок, а
вода проходит доочистку в зоне отстаивания в полочном отстойнике, откуда выводится по
патрубку. Выпадающий на дно электрофлотатора шлам периодически удаляется через от-
дельный патрубок.
Недостатками такого устройства являются сложность конструкции, трудность удаления
подаваемой под напором жидкостью образуемых электрофлотатором газов (кислорода и во-
дорода) и нефтяной пены, высокая взрывоопасность, высокая пожароопасность устройства.
Известен электрофлотатор, содержащий корпус, в котором размещен комплект гори-
зонтально расположенных электродов с источниками питания, над которым установлен
комплект вертикально расположенных электродов с источником питания. Электрофлота-
тор снабжен патрубками для ввода жидкости, подлежащей очистке, и вывода очищенной
жидкости пеносъемным устройством [4].
Недостатки этого электрофлотатора, сложность конструкции, трудность эксплуата-
ции, высокая энергозатратность и низкая эффективность работы пеносъемного устрой-
ства, повышенная пожароопасность устройства.
Известно устройство для озонирования воды в плавательных бассейнах [5]. В извест-
ном устройстве диспергирование озона в воду осуществляется через пористые керамиче-
ские пластины (распылители), а дезинфекция воды происходит в контактной камере
устройства, состоящей из трех отсеков. Третий отсек служит для удаления остаточного
озона (дегазации).
Недостатком указанного устройства является то, что озоно-воздушная смесь не ис-
пользуется для целей флотационной очистки воды от мелкоразмерных механических ча-
стиц и загрязнителей, устройство имеет ограниченные возможности по использованию
для промышленных технологических жидкостей (СОЖ, эмульсий, моющих растворов и
других жидкостей).
Известна установка для озонирования воды [6]. Установка предназначена для очистки
воды от биологических и химических загрязнений в плавательных бассейнах и обеспечи-
вает более длительный срок использования воды и улучшение ее качества. Установка со-
держит осушитель, озонатор, эжектор и контактную колонну с выпускным клапаном.
Недостатки у эжекторных насосов подачи озона в контактную колонну - низкие фло-
тационные качества очистки сильнозагрязненных жидкостей от твердых загрязнителей,
сложность управления качеством флотационной очистки жидкости, сложность в заборе
требуемого количества озона или озоно-воздушной смеси от озонатора.
Известны устройства типа маслосъемного барабана; стриммера; скребкового конвейе-
ра; адгезионного сепаратора для отделения преимущественно только свободных масел из
СОЖ и эмульсий [7].

6. BY 7335 U 2011.06.30
6
Здесь указывается, что подавляющую часть жидкостных примесей, содержащихся в
СОЖ, составляют инородные масла, попадающие в СОЖ в результате утечек из гидрав-
лических и смазочных систем и узлов металлообрабатывающего оборудования. В произ-
водственных условиях массовая концентрация этих масел в СОЖ может достигать 10 %
и более. Всплывая на поверхность жидкости, инородные масла создают условия для ин-
тенсивного размножения анаэробной микрофлоры в СОЖ. Кроме того, они связывают
эмульгатор, что снижает запас эмульгирующей способности жидкости и ее стойкость.
Инородные масла удаляют из СОЖ в два этапа: 1 - выведением масла на поверхность
СОЖ в виде пленки; 2 - удалением масляной пленки с поверхности СОЖ.
Первый этап очистки СОЖ выполняется в емкостях (маслоловушках) для СОЖ и в
эжекционных флотаторах при скоростях движения жидкости 0,1-0,01 м/с. При таком
условии на поверхность выводится до 95 % инородных масел.
Для реализации второго этапа емкости для СОЖ и флотаторы оснащают специальны-
ми устройствами.
Известно устройство для удаления масляной пленки с поверхности СОЖ маслосъем-
ным барабаном. Эффективность его работы ограничена и определяется глубиной погру-
жения барабана в жидкость (10...35 мм), окружной скоростью барабана и линейной
скоростью движения жидкости вблизи барабана. Для интенсификации перемещения пе-
номасляного слоя к поверхности барабана используют пневматические, гидравлические,
механические пеногоны. Масляную пленку удаляют с поверхности барабана с помощью
скребка, с которого она стекает в лоток, а затем сбрасывается в специальную тару.
Недостатком устройства с маслосъемным барабаном является его чувствительность к
глубине погружения барабана в СОЖ, производительность устройства мала, механизм
устройства не очищает СОЖ от металлических магнитных и немагнитных загрязнителей,
а также от других загрязнителей, которые могут попасть в СОЖ. Здесь требуется хотя бы
частичное погружение вращающегося маслосъемного барабана в рабочую емкость, а в
случае больших емкостей и наличия в них застойных и "мертвых" зон требуются допол-
нительные устройства в виде различных пеногонов или других дополнительных сложных
устройств, например, размещение маслосъемного барабана на плавающей платформе.
Известные устройства - стриммеры представляют собой эластичную бесконечную
ленту, натянутую на два расположенных друг над другом вращающихся барабана, обла-
дают меньшей чувствительностью к изменению уровня СОЖ в баке. Масло налипает на
ленту при ее погружении в СОЖ и в момент выхода на поверхность снимается с поверх-
ности ленты с помощью скребка, аналогично тому, как это делается в устройствах с мас-
лосъемными барабанами.
Недостатками стриммеров является их низкая производительность, сильная зависи-
мость от размеров ленты и от ее адгезионных свойств (смачивания, укрупнения и удержи-
вания маслонефтепродуктов лентой), а также от скорости вращения барабанов и режимов
(интенсивности) работы пеногонов.
Скребковые конвейеры удаления жидкостных примесей из СОЖ представляют собой
горизонтально расположенный конвейер, который выводит пеномасляный слой по
наклонной поверхности в лоток.
Недостатками скребковых конвееров являются потеря большого количества СОЖ с
удаляемым маслом (маслонефтепродуктами), большие габариты устройства, потребление
устройством большого количества электроэнергии.
Известное устройство в виде кассетного адгезионного сепаратора представляет боль-
шое число вертикально расположенных стержней малого диаметра, закрепленных на тра-
версе, перемещающейся вертикально. При опускании в СОЖ на поверхности стержней,
образующих в совокупности адгезионную поверхность большой площади, налипает масло
(маслонефтепродукты). После подъема стержней в верхнее положение маслоподъемник

7. BY 7335 U 2011.06.30
7
перемещается вниз и с помощью манжет, охватывающих стержни, очищает их от масла,
сбрасываемого в подводимый лоток.
Недостатками кассетного адгезионного сепаратора являются сложность его конструк-
ции, достаточно большие габариты и энергоемкость устройства, наличие дорогостоящих
механических узлов очистки, низкая надежность механических узлов и манжетов, очища-
ющих охватывающие стержни от масла и удерживаемых ими загрязнителей, трудность
совмещения конструкции сепаратора с рабочим баком станка или с требуемой технологи-
ческой емкостью с СОЖ. Производительность адгезионного сепаратора невысокая, сепа-
ратор не очищает СОЖ от металлических магнитных и немагнитных загрязнителей, а
также от других загрязнителей, которые попадают в СОЖ. Здесь также требуется по-
гружение рабочего механизма в рабочую ванну, а при наличии застойных зон, и допол-
нительных устройств (например, тех же пеногонов). Устройство не обеспечивает
обеззараживание различных видов СОЖ, например, от бактерий и микроорганизмов, име-
ет ограниченную область использования.
Водомасляные СОЖ и эмульсии в наибольшей степени подвержены микробиологиче-
скому поражению, полусинтетические СОЖ преимущественно поражаются бактериаль-
ной микрофлорой, а синтетические СОЖ - плесневыми и дрожжевыми грибками.
Известно довольно много методов для подавления микроорганизмов в СОЖ - физиче-
ские (ультрафиолетовое, электромагнитное и ионное облучение, термопастеризация, уль-
тразвуковая обработка, озонирование), химические (биоцидная обработка), механические
(принудительная циркуляция, фильтрование, центрифугирование, удаление инородного
масла и пены) и другие [7].
Известны широко применяемые методы химического подавления микроорганизмов пу-
тем использования биоцидных и антимикробных препаратов (гексахлорофена, гротана, ка-
потина, ортофенилфенолята натрия, химических препаратов типа "Вазин-75", "Карбамол Б",
"Сульфоцид-5", "Сульфоцид-6", "Биоцид АМП") и других химических препаратов [7].
Они имеют много недостатков и не всегда эффективны. С одной стороны, это связано
с адаптацией микроорганизмов к применяемым препаратам, а с другой - с потерей анти-
микробной активности последних вследствие их химического, термического или биологи-
ческого разрушения в процессе эксплуатации СОЖ. К тому же подбор биоцидов часто
затруднен ввиду их избирательного действия на микроорганизмы, что, в свою очередь,
связано с необходимостью разрабатывать биоциды для каждого конкретного состава
СОЖ.
Кроме того, различные биоцидные, антимикробные препараты и другие сильнодей-
ствующие химические токсические вещества имеют много других недостатков: иногда
достаточно сильно меняют химический состав СОЖ; требуют частого и своевременного
контроля СОЖ на биопоражение; требуют дополнительных затрат на приобретение и хра-
нение реагентов; стоимость препаратов достаточно высокая; их использование затрудняет
или практически даже делает невозможным последующее разложение и утилизацию СОЖ
в местах ее эксплуатации доступными методами или затрудняет условия к сдаче ее специ-
ализированным предприятиям на обезвреживание и утилизацию.
Известен метод предотвращения микробиологического поражения некоторых СОЖ и
эмульсий с использованием межвидового антагонизма аэробных и анаэробных микроор-
ганизмов [7].
Метод предусматривает создание на разных этапах эксплуатации СОЖ и эмульсий
условий, благоприятных для жизнедеятельности бактерий определенного вида и одновре-
менно способствующих подавлению антагонистических бактерий. Например, при насы-
щении СОЖ (эмульсии) кислородом воздуха (аэрации) путем подачи его через эжектор
уменьшается число анаэробных бактерий, но растет число аэробных микроорганизмов.
Периодически насыщая СОЖ воздухом, можно предотвращать рост численности анаэро-
бов и общей численности бактерий.

8. BY 7335 U 2011.06.30
8
Недостатком метода является его ограниченная область применения (метод применим
только для некоторых видов СОЖ и эмульсий), метод требует высокой квалификации
персонала и трудоемок - необходим постоянный контроль качества СОЖ по допустимому
уровню микробиологического поражения СОЖ, требует необходимости постоянного кон-
троля физико-химических свойств СОЖ, так как при эжекторном методе аэрации СОЖ
иногда достаточно трудно обеспечить стабильность ее физико-химического состава (воз-
можно образование новых эмульсий, в том числе и со свободными маслами и другими
жидкостями, например гидравлическими, от маслоутечек различных механизмов станков).
Поверхностное ультрафиолетовое и ионное облучение СОЖ, из-за наличия на их по-
верхностях экранирующей масляной пленки или слоя маслонефтепродуктов, для обез-
вреживания всего объема жидкостей, делает эти методы малоэффективными. Для
обезвреживания всего объема СОЖ, зараженных микробами, микрофлорой или грибками
жидкостей, эти устройства облучения требуют своего отдельного конструктивного испол-
нения, иногда достаточно сложного, крупногабаритного, энергоемкого и малопроизводи-
тельного.
Известен метод (технология) восстановления (регенерации) отработанной СОЖ, со-
держащий ряд последовательно и параллельно соединенных в модуль отдельных специа-
лизированных очистных устройств, осуществляющих требуемый порядок воздействия на
отработанные СОЖ и эмульсии, и состоящий из накопительной и приемной емкости отра-
ботанной СОЖ с ее подсистемой очистки, устройства очистки СОЖ от механических
примесей и инородных масел, устройства сбора и вывода маслошлама из устройства
очистки СОЖ от механических примесей и инородных масел, термического устройства
воздействия на микрофлору восстанавливаемой СОЖ, устройства накопления и термиче-
ской паузы (выдержки) обрабатываемой СОЖ, устройства приготовления исходного про-
дукта СОЖ и устройства коррекции состава СОЖ, возвращаемой в производство [8].
Данному методу и устройству для его осуществления присуща совокупность призна-
ков, наиболее близкая к совокупности существенных признаков полезной модели, в связи
с чем данное известное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемой
полезной модели.
В прототипе присутствуют достаточно сложные, высокоэнергоемкие, громоздкие и
малоэффективные средства для периодической очистки, обеззараживания и регенерации
различных СОЖ (минеральных, синтетических и полусинтетических), а также для непре-
рывной регенерации в процессе эксплуатации и поддержания их требуемых технологиче-
ских параметров на заданном уровне.
Так, в прототипе отработанная СОЖ накапливается в приемной емкости, откуда через
эжектор, насыщающий ее воздухом, поступает во флотатор; во флотаторе из СОЖ удаля-
ются инородные масла, продукты биологического разрушения, остаточные механические
примеси, не удаленные в подсистеме очистки; затем СОЖ регенерируют путем термиче-
ского воздействия на микрофлору; восстановленная СОЖ накапливается в емкости и по-
сле коррекции состава возвращается в производство.
Вместо флотационного эжекторного очистного устройства в рассматриваемом прото-
типе могут быть использованы и другие устройства для очистки СОЖ от механических
примесей и инородных масел, например рассмотренные нами выше [1, 2, 3, 4], с их огра-
ничениями в использовании и отмеченными их недостатками.
Для бессточной индивидуальной системы использования СОЖ прототип может вклю-
чать в себя двухмодульную систему ее очистки и восстановления и циркуляцию ее по
двум контурам. Первый контур - станок - модуль очистки, второй контур соответственно
модуль очистки - модуль восстановления СОЖ. По достижении СОЖ некоторого значе-
ния параметра кислотности рН (наиболее удобного параметра для измерения) СОЖ в не-
рабочее время пропускают через модуль восстановления. Затем происходит коррекция
состава СОЖ и возврат ее в контур станок - модуль очистки.

9. BY 7335 U 2011.06.30
9
Аналогично прототипом устройства решается задача восстановления СОЖ в центра-
лизованных системах ее применения.
Кроме перечисленных и отмеченных выше недостатков, прототип (метод и устройство
для его осуществления), в том числе и для централизованных систем ее применения, име-
ет следующие недостатки: здесь используются отдельные крупногабаритные, энергоемкие
установки, соединенные между собой в системы с большим количеством различных тру-
бопроводов, насосов, задвижек и т.п. Кроме того, требуется отдельная приемная емкость с
ее подсистемой очистки, требуется эжекторная установка, насыщающая СОЖ воздухом,
флотационная установка, из которой специальными устройствами удаляются инородные
масла и продукты биологического разрушения, например, с помощью скребкового кон-
вейера, требуется регенерирующая установка термического воздействия на микрофлору,
дополнительная емкость с устройствами коррекции состава СОЖ (эмульсии), процессы
восстановления (регенерации) достаточно длительны по времени, требуют большого ко-
личества обслуживающего персонала высокой квалификации. Метод и устройство для его
осуществления восстановления (регенерации) отработанной СОЖ (прототип), трудно реа-
лизуемы для установок небольшой производительности (например, до 2 м3
/час и даже до
10 м3
/час и выше).
Известная технология разложения различных отработанных СОЖ и эмульсий пред-
ставляет собой еще более сложную многокомпонентную гетерогенную систему. Так, при
разложении СОЖ получается дисперсная (органическая) среда, включающая грубодис-
персные, коллоидные, молекулярные примеси, истинно растворенные газы, минеральные
и органические вещества, и дисперсионная среда (водная фаза), количество которой со-
ставляет до 90 % и более. Здесь, в первую очередь, известные решения предлагают воз-
вратить на повторное использование в системы приготовления СОЖ водную фазу, а
другие компоненты использовать в менее ответственных технологических процессах. Для
разложения отработанных водных СОЖ в настоящее время используют флотацию, реа-
гентную обработку (химическую коагуляцию), электрохимическую обработку (электроко-
агуляцию), обратный осмос и ультрафильтрацию, термическое разложение, сорбцию,
озонирование, экстракцию, а также комбинации этих методов [9].
Недостатки технологий: так же, как и в прототипе, используются более сложные от-
дельные крупногабаритные, энергоемкие установки, соединенные между собой в сложные
дорогие системы, требующие достаточно много времени и большого количества обслужи-
вающего персонала высокой квалификации.
Для разложения отработанных водных СОЖ в качестве озонаторных устройств могут
быть использованы различные озонаторные устройства, в том числе и рассмотренные
нами выше устройства и установки для озонирования воды (в плавательных бассейнах с
контактной камерой устройства, состоящей из трех отсеков [6], с их ограничениями в ис-
пользовании и отмеченными недостатками.
Задачей полезной модели является создание высокоэффективной, универсальной, не-
дорогой и надежной промышленной модульной установки, предназначенной для очистки,
обеззараживания и регенерации различных смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и
эмульсий.
Технический результат, полученный от использования в промышленности полезной
модели, заключается в упрощении и удешевлении процессов очистки, обеззараживания и
регенерации различных СОЖ и эмульсий, обеспечивая сокращение их потребления в
промышленных производствах в 5-10 раз и более (до 20 раз), в том числе сокращая в 5-10
раз и более (до 20 раз) объемы образования их отходов, требующих обезвреживания и
утилизации.
Кроме того, полезная модель может быть использована для процессов обезвреживания
и утилизации различных СОЖ и эмульсий, а также для приготовления высокоэффектив-

10. BY 7335 U 2011.06.30
10
ных свежих СОЖ и эмульсий, например, на основе обработанной и обеззараженной воды
озоном или с помощью других физических и электрофизических устройств.
Сущность заявленной полезной модели как технического решения выражается в сле-
дующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного
выше технического результата.
Универсальная модульная установка для очистки, обеззараживания и регенерации
СОЖ выполнена в виде емкости с внутренними горизонтальными и вертикальными пере-
городками и патрубками для подачи исходной СОЖ и слива разделенных, очищенных и
обеззараженных СОЖ, загрязнителей и газов, характеризуется тем, что емкость содержит
не менее трех последовательно соединенных друг с другом горизонтальных отсеков, каж-
дый из которых конструируется или выполняется с необходимыми встроенными, встав-
ными или съемными устройствами (модулями), осуществляющими обработку
проходящей через них СОЖ в требуемой последовательности так, что в первом отсеке
осуществляется автоматическая жидкостная коалесцирующая очистка СОЖ с регулируе-
мыми гравитационно-флотационными процессами ее очистки от загрязнителей и обезза-
раживания от микробов и микроорганизмов озоно-воздушной смесью, во втором отсеке
осуществляется твердотельная коалесцирующая очистка СОЖ нерасходуемыми фильтра-
ми с гравитационно-флотационными процессами очистки и обеззараживания СОЖ и ре-
гулируемой автоматической очисткой коалесцирующего нерасходуемого фильтра озоно-
воздушной смесью, подаваемой в коалесцирующий фильтр от напорного озонатора, в тре-
тьем отсеке осуществляется завершение гравитационно-флотационных процессов очистки
СОЖ, осуществляется магнитная очистка и магнитное воздействие на очищаемую СОЖ,
осуществляется непрерывный вывод отделенных загрязненных жидкостей и загрязните-
лей через патрубок с регулируемой воронкой, а вывод чистой СОЖ и непрореагировав-
ших газов осуществляется через сообщающийся сосуд, являющийся завершающим
концом отсека и модуля установки.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решени-
ях, совокупности признаков которых совпадают с совокупностью отличительных призна-
ков заявленной полезной модели, что позволяет сделать вывод о ее соответствии условию
"новизна".
Сущность полезной модели поясняется фигурой, на которой представлена схема заяв-
ленной универсальной модульной установки.
Установка содержит емкость, разделенную на отсеки горизонтальными перегородка-
ми, последовательно соединенные друг с другом. В первом отсеке монтируется и разме-
щается 1 - патрубок подачи исходной (загрязненной) СОЖ на очистку; 2 - вертикальная
перегородка для автоматического формирования требуемого жидкостного коалесцирую-
щего слоя разделяемых жидкостей; 3 - жидкостной коалесцирующий слой извлекаемых
маслонефтепродуктов; 4 - разделенный слой маслонефтепродуктов и мелкодисперсные
загрязнители первого отсека модульной установки; 5 - наклонное дно отсека модульной
установки для сбора крупноразмерных частиц и загрязнителей; 6 - патрубок периодиче-
ского сброса крупных твердых частиц и металлических загрязнителей; 7 - шаровой кран
периодического сброса загрязнителей, улавливаемых установкой и ее первым отсеком; 8 -
импеллерные пластины гравитационно-инерционного разделения несмешиваемых компо-
нентов очищаемых СОЖ, твердых частиц и загрязнителей; 9 - флотационный распылитель
озоно-воздушной смеси; 10 - регулируемый напорный озонатор; 11 - канал выхода жидко-
сти из первого отсека установки; 12 - канал входа (перетекания) жидкости во второй гори-
зонтальный отсек установки; 13 - блок очистки с нерасходуемыми коалесцирующими
фильтрами; 14 - нерасходуемые пластины (коалесцирующие фильтры) с возможным креп-
лением на них электрофлотационных и электрокоагуляционных электродов (А - аноды,
К - катоды); 15 - флотационный распылитель озоно-воздушной смеси; 16 - регулируемый
напорный озонатор; 17 - слой маслонефтепродуктов и мелкодисперсных загрязнителей,

11. BY 7335 U 2011.06.30
11
извлекаемых из очищаемой СОЖ во втором отсеке модульной установки; 18 - канал вы-
хода жидкости из второго отсека установки; 19 - канал входа (перетекания) жидкости в
третий горизонтальный отсек установки; 20 - патрубок непрерывного сброса маслонефте-
продуктов, мелкоразмерных загрязнителей и шлама, извлекаемых из очищаемых СОЖ;
21 - регулируемая воронка маслонефтешламоприемника; 22 - металлические пластины
(площадки), установленные на патрубке для крепления постоянных магнитов; 23 - мощ-
ные плоские постоянные магниты; 24 - слой непрерывно удаляемых из очищаемых СОЖ
маслонефтепродуктов и загрязнителей; 25 - первая перегородка сообщающегося сосуда;
26 - вторая перегородка сообщающегося сосуда; 27 - патрубок непрерывного выхода очи-
щенной и обеззараженной СОЖ; 28 - разделительная перегородка сообщающегося сосуда;
29 - воздушный патрубок сообщающего сосуда и сброса непрореагировавшего озона и га-
зов в окружающую среду; 30 - вертикальная поперечная перегородка шламоуловителя;
31 - патрубок сброса шлама; 32 - шаровой кран периодического сброса шлама и полного
слива жидкостей из модульной установки; 33 - шаровой кран подачи исходной СОЖ в
установку и регулирования ее производительности и качества очистки СОЖ.
Универсальная модульная установка работает следующим образом.
Исходная загрязненная СОЖ подается на очистку, обеззараживание и регенерацию
через патрубок 1 в первый отсек модульной установки. На некотором расстоянии от тор-
цевой стенки патрубка 1 располагается вертикальная перегородка 2, которая по мере за-
полнения установки рабочей СОЖ со свободными маслами и нефтепродуктами
автоматически формирует в ней требуемый жидкостной коалесцирующий слой маслоне-
фтепродуктов 3. Перегородка 2 служит упором для удержания слоя маслонефтепродуктов
3 требуемой высоты в данном месте отсека, а также для подавления турбулентности при
подаче СОЖ на очистку или ее разбивке на капли при подаче ее от насоса под повышен-
ном давлением. По мере заполнения установки и отсека рабочей СОЖ с маслонефтепро-
дуктами от маслоутечек автоматически формируется требуемый коалесцирующий слой 3
с требуемыми маслонефтепродуктами.
Минимально необходимая высота начального формирования жидкостного коалесци-
рующего слоя требуемых маслонефтепродуктов 3 между торцевой стенкой патрубка 1 и
перегородкой 2 может образоваться и при кратковременном прекращении подачи СОЖ на
очистку и естественного всплытия свободных маслонефтепродуктов в данном месте уста-
новки. Какая-либо предварительная заливка требуемых разделяемых несмешивающихся
жидкостей здесь не требуется.
Вертикальная перегородка 2 может быть выполнена профильной, с отогнутым концом
вовнутрь торцевой стенки патрубка, для лучшего удерживания маслонефтяного коалесци-
рующего слоя жидкости и дальнейшего перевода движения жидкостей (СОЖ и масел) из
турбулентного движения в ламинарное.
По мере накопления маслонефтепродуктов в коалесцирующем слое и поступления но-
вых порций СОЖ маслонефтепродукты перетекают из нижней части перегородки 2 и
всплывают на поверхности первого отсека очистки модульной установки, формируя в нем
слой маслонефтепродуктов 4.
Крупные и мелкие частицы и загрязнители, поступающие вместе с СОЖ (стружка ме-
таллов, абразивные материалы, продукты износа инструментов и другие), оседают на
наклонное дно 5 отсека установки и по мере поступления СОЖ движутся по нему в
направлении патрубка 6 для их периодического сброса (выпуска) с помощью шарового
крана 7.
Угол наклона α дна отсека 5 к дну емкости модульной установки может составлять от
10 до 25°, что приемлемо для модульных установок различной производительности и ме-
ханических насосов, используемых для перекачки загрязненных СОЖ с механическими
твердыми частицами размерами в поперечнике до 4-5 мм.

12. BY 7335 U 2011.06.30
12
Наклонное дно 1 первого отсека установки также способствует дальнейшему улавли-
ванию (инерционному осаждению) установкой более мелких механических частиц за счет
увеличения проходного сечения отсека и уменьшения скорости движения в ней СОЖ. Это
же относится и к отделению от СОЖ свободных маслонефтепродуктов.
На боковых стенках первого отсека модульной установки устанавливаются импеллер-
ные пластины 8, представляющие собой неширокие вертикальные перегородки, укреп-
ленные на боковых стенках отсека под углом 45° к потоку поступающей на очистку СОЖ.
Импеллеры выполняют роль инерционной стенки для потери скорости твердых загрязни-
телей и для удлинения пути прохождения жидкостей по отсеку установки.
За счет такого движения - изменения направлений движения жидкости по длине отсе-
ка установленными в нем импеллерами 8 и уменьшения скорости движения жидкости за
счет наклонного дна 5 отсека установки - усиливается гравитационно-инерционное отде-
ление от загрязненной СОЖ твердых механических частиц и усиливается разделение не-
смешивающихся жидкостей (СОЖ - свободные масла и маслонефтепродукты).
Количество импеллерных пластин 8 в отсеке установки не менее двух штук.
Для интенсификации процессов очистки СОЖ от свободных маслонефтепродуктов,
органических и неорганических загрязнителей, очистки СОЖ от мелкоразмерных и мел-
кодисперсных загрязнителей, которые в ней могут находиться во взвешенном состоянии
(например, в пылевидном состоянии в виде алюминиевой пыли - неизбежный компонент
прокатки алюминиевых листов на прокатном стане или абразивных частиц - неизбежный
компонент обработки металлов шлифованием), а также обеззараживания СОЖ от бакте-
рий и различных микроорганизмов в отсек модульной установки устанавливается флота-
ционный распылитель озоно-воздушной смеси 9.
Озоно-воздушная смесь (озон) вырабатывается из атмосферы окружающего воздуха
напорным озонаторным устройством 10, химических реагентов при этом не требуется.
Озон, выходя под давлением от напорного озонатора 10, подается через керамический
распылитель 9 в камеру между торцевой стенкой патрубка 1 и перегородкой 2, в противо-
ток поступающей на очистку СОЖ. Это позволяет наиболее полно и эффективно исполь-
зовать вырабатываемый озонатором озон для очистки и обеззараживания различных СОЖ
и эмульсий.
Озон достаточно хорошо растворяется в водных средах СОЖ, непрореагировавший
озон скапливается в верхней части камеры отсека, где также хорошо реагирует с поступа-
ющей на очистку и обеззараживание СОЖ.
Непрореагировавший озон или увлекаемая потоком поступающей из патрубка 1 жид-
кости озоно-воздушная смесь также эффективно участвует во фолотационных процессах
очистки СОЖ от свободных масел, маслонефтепродуктов, крупных и мелкоразмерных ор-
ганических и неорганических загрязнителей, поднимая и связывая их в слое маслонефте-
продуктов и загрязнителей 4.
Нерастворившийся озон и другие газы озоно-воздушной смеси, находящиеся в жидкости,
при ее движении вдоль отсека отделяются от жидкостей и также обеспечивают дополнитель-
ную эффективную мелкопузырьковую флотационную очистку и обеззараживание СОЖ.
Напорный озонатор 10 позволяет эффективно осуществлять флотационные процессы
очистки и обеззараживания СОЖ не только озоном, но и очищенным атмосферным возду-
хом. Для этого электрическая часть напорной камеры озонатора отключается от электри-
ческой сети, а воздух под давлением при этом продолжает поступать в озонаторную
камеру напорного озонатора, из которого подается в распылитель 9.
Производительность озонаторных установок выработки озона из атмосферного возду-
ха окружающей среды регулируется в широких пределах, озонатор может комплектовать-
ся программируемыми процессорами режимов работы и реле времени.
При обработке СОЖ напорным озонатором обеспечиваются более экономичные ре-
жимы обработки различных СОЖ и эмульсий, исключается разрушение СОЖ, исключает-

13. BY 7335 U 2011.06.30
13
ся образование нежелательных эмульсий с маслами от маслоутечек и с гидравлическими
жидкостями.
Озон в 5-10 раз эффективнее различных биоцидных и антимикробных препаратов -
гексахлорофена, гротана, капотина, ортофенилфенолята натрия, химических препаратов
типа "Вазин-75", "Карбамол Б", "Сульфоцид-5", "Сульфоцид-6", "Биоцид АМП" и других
химических препаратов.
Наши эксперименты и опыт применения озона показывают, что озон определенной
(требуемой) концентрации обеспечивает гибель не только спорообразующих микробов, но
и различных других микроорганизмов, плесени и грибков и практически может быть ис-
пользован в наших универсальных модульных установках для всех видов СОЖ и эмульсий.
Озон эффективен для обеззараживания от бактерий и микроорганизмов различных
моющих растворов, сточных вод и других технологических жидкостей, предотвращает их
загнивание, устраняет гнилостный запах, улучшает санитарно-гигиенические условия
труда.
Напорный озонатор при больших концентрациях озона может быть использован и для
процессов обезвреживания и утилизации различных СОЖ и эмульсий.
Из первого отсека установки СОЖ по каналу 11 перетекает во второй параллельный
горизонтальный отсек модульной установки по каналу 12.
Канал 12 входа (перетекания) жидкости во второй горизонтальный отсек установки
обеспечивает резкий поворот движения жидкости на 90° из первого отсека установки во
второй отсек модульной установки. Это достигается установкой параллельной горизон-
тальной перегородки отсека от торцевой стенки установки, расположенной противопо-
ложно торцевой стенке с патрубком 1.
Такое резкое изменение направления движения СОЖ на противоположное усиливает
гравитационно-инерционное отделение от СОЖ различных загрязнителей свободных ма-
сел и маслонефтепродуктов. Загрязнители осаждаются у патрубка 6, а всплывшие масло-
нефтепродукты скапливаются в слое 4 установки и вместе со всей жидкостью продолжают
движение по второму отсеку модульной установки.
Во втором отсеке модульной установки устанавливается блок очистки с нерасходуе-
мыми коалесцирующими фильтрами 13. Блок очистки с нерасходуемыми коалесцирую-
щими фильтрами представляет собой нерасходуемые коалесцирующие пластины,
собранные в блок (отдельный модуль), и устанавливается в непосредственной близости от
дна модульной установки. Высота блока и коалесцирующих пластин не превышает высо-
ту уровня входного патрубка 1 установки и не касается слоя 4 извлекаемых маслонефте-
продуктов и загрязнителей.
Нерасходуемые плоскопараллельные пластины коалесцирующего фильтра 13 выпол-
няются из материалов, обладающих высокой смачиваемостью маслами и маслонефтепро-
дуктами. Могут быть изготовлены из углеродных и углеводородных материалов,
фторопласта, винипласта, органического стекла, полиэтилена, полипропилена и других
материалов.
Наилучшими смачивающими свойствами к маслам и маслонефтепродуктам обладают
углеродные материалы и материалы с углеродными покрытиями. В нашем случае, как бо-
лее дешевые, достаточно эффективные и технологичные, используются нерасходуемые
пластины из материала фторопласт-4.
Выполнение нерасходуемых пластин или блока очистки с нерасходуемыми коалесци-
рующими фильтрами из диэлектрических материалов (фторопласта-4 и других) позволяет
закреплять на них электрофлотационные (и электрокоагуляционные) электроды (А - ано-
ды, К - катоды) 14, которые существенно расширяют технологические возможности мо-
дульной установки.
Здесь во втором отсеке модульной установки также осуществляется эффективная
очистка проходящей через нее СОЖ.

14. BY 7335 U 2011.06.30
14
СОЖ протекает вдоль специальных плоскопараллельных коалесцирующих пластин
13. Коалесцирующие пластины из фторопласта-4 обеспечивают укрупнение (слияние) ка-
пель дисперсной фазы эмульсии с потерей разделяющей межфазной поверхности. Стаби-
лизированные эмульсии в основном не коалесцируют. Коалесцируют свободные масла,
маслонефтепродукты и другие загрязнители. Слияние, укрупнение и подъем свободных
масел, маслонефтепродуктов и других загрязнителей в основном зависят от материалов,
применяемых для изготовления коалесцирующих пластин, их формы и геометрии, коли-
чества пластин и их расположения относительно друг друга, характера движения жидко-
сти вдоль пластин, их смачивающих и адгезионных свойств и другого. Все это
дополнительно обеспечивает широкие возможности управления качеством очистки СОЖ,
а также различных других технологических жидкостей.
При протекании процессов коалесценции происходят и процессы агломерации -
укрупнения твердых загрязнителей. Взвешенная фаза загрязнений в СОЖ в основном мо-
нодисперсна. Гладкие коалесцирующие фторопластовые пластины достаточно хорошо
обеспечивают коагуляцию мелкодисперсных загрязнителей со свободными маслонефте-
продуктами и другими загрязнителями, обеспечивают транспортировку их из объема
жидкости на поверхность отсека и не препятствуют их последующей транспортировке для
удаления из установки.
Подача озоно-воздушной смеси или воздуха в нижней части коалесцирующих пла-
стин, осуществляемая из распылителей 15 с помощью регулируемого напорного озонато-
ра 16, обеспечивает автоматическую эффективную очистку коалесцирующих пластин, а
также обеспечивает обеззараживание и очистку СОЖ от взвешенных загрязнителей и
маслонефтепродуктов. Количество подаваемой озоно-воздушной смеси или воздуха регу-
лируется напорной озонаторной установкой 16 и их регуляторами.
Коалесцирующие пластины устанавливаются в кассете в виде модуля, могут быть лег-
ко извлечены из отсека установки и заменены на требуемые другие. Может быть извлече-
на и заменена полностью вся кассета на другую, с новыми материалами, необходимыми
для очистки других жидкостей, моющих растворов или сточных вод.
Вместо пластинчатых коалесцирующих материалов в кассету могут быть установлены
волокнистые коалесцирующие материалы, имеющие большую разветвленную реакцион-
ную поверхность, различные сорбционные и фильтрирующие материалы. Периодическая
продувка их озоном или воздухом также обеспечивает их автоматическую очистку и реге-
нерацию от собранных загрязнителей. Это значительно упрощает их эксплуатацию, не
требует дополнительных моющих устройств и химических реагентов для их очистки, не
требует сложной автоматизации и механизации процессов их очистки.
В качестве нерасходуемых коалесцирующих фильтров с разветвленной поверхностью
могут быть использованы материалы типа "Сентипон", "Вератекс", "Мегасорб" и другие.
Коалесцирующие пластины или материалы, устанавливаемые в кассете модульной
установки, могут быть гидрофобными или гидрофильными. Материалы с гидрофобными
поверхностями смачиваются маслами и нефтепродуктами и не смачиваются водой. Ма-
териалы, поверхность которых смачивается водой и не смачивается маслами и нефте-
продуктами, относятся к материалам с гидрофильными поверхностями. Степень
гидрофобности у разных материалов разная. Поэтому для каждого случая он может вы-
бираться индивидуально, учитывая также его доступность, стоимость и эффективность.
Различные материалы коалесцирующих пластин и их комбинации могут быть исполь-
зованы в очистных устройствах как для эффективной очистки прямых эмульсий типа
"масло в воде", так и для обратных эмульсий типа "вода в масле". Вопросы очистки об-
ратных эмульсий также могут быть решены с применением универсальной модульной
установки.
Для интенсификации процессов коагуляции маслонефтепродуктов и загрязнителей,
эффективной коагуляции металлических взвешенных мелкодисперсных частиц различных

15. BY 7335 U 2011.06.30
15
цветных металлов и сталей и удаления их из жидкостей коалесцирующие пластины могут
выполняться комбинированными, совмещенными с устройствами электрофлотации и
электрокоагуляции очищаемых жидкостей.
Конструктивное исполнение электрофлотаторов и электрокоагуляторов, примени-
тельно к универсальной модульной установке, имеет важное значение.
Высота пластин и закрепленных на них электрофлотационных и электрокоагуляцион-
ных электродов (А - аноды, К - катоды) 14 не должна превышать уровень входного па-
трубка 1 установки и касаться слоя 4 извлекаемых маслонефтепродуктов и загрязнителей
и не препятствовать их последующему перемещению вдоль отсека и удаления их из уста-
новки.
Такое исполнение закрепленных электрофлотационных и электрокоагуляционных
электродов обеспечивает эффективную очистку СОЖ от мелкодисперсных металлических
магнитных и немагнитных частиц и их окислов, обеспечивает высокое качество очистки,
удобство обслуживания электрофлотатора или электрокоагулятора, обеспечивает эконо-
мию электроэнергии, безопасность процесса.
Для удаления образующихся газов (кислорода и водорода) от электрофлотации (элек-
трокоагуляции) над установкой устанавливается вытяжной зонд или перед электрофлота-
тором (электрокоагулятором) устанавливается устройство бортового отсоса газов, их
транспортировки и выброса их за пределы цеха в окружающее пространство.
Процессы электрофлотации и электрокоагуляции регулируются в широких пределах
изменением электрического режима источника питания электрофлотатора и электрокоа-
гулятора, установкой требуемого межэлектродного расстояния между электрическими
пластинами электрофлотатора и электрокоагулятора, количеством пластин, материалами,
из которых выполнены пластины, их расположением в модуле установки. Это также явля-
ется дополнительным эффективным средством управления качеством очистки жидкостей
в универсальной модульной установке, особенно для процессов обезвреживания и утили-
зации отработанных СОЖ, не нуждающихся в регенерации.
По мере движения СОЖ вдоль второго отсека установки высота слоя и количество за-
грязнителей 17 в нем увеличиваются.
Из второго отсека установки СОЖ по каналу 18 перетекает в третий параллельный го-
ризонтальный отсек модульной установки по каналу 19.
Канал 19 входа (перетекания) жидкости в третий горизонтальный отсек установки
обеспечивает резкий поворот движения жидкости на 90° из второго отсека установки в
третий отсек модульной установки. Это также достигается установкой параллельной гори-
зонтальной перегородки отсека от торцевой стенки с патрубком 1 установки к противопо-
ложной торцевой стенке установки.
Такое резкое изменение направления движения СОЖ на противоположное также уси-
ливает гравитационно-инерционное отделение от СОЖ различных твердых загрязнителей
и свободных масел и маслонефтепродуктов.
В третьем отсеке установки осуществляется завершение гравитационно-флотаци-
онных процессов очистки и обеззараживания СОЖ, осуществляется магнитная очистка и
магнитное воздействие - активация и стабилизация физико-химических свойств очищен-
ных СОЖ, осуществляется непрерывный вывод отделенных загрязненных жидкостей и
загрязнителей через патрубок с регулируемый воронкой, а вывод чистой и обеззаражен-
ной СОЖ и непрореагировавших газов осуществляется через сообщающийся сосуд, явля-
ющийся завершающим концом отсека и модульной установки.
В третьем отсеке модульной установки устанавливается патрубок 20 для непрерывно-
го вывода и сброса верхнего слоя маслонефтепродуктов и загрязнителей, извлекаемых из
очищаемой и регенерируемой СОЖ.
В верхней части патрубка располагается регулируемая воронка 21 маслонефтешламо-
приемника, которая может перемещаться вдоль патрубка 20 по винтовой резьбе. На этом

16. BY 7335 U 2011.06.30
16
же патрубке крепятся металлические пластины (площадки) 22, на которых устанавлива-
ются мощные плоские постоянные магниты 23.
Количество магнитов, устанавливаемых в третьем отсеке, может быть 2, 4, 6 или
8 штук, в зависимости от производительности и требуемых условий работы модульных
установок.
Магниты могут быть съемными, могут комплектоваться и устанавливаться в отсек
установки в виде отдельных магнитов, отдельного блока или модуля. По различной по-
лярности располагаясь друг относительно друга, могут создавать между собой сильное
однородное или сильное неоднородное магнитное поле в определенной зоне.
Практически установлено, что съемный магнитный блок с достаточно мощными маг-
нитами обеспечивает дополнительную очистку СОЖ от немагнитных органических и не-
органических загрязнителей (в том числе от свободных маслонефтепродуктов), обеспе-
чивая последующее их удаление из СОЖ выталкиванием свободных загрязнителей в
сторону меньшей напряженности сильного неоднородного магнитного поля магнитного
блока (модуля). Это дополнительно повышает эффективность и качество очистки СОЖ от
загрязненных масел и маслонефтепродуктов.
Поступающие в третий отсек и отделяемые магнитным блоком маслонефтепродукты и
загрязнители 24 всплывают из СОЖ наверх, увеличивая в объеме отсека слой маслоне-
фтепродуктов со всеми другими загрязнителями, переваливаясь через край регулировоч-
ной гайки 21, по патрубку 20 сбрасываются и отделяются от чистой СОЖ в отдельную
емкость.
Практически установлено, что прохождение очищаемой СОЖ через сильное однород-
ное магнитное поле магнитного блока (модуля) активирует диполи различных стабилизи-
рующих добавок и поверхностно-активных веществ (ПАВ), входящих в состав различных
СОЖ и эмульсий, а также повышает их электрический заряд (потенциал). Этим обеспечи-
ваются более сильные связи между молекулами жидкостей, входящих в состав эмульсий,
и более сильные связи эмульгированных масел с водой и другими добавками, предохраняя
их от преждевременного износа и расслоения. Такое прохождение некоторых очищенных
СОЖ через магнитный блок (модуль) стабилизирует и улучшает физико-химические
свойства некоторых СОЖ и эмульсий.
Износ, расслоение, ослабление связей и ухудшение физико-химических свойств СОЖ
и эмульсий, например, в процессах резания обуславливается высокой температурой, кото-
рая в зоне резания может достигать 900 °C и выше. Охлаждение смазочно-охлаждающей
жидкостью зоны резания обрабатываемой детали, режущего инструмента (режущей твер-
досплавной пластины), сходящей с детали стружки и попадание СОЖ в зону трения меж-
ду обрабатываемой деталью и инструментом - все это приводит к ее деформации и
разрушению. Испарение компонентов СОЖ также нарушает ее химический состав и фи-
зико-химические свойства. В результате достаточно быстро меняются и ухудшаются сма-
зывающие, охлаждающие, моющие и другие важные технологические свойства СОЖ.
Постоянная активация СОЖ, имеющих ионогенный, неионогенный или смешанный
характер, за счет прохождения ее через сильные магнитные поля модульных модулей,
позволяет повысить их эксплуатационные свойства в 1,2-1,5 раза.
Использование магнитного модуля и прохождение через него очищенной СОЖ или
эмульсии обеспечивает и дополнительную магнитную очистку жидкостей от мелкодис-
персных магнитных частиц. Использование съемного магнитного блока в модульной
установке иногда упрощает требования к используемым станкам: нет необходимости
установки на станках специальных магнитных фильтров или широко применяемых маг-
нитных сепараторов различных других конструкций.
Периодическая очистка съемного магнитного блока (модуля) от улавливаемых им
магнитных частиц больших затруднений не составляет.

17. BY 7335 U 2011.06.30
17
Блок магнитного модуля установки устанавливается в нижней части модульной уста-
новки, в непосредственной близости перед первой перегородкой 25 сообщающегося сосу-
да, предназначенного для выдачи очищенной и обеззараженной СОЖ потребителю и вы-
выноса непрореагировавших газов за пределы установки.
Сообщающийся сосуд выполняется с помощью разделительных перегородок 25, 26,
28. Выдача очищенной СОЖ из третьего отсека модульной установки методом сообщаю-
щихся сосудов осуществляется с нижней части установки, зоны, где отсутствуют практи-
чески все загрязнители исходной СОЖ.
Необходимым и обязательным условием стабильной и качественной работы открыто-
го сообщающегося сосуда, собранного с разделительными перегородками 25, 26 и 28, яв-
ляется потребность связи его внутренних отсеков с внешней окружающей средой и со
всеми тремя его горизонтальными модульными отсеками установки. Это обеспечивается
наличием постоянно открытого воздушного патрубка 29, расположенного внутри сосуда.
Вместо патрубка 29 в данном месте сосуда может быть просверлено отверстие.
Перегородка 28 служит упором для полного слива СОЖ из отсека сообщающегося со-
суда. Установка ее на требуемой высоте определяет величину давления жидкости, с каким
чистая и регенерированная СОЖ будет самотеком выходить из модульной установки.
Связь всех трех горизонтальных отсеков модульной установки с окружающей средой
и сообщающимся сосудом конструктивно может быть выполнена различными методами.
Характерный уровень жидкостей во всех трех отсеках установки, по которым протекает
СОЖ к сообщающему сосуду, ограничен высотой его вертикальной перегородки 26.
Связь всех трех горизонтальных отсеков с окружающей средой также может быть вы-
полнена в виде просверленного отверстия в крышке над одним из трех горизонтальных
отсеков. Все это делает конструкцию модульной установки безопасной при использова-
нии озона достаточно больших концентраций.
Вместо отверстий, для связи отсеков с окружающей средой и установки в них требуе-
мых модулей, над отсеками в соответствующих местах могут устанавливаться съемные
или поворотные крышки, где могут устанавливаться и различные другие требуемые тех-
нологические модули.
Регулируемая воронка 21 может перемещаться вдоль верхней части патрубка 20 по
винтовой резьбе и устанавливаться на уровне не ниже уровня перегородки 26 сообщаю-
щегося сосуда.
Воздушный патрубок сообщающегося сосуда 29 может быть использован и для сброса
непрореагировавшего озона и газов в окружающую среду (или возврат его в озонатор или
в первый горизонтальный отсек установки, например, через патрубок 1 установки).
Установленная в третьем отсеке вертикальная поперечная перегородка шламоулови-
теля 30 задерживает осаждаемые частицы и шлам, образующийся при работе электрофло-
татора или электрокоагулятора 14 установки. Периодический сброс осаждаемых частиц и
шлама осуществляется через патрубок 31 с помощью шарового крана 32. Шаровой кран
32 используется и для полного слива жидкостей из модульной установки.
Производительность модульной установки регулируется шаровым краном 33.
Регулировкой краном 33 подачи СОЖ на очистку в модульную установку и регули-
ровкой расположения верхнего уровня маслонефешламоприемника 21 обеспечивается вы-
сокое качество очистки и регенерации СОЖ в широком диапазоне регулируемой
производительности работы модульной установки.
При отклонении физико-химических свойств регенерированных СОЖ от требуемых
ее параметры корректируют путем добавления к очищенной и обеззараженной СОЖ све-
жей СОЖ требуемой концентрации. Наиболее удобным параметром для измерения и
оценки качества состояния СОЖ является параметр кислотности рН. При пониженных
значениях концентраций рН в станок или в отдельный рабочий бак добавляют свежую
СОЖ повышенной концентрации и доводят общий состав СОЖ до требуемого.

18. BY 7335 U 2011.06.30
18
Результаты лабораторных исследований физико-химических свойств очистки, обезза-
раживания и регенерации различных СОЖ (марки СП-3, Акватек Стандарт и других) по-
казали высокое качество и надежность восстановления СОЖ, подвергшейся на заявленной
лабораторной установке, исследования подтверждают, что она позволяет обеспечить вы-
сококачественную глубокую очистку и регенерацию СОЖ, удовлетворяющих всем требо-
ваниям промышленного производства.
Возможность промышленного применения заявленного технического решения не вы-
зывает сомнений, поскольку предложенная установка может быть изготовлена промыш-
ленным способом из простейших известных материалов с использованием известных
технологий и технических средств (листовое железо, резка, сварка, трубопроводы, краны
и т.п.), что обусловливает, по мнению заявителя, его соответствие условию "промышлен-
ная применимость".
Использование заявленного решения, по сравнению со всеми известными средствами
аналогичного назначения, обеспечивает возможность получения универсальной, компакт-
ной, недорогой, надежной, удобной и экономичной установки, обеспечивающей сокраще-
ние потребления СОЖ в промышленных производствах в 5-10 раз и более (до 20 раз), в
том числе сокращая в 5-10 раз и более (до 20 раз) объемы образования их отходов, требу-
ющих обезвреживания и утилизации.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.