廢乳化液的處理方法

2023-04-30 05:53:46 1

廢乳化液的處理方法
【專利摘要】本發明涉及一種廢乳化液的處理方法。其工藝步驟為：步驟一，破乳沉澱；步驟二，MBR膜生物反應；步驟三，活性炭吸附和UV消毒。本發明一種廢乳化液的處理方法，採用高效破乳劑和絮凝劑，有效去除廢乳化液中的油，沉澱使油水分離後，通過MBR膜生物處理系統的缺氧池和好氧區進行生物處理，有效去除廢乳化液中的氮和溶解性有機物，再經MBR膜組件進行固液分離後，UV紫外消毒，出水即可直接排放，也可作為MBR膜組件的反衝洗水或用於配製化學清洗藥劑。
【專利說明】廢乳化液的處理方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種廢乳化液的處理方法，尤其涉及在拉削、研磨和切割等加工過程中產生的廢乳化液的處理方法。屬於汙水處理【技術領域】。

【背景技術】
[0002]長期以來，我國一直面臨著水資源短缺和水體汙染的雙重壓力，其中工業廢水是水體汙染的主要來源，其中乳化液廢水由於其來源分布廣泛，堪居各類工業廢水之首。含油乳化廢水或廢乳化液的來源主要是鋼鐵冷軋行業、汽車工業、機械加工行業、石油化工、印染、食品加工等行業。廢乳化液中由於含有乳化劑，屬於水包油型乳化體系，其主要成分為機械油或礦物油、皂類、乳化劑、消泡劑、潤滑防腐劑、可溶性有機物、金屬切削物和固體懸浮物，還含有一定濃度的表面活性劑、穩定劑、乳化油等。廢乳化液除具有一般含油廢水的危害外，由於表面活性劑的作用，機械油高度分散在水中，更易被動植物、水生生物等吸收，不僅危害各種生物，更能通過生物富集作用和食物鏈進入人體，危害人體健康。此外，在加工過程中添加的醇胺類殺菌劑和亞硝酸鹽類防腐劑，很容易轉化成致癌的亞硝基胺，而且，大量的含氮物質排放至水體，極易引起水體富營養化，嚴重危害水體環境。近年來，隨著人們環保意識的提高和國家對水環境重視程度的加強，我國已提高了氨氮和總氮的排放標準。
[0003]現有的廢乳化液處理方法，包括沉降法、氣浮法、超濾法等。沉降法主要是通過添加破乳劑使油水簡單分離，得到上層的浮油，該工藝簡單，但處理出水往往不能達標排放；氣浮法是向廢乳化液中通入小氣泡，利用小氣泡作為載體粘附廢乳化液中的含油物質，使其浮力大於阻力，含油物質上浮於液面，從而收集浮油進行回收利用，但由於廢乳化液中含有表面活性劑，通入小氣泡易產生大量的泡沫，不利於浮油的粘附和收集，且氣浮設備一般複雜笨重、耗電量大、價格較高；超濾法是通過小孔徑膜的過濾作用實現油水分離的目的，但傳統的超濾膜處理通量較低，難以解決膜阻塞問題。
[0004]此外，目前的廢乳化液處理方法和裝置僅著重於廢乳化液中油和水的分離，而對出水的氮含量、溶解性有機物的控制並不重視，隨著我國對汙染物排放標準的提高，相應廢乳化液的處理工藝和汙染物控制已經達不到要求。


【發明內容】

[0005]本發明的目的在於克服上述不足，提供了一種廢乳化液處理的方法，其能全面、有效地解決廢乳化液的處理問題。
[0006]本發明的目的是這樣實現的:
一種廢乳化液的處理方法，其特點是:所述廢乳化液的處理方法包括以下工藝步驟: 步驟一，破乳沉澱所述破乳沉澱的裝置包括廢乳化液貯槽、提升泵、破乳沉澱一體化反應罐、鹼液、破乳齊?、絮凝劑和汙泥貯槽，破乳沉澱一體化反應罐通過提升泵與廢乳化液貯槽相連，鹼液、破乳劑和絮凝劑分別通過加藥管注入到破乳沉澱一體化反應罐上，破乳沉澱一體化反應罐下部的汙泥出口與汙泥貯槽的進口相連；
將廢乳化液泵入破乳沉澱一體化反應罐，廢乳化液分別與鹼液、破乳劑和絮凝劑混合反應，在攪拌下使廢乳化液破乳，破乳後的廢乳化液進行沉降分離，使廢乳化液中的油性物質分離至下層汙泥中並排放至汙泥貯槽作進一步處理，上層清液進入後續工序；
步驟二，MBR膜生物反應
所述MBR膜生物反應的裝置包括MBR膜生物反應系統，MBR膜生物反應系統包括缺氧池、膜生物反應池，膜生物反應池包括好氧區和膜組件，破乳沉澱一體化反應罐上層清液的出水管路與缺氧池的進水管路相連，缺氧池出來的廢液通過溢流孔流入好氧區，膜組件浸沒於好氧區，好氧區的汙泥回流管路與缺氧池相連，好氧區的汙泥排放口於汙泥貯槽相連；
上層清液進入MBR膜生物反應系統，破乳沉澱後的上層清液進入MBR膜生物反應系統的缺氧池與兼氧菌進行反硝化反應，廢液流入好氧區，經活性汙泥作用後，通過浸沒式的膜組件進行固液分離，好氧區產生的剩餘汙泥排放至汙泥貯槽，廢液進入後續工序；
步驟三，活性炭吸附和UV消毒
所述活性炭吸附和UV消毒裝置包括抽吸泵、活性炭吸附系統、清水箱和UV消毒系統，所述膜組件的集水管通過抽吸泵與清水箱相連，抽吸泵和清水箱之間設置有活性炭吸附系統，抽吸泵的出口設置有一個超越管，超越管接入清水箱，清水箱與UV消毒系統相連；
膜組件的廢液超標或廢乳化液水質發生變化時，啟動活性炭吸附系統，廢液經活性炭吸附後再送入清水箱，若水達標，則經超越直接泵入清水箱，清水箱中的清水通過UV消毒系統進行紫外消毒後，出水即可直接排放。
[0007]本發明一種廢乳化液的處理方法，其好氧區底部設置有曝氣系統，所述曝氣系統採用間歇式曝氣，曝氣效率25°/Γ50%。
[0008]本發明一種廢乳化液的處理方法，其膜組件還包括反洗、化學清洗系統，所述反洗、化學清洗系統包括反洗泵、反洗管路、化學清洗槽和化學清洗藥劑，所述反洗管路和化學清洗槽進水口相連，化學清洗藥劑通過加藥管注入化學清洗槽，反洗管路和化學清洗槽的出水口與反洗泵的進口相連，反洗泵的出口接入膜組件。
[0009]本發明一種廢乳化液的處理方法，其鹼液為NaOH，所述破乳劑為質量濃度10%的高效破乳劑A，添加量為8%?12%,所述絮凝劑為質量濃度10%的高效絮凝劑B，添加量為8%?12%。
[0010]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
1、本發明採用「破乳沉澱-MBR膜生物法-活性炭吸附-UV消毒」廢乳化液處理工藝，可實現廢乳化液的無害化處理和零排放，處理後出水可直接排放或作為回用水循環利用。
[0011]2、高效破乳劑A和高效絮凝劑B的配合使用改善了破乳效果，並且破乳後的物質密度大於水，通過簡單的沉澱即可實現固液分離，而無需使用昂貴、笨重、複雜的氣浮裝置。
[0012]3、MBR膜生物反應系統由缺氧池和膜生物反應池組成，膜生物反應池包括好氧區和浸沒在其內的膜組件。破乳沉澱後的廢液經泵送入缺氧池，在缺氧池內設潛水攪拌器的作用下，與好氧區回流的混合液充分混合，保證懸浮狀態不會沉澱。在缺氧池內，大分子長鏈有機物被分解為易生化降解的小分子有機物，同時進行反硝化反應。
[0013]4、缺氧池的廢液由外側溢流孔重力自流至膜生物反應池的好氧區，好氧區底部鋪設有曝氣裝置不間斷進行曝氣，廢乳化液在該區內發生硝化反應，進行有機物生化降解。廢乳化液經缺氧-好氧處理，能有效去除其中的氨氮和溶解性有機物。
5、好氧區後端為膜組件，膜分離技術的應用，省去了傳統活性汙泥法中二沉池的建設，減少了基建費用，並且完全阻止細菌的通過，從而將菌膠團和游離細菌全部保留在好氧區內，只將過濾過的水匯入集水管中排出，大大提高了固液分離的效率,並使出水水質更優質穩定。此外，由於好氧區中活性汙泥濃度的增大和優勢菌群的出現，提高了生化反應速率，克服了傳統活性汙泥法易發生汙泥膨脹的弊端，同時大大減少了剩餘汙泥的產量。
[0014]6、經MBR膜生物反應系統處理後的廢液水質已基本達標，可通過超越管直接泵入清水箱；當廢乳化液水質發生較大波動時，啟動活性炭吸附系統，可有效吸附水中的高分子有機物，保障出水水質，本工藝廢水處理的末端為UV消毒系統，清水箱中的清水經過紫外消毒後，出水即可直接排放或作回用水使用。
[0015]7、膜組件還包括反洗、化學清洗系統，反洗系統所用反洗水為活性炭吸附和UV消毒處理後出水，反洗與過濾間歇進行，通常運行廣3個月或透膜壓差比初期上升0.5bar時需進行化學清洗，清洗廢水返回貯槽重新處理，避免廢水排放。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發明一種廢乳化液的處理方法的工藝流程圖。
[0017]圖中:
廢乳化液貯槽I，提升泵2，破乳沉澱一體化反應罐3，鹼液4，破乳劑5，絮凝劑6，MBR膜生物反應系統7，缺氧池8，膜生物反應池9，好氧區10，膜組件11，好氧區汙泥回流管路12，抽吸泵13，活性炭吸附系統14，清水箱15，UV消毒系統16，出水17，超越管18，曝氣系統19，反洗泵20，反洗管路21，化學清洗槽22，化學清洗藥劑23，油性汙泥24，剩餘汙泥25，汙泥貯槽26，汙泥泵27，汙泥處理裝置28。

【具體實施方式】
[0018]參見圖1，本發明涉及一種廢乳化液的處理方法，所採用的工藝設備包括廢乳化液貯槽1、提升泵2、破乳沉澱一體化反應罐3、鹼液4、破乳劑5、絮凝劑6、MBR膜生物反應系統7、缺氧池8、膜生物反應池9、好氧區10、膜組件11、好氧區汙泥回流管路12、抽吸泵13、活性炭吸附系統14、清水箱15、UV消毒系統16、出水17、超越管18、曝氣系統19、反洗泵20、反洗管路21、化學清洗槽22、化學清洗藥劑23、油性汙泥24、剩餘汙泥25、汙泥貯槽26、汙泥泵27和汙泥處理裝置28，破乳沉澱一體化反應罐3通過提升泵2與廢乳化液貯槽I相連，鹼液4、破乳劑5和絮凝劑6分別通過加藥管注入到破乳沉澱一體化反應罐3上。所述MBR膜生物反應系統7包括缺氧池8、膜生物反應池9，膜生物反應池9包括好氧區10和膜組件11，破乳沉澱一體化反應罐3上層清液的出水管路與缺氧池8的進水管路相連，缺氧池8出來的廢液通過溢流孔流入好氧區10，膜生物反應池9的好氧區10的汙泥回流管路12與缺氧池8相連。膜生物反應池9的好氧區10底部設有曝氣系統，膜組件11浸沒於好氧區10，膜組件11還設有曝氣系統19。膜組件11的集水管通過抽吸泵13與清水箱15相連，抽吸泵13和清水箱15之間設置有活性炭吸附系統14，可對MBR膜生物反應系統7出來的廢液作進一步處理或直接送入下一級處理單元。清水箱15與UV消毒系統16相連，確保出水17可直接排放。破乳沉澱一體化反應罐3下層的油性汙泥24和膜生物反應池9底部的剩餘汙泥25均與汙泥貯槽26相連，並通過汙泥泵27與汙泥處理裝置28相連，可對廢乳化液處理過程中產生的汙泥進一步減量化、資源化處理。出水17分別與反洗管路21和化學清洗槽22進水口相連，化學清洗藥劑23通過加藥管注入化學清洗槽22，反洗管路21和化學清洗槽22的出水口與反洗泵20的進口相連，反洗泵20的出口接入膜組件11。
[0019]本發明一種廢乳化液的處理方法的工作過程如下:廢乳化液貯槽I中的廢乳化液經提升泵2提升至破乳沉澱一體化反應罐3中，分別加入鹼液4、破乳劑5、絮凝劑6，使廢乳化液發生破乳反應，沉澱使其固液分離，上層清液進入MBR膜生物反應系統7，下層油性汙泥24排放至汙泥貯槽26中。膜生物反應系統7包括缺氧池8和膜生物反應池9，膜生物反應池9包括好氧區10和浸沒其中的膜組件11。破乳沉澱出的上層清液進入膜生物反應系統7的缺氧池8中，經缺氧池8反硝化處理脫氮後，進入膜生物反應池9的好氧區10進行好氧生物處理，好氧區10中的部分活性汙泥通過好氧區汙泥回流管路12回流至缺氧池8中，並定期排放剩餘汙泥25至汙泥貯槽26中。汙泥貯槽26中的汙泥經汙泥泵27打入汙泥處理裝置28中進行進一步處理。好氧生物處理後的廢乳化液通過膜組件11進行固液分離，若膜組件11出來的廢液達標，則通過抽吸泵13經超越管18直接送入清水箱15 ;若膜組件11出來的廢液不達標或廢乳化液水質發生變化時，廢液通過抽吸泵13先抽入活性炭吸附系統14，之後再送入清水箱15。好氧區10和膜組件11底部鋪設有曝氣系統19。活性炭吸附系統14作為備用單元,可以靈活運行。清水箱15出來的廢液經UV消毒系統16進行紫外消毒後即可直接排放。出水17經反洗管路21進行反洗，或進入化學清洗槽22並加入化學清洗藥劑23進行化學清洗，經過活性炭吸附系統14和UV消毒系統16處理的出水17通過反洗泵20進入膜組件11可以作為膜組件11的反洗用水和化學清洗用水。
[0020]本發明的工藝步驟為:
步驟一，將廢乳化液泵入破乳沉澱一體化反應罐3，廢乳化液分別與鹼液4、破乳劑5和絮凝劑6混合反應，在攪拌下使廢乳化液破乳，破乳後的廢乳化液進行沉降分離，使廢乳化液中的油性物質分離至下層汙泥中並排放至汙泥貯槽26作進一步處理，上層清液進入後續工序。
[0021]步驟二，上層清液進入MBR膜生物反應系統7，破乳沉澱後的上層清液進入MBR膜生物反應系統7的缺氧池8與兼氧菌進行反硝化反應，缺氧池8出來的廢水流入好氧區10，經活性汙泥作用後，通過浸沒式的膜組件11進行固液分離，好氧區10產生的剩餘汙泥排放至汙泥貯槽26，膜組件11出來的廢液進入後續工序。
[0022]步驟三，膜組件11出來的廢液超標或廢乳化液水質發生變化時，啟動活性炭吸附系統14，廢液經活性炭吸附後再送入清水箱15，若水達標，則經超越18直接泵入清水箱15，清水箱15中的清水通過UV消毒系統16進行紫外消毒後，出水17即可直接排放。
[0023]實施例1:在無錫某危險廢水處置中心的物化車間，廢乳化液來自各機械廠、鋼鐵廠、實驗室，含有大量有機油和表面活性劑，還含有少量有機物。採用本發明所述方法和裝置對該廢液進行處理，處理量7500t/y(25.0t/d)，處理後出水17水質中油類含量2(T50mg/L，達到《汙水綜合排放標準》GB8978-1996第一類水質要求，汙泥處理裝置處理後的固體廢棄物送入危險廢棄物處置中心作進一步處理。
[0024] 實施例2:來自江陰某鋼繩廠拉絲車間的廢乳化液，COD高達3000(T50000mg/L，採用本發明所述方法和裝置對該廢液進行處理，處理量為20.0t/d，整套系統穩定運行6個月，出水17水質中油類含量低於10mg/L，達到《汙水綜合排放標準》GB8978-1996第一類水質要求，汙泥處理裝置處理後的固體廢棄物送入危險廢棄物處置中心作進一步處理。
【權利要求】
1.一種廢乳化液的處理方法，其特徵在於:所述廢乳化液的處理方法包括以下工藝步驟: 步驟一，破乳沉澱所述破乳沉澱的裝置包括廢乳化液貯槽(I)、提升泵(2)、破乳沉澱一體化反應罐(3)、鹼液(4)、破乳劑(5)、絮凝劑(6)和汙泥貯槽(26)，破乳沉澱一體化反應罐(3)通過提升泵(2)與廢乳化液貯槽(I)相連，鹼液(4)、破乳劑(5)和絮凝劑(6)分別通過加藥管注入到破乳沉澱一體化反應罐(3)上，破乳沉澱一體化反應罐(3)下部的汙泥出口與汙泥貯槽(26)的進口相連； 將廢乳化液泵入破乳沉澱一體化反應罐(3)，廢乳化液分別與鹼液(4)、破乳劑(5)和絮凝劑(6)混合反應，在攪拌下使廢乳化液破乳，破乳後的廢乳化液進行沉降分離，使廢乳化液中的油性物質分離至下層汙泥中並排放至汙泥貯槽(26)作進一步處理，上層清液進入後續工序； 步驟二，MBR膜生物反應 所述MBR膜生物反應的裝置包括MBR膜生物反應系統(7)，MBR膜生物反應系統(7)包括缺氧池(8)、膜生物反應池(9)，膜生物反應池(9)包括好氧區(10)和膜組件(11)，破乳沉澱一體化反應罐(3)上層清液的出水管路與缺氧池(8)的進水管路相連，缺氧池(8)的出來分廢液通過溢流孔流入好氧區(10)，膜組件(11)浸沒於好氧區(10)，好氧區(10)的汙泥回流管路(12)與缺氧池(8)相連，好氧區(10)的汙泥排放口於汙泥貯槽(26)相連； 上層清液進入MBR膜生物反應系統(7)，破乳沉澱後的上層清液進入MBR膜生物反應系統(7)的缺氧池(8)與兼氧菌進行反硝化反應，缺氧池(8)出來分廢液流入好氧區(10)，經活性汙泥作用後，通過浸沒式的膜組件(11)進行固液分離，好氧區(10)產生的剩餘汙泥排放至汙泥貯槽(26)，膜組件(11)出來的廢液進入後續工序； 步驟三，活性炭吸附和UV消毒 所述活性炭吸附和UV消毒裝置包括抽吸泵(13)、活性炭吸附系統(14)、清水箱(15)和UV消毒系統(16)，所述膜組件(11)的集水管通過抽吸泵(13)與清水箱(15)相連，抽吸泵(13)和清水箱(15)之間設置有活性炭吸附系統(14)，抽吸泵(13)的出口設置有一個超越管(18)，超越管(18)接入清水箱(15)，清水箱(15)與UV消毒系統(16)相連； 膜組件(11)出來的廢液超標或廢乳化液水質發生變化時，啟動活性炭吸附系統(14)，廢液經活性炭吸附後再送入清水箱(15)，若水達標，則經超越(18)直接泵入清水箱(15)，清水箱(15)中的清水通過UV消毒系統(16)進行紫外消毒後，出水(17)即可直接排放。
2.根據權利要求1所述的一種廢乳化液的處理方法，其特徵在於:所述好氧區(10)底部設置有曝氣系統(19)，所述曝氣系統(19)採用間歇式曝氣，曝氣效率25°/Γ50%。
3.根據權利要求1所述的一種廢乳化液的處理方法，其特徵在於:所述膜組件(11)還包括反洗、化學清洗系統，所述反洗、化學清洗系統包括反洗泵(20)、反洗管路(21)、化學清洗槽(22)和化學清洗藥劑(23)，所述反洗管路(21)和化學清洗槽(22)進水口相連，化學清洗藥劑(23 )通過加藥管注入化學清洗槽(22 )，反洗管路(21)和化學清洗槽(22 )的出水口與反洗泵(20 )的進口相連，反洗泵(20 )的出口接入膜組件(11);所述步驟三中的出水(17)經反洗管路(21)進行反洗，反洗與過濾間歇進行，過濾周期為24(T600s，然後進行反洗，反洗時間為2(T25s，當過濾暫停進行反洗時，抽吸泵(13)停止抽吸，曝氣系統(19)仍然持續，通常膜組件(11)運行f 3個月或其透膜壓差比初期上升0.5bar時需進行化學清洗，可用的清洗藥劑包括鹼、次氯酸鈉和檸檬酸。
4.根據權利要求1所述的一種廢乳化液的處理方法，其特徵在於:所述鹼液(4)為NaOH，所述破乳劑(5)為質量濃度10%的高效破乳劑A，添加量為8°/Γ?2%，所述絮凝劑(6)為質量濃度10%的高效絮凝劑B，添加量為8%?12%。
【文檔編號】C02F9/14GK104261617SQ201410477117
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月18日 優先權日:2014年9月18日
【發明者】劉陽, 莫彩萍, 程淵, 王連軍, 韓衛清, 孫秀雲, 吳建峰, 徐紅, 陳愛華 申請人:南京理工大學, 江蘇法爾勝泓昇集團有限公司, 江蘇法爾勝技術開發中心有限公司