CN101565251A - 复合破乳-膜法处理高浓度乳化液废水工艺与装置 - Google Patents
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Abstract
复合破乳－膜法处理高浓度乳化液废水工艺与装置，其主体工艺为离子破乳气浮－复合氧化破乳－超滤膜过滤，采用离子破乳剂破坏乳化液废水中分散油滴的稳定性，并可水解形成凝胶，对已脱稳的油滴产生吸附、絮凝、架桥作用，结成大尺度颗粒，通过压力溶气气浮提升污染物至溶液表面，从而去除水中油类及悬浮物；复合氧化破乳可进一步降解废水中的油类物质，并氧化废水中的有机物，降低废水COD值；采用超滤膜过滤，浓缩废水中剩余的有机物和油类，便于油类回收，使得最终出水达到行业排放标准。本发明具有设备投资少，处理成本低，出水水质好，工艺流程简单合理，运行管理方便的优点。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，涉及一种高浓度乳化液废水的处理工艺方法。
背景技术
乳化液废水是一种常见的工业废水。乳化液废水中的表面活性剂是一种两性物质，它的一端是由碳氢长链等组成的非极性憎水基团，易溶于油中；另一端是极性亲水基团，易溶于水中。由于表面活性剂的存在，使得原本是非极性憎水性的油滴变成了带负电荷的胶核，并且因为其巨大的表面积而具有了巨大的表面能。由于极性的影响和表面能的作用，带负电荷的油滴胶核吸附水中的反离子(即带正电荷的离子)或极性水分子形成胶体双电层结构。由于胶核和离子在水中均作布朗运动，反离子便扩散于水中，距胶核表面近的反离子浓度很高，距离愈远，反离子浓度愈低，胶团颗粒中最靠近胶核表面的是一层牢固的水化膜，它与胶核紧密结合在一起，难以分离；在其外部还有结合紧密的吸附层和结构松散但很厚的扩散层，形成双电层结构。
对于乳化液废水的处理已报道了很多方法，包括机械分离法、重力分离法、过滤法、空气上浮法、化学氧化法、生化处理法等。乳化液废水是由油与水通过各种表面活性剂乳化作用形成的稳定含油废水，处理难度大，目前极大部分处理方法研究主要针对油-水分离，如盐析法、混凝凝聚法、气浮法等，而真正针对乳化液废水COD去除的研究很少，如湿式空气氧化法、微波辐射法等。超滤法对乳化液废水中的油-水分离具有较好的效果，它的基本原理是借助于高分子膜的过滤性能，在压力作用下选择性透过废水中不同分子量的物质，实现油-水分离的目的；超滤法出水水质稳定，还可浓缩回收废水中的油类物质，实现变废为宝。
发明内容
本发明提出了一种复合破乳-膜法处理高浓度乳化液废水工艺与装置，对乳化液废水中的有机物及油类均具有较好的去除效果。其主体工艺为离子破乳气浮-复合氧化破乳-超滤膜过滤，采用离子破乳剂破坏乳化液废水中分散油滴的稳定性，并可水解产生絮凝作用，通过压力溶气气浮提升污染物至溶液表面，从而去除水中油类及悬浮物；复合氧化破乳可进一步降解废水中的油类物质，并氧化废水中的有机物，降低废水COD值；采用超滤膜过滤，浓缩废水中剩余的有机物和油类，使得最终出水达到行业排放标准。
本发明采用的技术方案是：
一种复合破乳-膜法处理高浓度乳化液废水装置，其特征在于，它依次包括乳化液罐(1)，溶气气浮装置3，复合氧化破乳反应器5，超滤膜装置6和清水池7；
一种复合破乳-膜法处理乳化液废水工艺，其特征在于它包括如下步骤：
(1)离子破乳气浮：乳化液废水由乳化液罐1泵入溶气气浮装置3，并在此乳化液罐1通入溶气气浮装置3的管路中添加离子破乳剂2。该离子破乳剂2具有强烈的电性中和作用，可破坏废水中带电油滴的双电层，使其在碰撞中聚结；所述的离子破乳剂2还可在水中发生水解形成凝胶，吸附废水中的分散油滴；溶气气浮装置3采用加压溶气方式向容器内鼓入加压空气泡，吸附废水中的分散油滴及离子破乳剂与废水作用后的胶体等，上浮到溶液表面集中回收；此过程可去除废水中的大部分油类及悬浮物；
(2)复合氧化破乳：溶气气浮装置3处理后的废水进入复合氧化破乳反应器5，在该复合氧化破乳反应器5内添加复合氧化破乳剂4。复合氧化破乳剂4可降解去除废水中的油类物质，并与废水中的有机物发生氧化反应，去除废水中的有机物；
(3)膜法过滤：复合氧化破乳出水送入超滤膜装置6，废水经超滤膜装置6过滤出水进入清水池7，并由清水池7的出水对超滤膜装置6进行反冲洗，该超滤膜装置6浓缩液回流至乳化液罐1。
以上所述一种复合破乳-膜法处理乳化液废水工艺中，离子破乳剂包括氯化铝、硫酸铝、氯化铁、氯化钙、氯化镁、氯化钾、氯化钠等；复合氧化破乳剂包括Fenton试剂、次氯酸钠、高锰酸钾、臭氧等。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：本发明设备投资少，处理成本低，工艺流程简单合理，运行管理方便，处理效果明显，并可收集回用废水中的有用物质，实现变废为宝，最终经超滤膜过滤出水达到行业排放标准。
附图说明
图1为本发明提供的复合破乳气浮-MBR处理乳化液废水工艺的工艺流程图。
图中，1-乳化液罐；2-离子破乳剂；3-溶气气浮装置；4-复合氧化破乳剂；5-复合氧化破乳反应器；6-超滤膜装置；7-清水池。
具体实施方式
下面结合技术方案和附图详细说明本发明的实施方式。
一种复合破乳-膜法处理乳化液废水工艺，其特征在于它包括如下步骤：
(1)离子破乳气浮：乳化液废水由乳化液罐1泵入溶气气浮装置3，并在此乳化液罐1通入溶气气浮装置3的管路中添加离子破乳剂2。该离子破乳剂2具有强烈的电性中和作用，可破坏废水中带电油滴的双电层，使其在碰撞中聚结；所述的离子破乳剂2还可在水中发生水解形成凝胶，对已脱稳的油滴产生吸附、絮凝、架桥作用，结成大尺度颗粒；溶气气浮装置3采用加压溶气方式向容器内鼓入加压空气泡，吸附废水中的分散油滴及离子破乳剂与废水作用后的絮体等，上浮到溶液表面集中回收；此过程可去除废水中的大部分油类及悬浮物；
(2)复合氧化破乳：溶气气浮装置3处理后的废水进入复合氧化破乳反应器5，在该复合氧化破乳反应器5内添加复合氧化破乳剂4。复合氧化破乳剂4可降解去除废水中的油类物质，并与废水中的有机物发生氧化反应，去除废水中的有机物；
(3)膜法过滤：复合氧化破乳出水送入超滤膜装置6，废水经超滤膜装置6过滤出水进入清水池7，并由清水池7的出水对超滤膜装置6进行反冲洗，该超滤膜装置6浓缩液回流至乳化液罐1。
以上所述一种复合破乳-膜法处理乳化液废水工艺中，离子破乳剂包括氯化铝、硫酸铝、氯化铁、氯化钙、氯化镁、氯化钾、氯化钠等；复合氧化破乳剂包括Fenton试剂、次氯酸钠、高锰酸钾、臭氧等。
以下列举几个实例来说明本发明的效果，但本发明的权利要求范围并非仅限于此。
实施例1：某机械加工厂废水，废水水质为：COD含量为90000～100000mg·L-1，油类含量为8000～12000mg·L-1，经本发明工艺处理后，稳定运行时出水COD≤100mg·L-1，油类含量≤10mg·L-1，达到机械工业含油废水排放标准。
实施例2：某废弃物回收中心废水，废水水质为：COD含量为30000～50000mg·L-1，油类含量为3000～4500NTU，经本发明工艺处理后，稳定运行时出水COD≤100mg·L-1，油类含量≤10mg·L-1，达到机械工业含油废水排放标准。
Claims (4)
1.一种复合破乳-膜法处理高浓度乳化液废水装置，其特征在于，它依次包括乳化液罐(1)，溶气气浮装置(3)，复合氧化破乳反应器(5)，超滤膜装置(6)和清水池(7)；
2.采用如权利要求1所述装置的复合破乳-膜法处理高浓度乳化液废水工艺，其特征在于它包括如下步骤：
(1)离子破乳气浮：乳化液废水由乳化液罐(1)泵入溶气气浮装置(3)，并在此乳化液罐(1)通入溶气气浮装置(3)的管路中添加离子破乳剂(2)。该离子破乳剂(2)具有强烈的电性中和作用，可破坏废水中带电油滴的双电层，使其在碰撞中聚结；所述的离子破乳剂(2)还可在水中发生水解形成凝胶，吸附废水中的分散油滴；溶气气浮装置(3)采用加压溶气方式向容器内鼓入加压空气泡，吸附废水中的分散油滴及离子破乳剂与废水作用后的胶体等，上浮到溶液表面集中回收；此过程可去除废水中的大部分油类及悬浮物；
(2)复合氧化破乳：溶气气浮装置(3)处理后的废水进入复合氧化破乳反应器(5)，在该复合氧化破乳反应器(5)内添加复合氧化破乳剂(4)。复合氧化破乳剂(4)可降解去除废水中的油类物质，并与废水中的有机物发生氧化反应，去除废水中的有机物；
(3)膜法过滤：复合氧化破乳出水送入超滤膜装置(6)，废水经超滤膜装置(6)过滤出水进入清水池(7)，并由清水池(7)的出水对超滤膜装置(6)进行反冲洗，该超滤膜装置(6)浓缩液回流至乳化液罐(1)。
3.如权利要求2所述的复合破乳-膜法处理乳化液废水工艺，其特征在于，所述的离子破乳剂包括氯化铝、硫酸铝、氯化铁、氯化钙、氯化镁、氯化钾、氯化钠等。
4.如权利要求2所述的复合破乳-膜法处理乳化液废水工艺，其特征在于，所述的复合氧化破乳剂包括Fenton试剂、次氯酸钠、高锰酸钾、臭氧等。
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