CN103880254B - 一种乳化液废水处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种乳化液废水处理的新工艺，包括调节池、事故池、破乳装置、纸带过滤器、陶瓷膜过滤器、臭氧分解池、水解酸化池、曝气池、沉淀池、石英砂过滤器和出水池。本发明针对乳化液水质特点，物化处理和生物处理单元合理结合，具有工艺流程短而紧凑、处理效率高、能耗低和膜组件使用寿命长等优点。

Description

一种乳化液废水处理工艺

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种乳化液废水处理工艺方法。

背景技术

乳化液被广泛应用于机械加工、汽车发动机加工、轧辊及钢板的冷却和润滑。因为受环境介质影响，容易老化变质，因此需要定期更换，被更换下来的乳化液废水化学性质及其稳定，废水中含有高浓度油、高浓度有机物，因此乳化液废水及其难处理，容易对环境造成严重的污染。

乳化液废水处理方法包括物理化学法、生化法。具体为化学凝聚法、共凝聚气浮法、电凝聚法、高级氧化法、超滤法和生化法。乳化液的化学稳定性和污染负荷极高。乳化液中含有质量为15000-20000mg/L，有机污染物COD浓度为50000-150000mg/L。为了改善乳化液性能，还加入大量添加剂。如油性添加剂、极压添加剂、防锈添加剂、抗泡沫添加剂、防霉变添加剂，使乳化液成分更加复杂，处理难度更高。因此单独采用一种方法很难达到排放要求，需要几种工艺组合才能处理达标。

目前乳化液废水处理主要以化学处理为主，辅以生化反应，技术水平低，运营费用高，基本难以达标排放。即使个别达标排放的，基本与其他容易处理废水混合稀释后处理，主要原因为：1、乳化液中含有高浓度有机物不容易生物降解，单独采用高级氧化工艺，工程造价很高，运营费用高，导致很少企业单独对其处理。2、乳化液中含有高浓度油，单独采用膜处理，容易造成膜频繁堵塞，造成其使用寿命低，需要频繁更换膜组件，膜组件造价比较高，造成膜组件更换所产生的运营费用很高。另外因为其频繁堵塞，需要频繁清洗膜，导致清洗药剂费用、电费等运营费用高。3、如果前面处理不能稳定处理，达到不了处理效率，会对生化反应造成严重冲击，基本生化反应停止。造成出水难以达标排放。

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本设计人提出一种乳化液废水处理工艺，能够降低工程投资费用、运营费用。稳定处理乳化液废水，使其稳定达标排放。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺流程短、处理效率高、节能、降低运营成本、稳定达标排放的乳化液废水处理工艺，解决了上述现有技术中存在的问题。

本发明提供一种乳化液处理工艺，包括以下步骤：（1）将乳化液废水收集汇入调节池，在调节池内加入破乳剂破乳，破乳后的上层浮油通过浮油收集装置收集外运处理或回收，并且在调节池内增加加热棒加热；（2）在调节池内破乳后，出水提升经过纸带过滤器，过滤掉乳化液中带有的铁屑或大颗粒杂质；（3）经过纸带过滤器后，污水进入超滤膜配套水箱，进行进膜之前的预处理，在配套水箱内设置加热装置和PH回调装置，当污水的PH、水温达到进膜要求，通过连接配套水箱与超滤膜系统的循环泵使污水连续不断的通过超滤膜系统处理；（4）通过超滤膜系统处理去除污水中的油后，进入臭氧反应池进行高级氧化，把难降解的大分子氧化成易生化处理的小分子，然后通过臭氧分解池多余的臭氧被分解，保证没有臭氧二次污染；（5）臭氧分解后的污水进入水解酸化池；（6）水解酸化池的出水进入SBR生化反应池进行生化反应，在生化池内进行生物分解去除大部分有机物、少量的油和氨氮等污染物；（7）SBR生化反应池的出水进入过滤池过滤；（8）过滤器的出水进入出水池直接排放或回收；（9）如果膜系统不能正常运行或出水不满足要求，则出水进入膜系统污水排放至事故池，待膜系统恢复要求进行正常处理。

优选的，在步骤（1）中，乳化液在调节池内停留时间大于等于8小时，破乳剂选用硝酸、硫酸或盐酸，投加量控制大于等于1mg/L，加热要求温度控制大于等于30摄氏度。

优选的，所述纸带过滤器配套磁性分离器，用于去除铁颗粒，过滤精度≤25μm。

优选的，所述超滤膜为外置式管式陶瓷膜，膜壳为不锈钢膜壳式管式陶瓷膜，膜壳为不锈钢膜壳。

优选的，在步骤（4）中，臭氧反应池与臭氧分解池停留时间不小于30分钟。

优选的，在步骤（5）中，水解酸化池停留时间不小于8小时，其内部设置组合填料与潜水搅拌器。

优选的，在步骤（6）中，水解酸化池出水重力自流入SBR生化反应池，并且SBR生化反应池结构为混凝土结构或钢结构，采用浮筒式曝气搅拌机供氧及搅拌，SBR生化池局部设有组合填料，实现泥膜工艺，反应池内污泥浓度不小于3000mg/L，SBR生化池设置PAC投加管路，在曝气末端加PAC混凝剂，在池内充分混合后进入后续过滤池过滤。

优选的，在步骤（7）中，过滤器为石英砂过滤器。滤速不超过10m/h，滤料采用石英砂滤料，厚度不小于700mm。

本发明还提供一种乳化液废水处理系统，包括顺序连接的调节池、纸带过滤器、超滤膜系统、臭氧反应池、臭氧分解池、水解酸化池、SBR生化反应池、石英砂过滤池和出水池，其中所述调节池内具有破乳装置、浮油收集装置以及加热装置，超滤膜系统具有配套水箱和连接到配套水箱的循环泵，在配套水箱内设置加热装置和PH回调装置，并且乳化液废水进入调节池经过破乳后，上层浮油通过浮油收集装置收集外运处理或回收，然后出水提升经过纸带过滤器，过滤掉乳化液中带有的铁屑或大颗粒杂质，进入超滤膜配套水箱，当污水的PH、水温达到进膜要求，通过连接配套水箱与超滤膜系统的循环泵使污水连续不断的通过超滤膜系统处理去除污水中的油后，出水进入臭氧反应池进行高级氧化，把难降解的大分子氧化成易生化处理的小分子，然后通过臭氧分解池多余的臭氧被分解，出水进入水解酸化池，再进入SBR生化反应池进行生化反应，在生化池内进行生物分解去除大部分有机物、少量的油和氨氮等污染物，出水再进入过滤池过滤，最后出水进入出水池直接排放或回收。

优选的，乳化液废水在调节池内停留时间大于等于8小时，破乳剂选用硝酸、硫酸或盐酸，投加量控制大于等于1mg/L，加热要求温度控制大于等于30摄氏度。

优选的，所述纸带过滤器为配套磁性分离器，用于去除铁颗粒，过滤精度≤25μm。

优选的，所述超滤膜为外置式管式陶瓷膜，膜壳为不锈钢膜壳式管式陶瓷膜，膜壳为不锈钢膜壳。

优选的，乳化液废水在臭氧反应池与臭氧分解池停留时间不小于30分钟。

优选的，乳化液废水在水解酸化池停留时间不小于8小时，其内部设置组合填料与潜水搅拌器。

优选的，水解酸化池出水重力自流入SBR生化反应池，并且SBR生化反应池结构为混凝土结构或钢结构，采用浮筒式曝气搅拌机供氧及搅拌，SBR生化池局部设有组合填料，实现泥膜工艺，反应池内污泥浓度不小于3000mg/L，SBR生化池设置PAC投加管路，在曝气末端加PAC混凝剂，在池内充分混合后进入后续过滤池过滤。

优选的，过滤器为石英砂过滤器。滤速不超过10m/h，滤料采用石英砂滤料，厚度不小于700mm。

应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明所要求保护内容的限制。

附图说明

参考随附的附图，本发明更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得以阐明，其中

图1为本发明实施例的乳化液废水处理工艺流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。

下面参考图1，对本发明的具体实施方式进行说明。该实施例包括以下步骤：

1.将乳化液废水收集汇入调节池。

在调节池内对乳化液水质、水量进行有效调节，降低乳化液废水对后续处理设施的冲击，降低其冲击负荷。在调节池停留时间大于等于16小时。

另外在调节池内加入破乳剂破乳，破乳剂选用硝酸、硫酸或盐酸均可，投加量控制在1mg/L。在调节池内增加加热棒加热，加热要求温度控制30摄氏度，加快破乳时间。

破乳后的上层浮油通过浮油收集装置收集外运处理或回收。

2.在调节池内破乳后，出水提升经过纸带过滤器。

所述纸带过滤器用于过滤掉乳化液中带有的铁屑或大颗粒杂质，降低铁屑或大颗粒杂质对膜组件的划伤或堵塞，配套磁性分离器，用于去除铁颗粒，收集的铁屑及截留的浮渣伴随废纸带定期外运。过滤精度≤25μm。

3.经过纸带过滤器后，污水进入超滤膜配套水箱，进行进膜之前的预处理。

在膜水箱内设置加热装置、PH回调装置，当PH、水温达到进膜要求，污水通过膜系统提升泵，进入膜系统处理。通过连接超膜水箱与超滤膜系统的循环泵，使污水连续不断地通过超滤膜系统处理。用作示例，超滤膜系统使用的膜组件为外置式管式陶瓷膜，膜壳为不锈钢膜壳式管式陶瓷膜。

超滤膜水箱内的浓液将被送回调节池。

4.通过超滤膜系统处理去除污水中的油后，污水进入臭氧反应池与臭氧分解池进行高级氧化。

污水在臭氧反应池与臭氧分解池的停留时间不小于30分钟，把难降解的大分子氧化成易生化处理的小分子，降低后续生化处理设施处理负荷。多余的未分解的臭氧通过臭氧分解池进行分解，保证没有臭氧对环境造成二次污染。

5.经过臭氧分解后的污水进入水解酸化池。

污水在水解酸化池停留时间不小于8小时。水解酸化池内部设置组合填料与潜水搅拌器。水解酸化池主要作用是通过生化反应进一步提高难降解有机物可生化性，降低上一端臭氧投加量，降低臭氧工程造价与运营费用，同时为后续生化反应提供良好的易生物降解的有机物；

6.水解酸化池出水通过重力自动流入SBR生化反应池。

水解酸化池出水进入SBR生化反应池进行生化反应，在生化池内进行生物分解去除大部分有机物、少量的油和氨氮等污染物。

SBR（SequencingBatchReactor，序批式活性污泥法或者间歇式活性污泥法）是非稳态工艺，在反应器内注满水，然后按分批处理的模式运行。一个操作循环分为五个阶段：进水、反应、沉淀、排水、闲置。改变运行参数可实现好氧-厌氧-缺氧状态，通过对这些状态的精确控制可实现有机物的有效去除。

在本发明中，SBR生化反应池结构为混凝土结构或钢结构。水解酸化池出水自流入SBR生化反应池。SBR生化反应池集好氧、沉淀等功能于一池，采用浮筒式曝气搅拌机供氧及搅拌功能。SBR生化池局部设有组合填料，实现泥膜工艺，此种组合抗冲击性能强，且维护简单。

SBR设计周期时序控制为12h：2h：2h（即曝气12h，沉淀2h，撇水2h），工艺运行时可根据实际进水水质、水量来调整周期控制时序。反应池内污泥浓度不小于3000mg/L。SBR生化池设置PAC（即聚合氯化铝）投加管路，在曝气末端加PAC混凝剂，在池内充分混合后进入后续过滤池过滤。

SBR生化反应池的污泥回流到水解酸化池被再使用，最后水解酸化池和SBR生化反应池的污泥进入污泥处理系统被处理。

7.SBR生化反应池出水进入过滤池过滤。

过滤池的滤速不超过10m/h，滤料采用石英砂滤料，厚度不小于700mm。

8.过滤器出水进入出水池，直接排放或回收。

9.如果本系统不能正常运行或出水不满足要求，则进入本系统的污水被排放至事故池，事故池在本系统中仅起一个储水池的作用，本系统的进水由于车间原料泄漏或不正常生产等原因导致进水超过设计范围以及本系统的出水水质达不到排放要求时，水直接储存在事故池内，然后在本系统污水处理过程中逐渐小水量泵入调节池处理，直至完全达标排放，事故池内水泵完后即闲置，以便下一次储存水。待本系统恢复要求进行正常处理，事故池停留时间不小于48小时。

由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：

一、物化法与生化处理有效结合，使得工艺流程短，处理效率高，出水稳定达标排放。

调解池有效进行水质水量调节，另外直接在调节池内加入破乳剂进行破乳，使得在调解池内进行PH、温度调节，不再另外设计一座破乳、PH、温度调节池，一池多用有效地节省了占地面积。破乳后的浮油通过调节池内的浮油收集装置收集，外运回收处理。

污水通过泵进入纸带过滤器，过滤掉水中的铁屑或其它杂质，减少这些物质对膜组件的损害或降低堵塞风险。

污水中含有的剩余油类物质和大部分有机物通过陶瓷膜组件进行有效去除，膜处理后出水进入高级氧化设施-臭氧反应池内进行氧化分解大部分难降解有机物，还有少量难降解有机物进一步通过水解酸化池进行分解，提高废水可生化性。水解酸化处理后的废水重力进入SBR生化反应池进行生化处理，去除大部分有机物、油类、氨氮。SBR反应出水中含有少量的悬浮物进入过滤器过滤。

上述处理单元合理搭配、组合，使乳化液废水稳定达标排放。

二、所采用的工艺节能降耗。

本发明所采用的工艺流程短，尽量采用重力流，水力提升相对少，SBR生化反应池曝气采用变频控制、陶瓷膜反冲洗系统采用压力控制或时间反冲洗，大大减少反冲洗频率，独特膜组件材料，降低了能耗，药剂量，节省了运行成本。

三、超滤膜组件采用外置式立式膜组件，结构紧凑、占地面积小，易于实现自动化控制、易于安装、拆卸，便于膜组件的维护和清洗。

本发明的实验结果提供了如下表所示的处理效果数据：

本发明实施例虽然已描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做的各种变化属于本发明保护范围。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (16)

1.一种乳化液废水处理工艺，包括以下步骤：

(1)将乳化液废水收集汇入调节池，在调节池内加入破乳剂破乳，破乳后的上层浮油通过浮油收集装置收集外运处理或回收，并且在调节池内增加加热棒加热；

(2)在调节池内破乳后，出水提升经过纸带过滤器，过滤掉乳化液中带有的铁屑或大颗粒杂质；

(3)经过纸带过滤器后，污水进入超滤膜配套水箱，进行进膜之前的预处理，在配套水箱内设置加热装置和pH回调装置，当污水的pH、水温达到进膜要求，通过连接配套水箱与超滤膜系统的循环泵使污水连续不断的通过超滤膜系统处理；

(4)通过超滤膜系统处理去除污水中的油后，进入臭氧反应池进行高级氧化，把难降解的大分子氧化成易生化处理的小分子，然后通过臭氧分解池多余的臭氧被分解，保证没有臭氧二次污染；

(5)臭氧分解后的污水进入水解酸化池；

(6)水解酸化池的出水进入SBR生化反应池进行生化反应，在生化池内进行生物分解去除大部分有机物、少量的油和氨氮污染物，并且在SBR生化池局部设有组合填料，实现泥膜工艺；

(7)SBR生化反应池的出水进入过滤池过滤；

(8)过滤池的出水进入出水池直接排放或回收；

(9)如果膜系统不能正常运行或出水不满足要求，则出水进入膜系统污水排放至事故池，待膜系统恢复要求进行正常处理。

2.根据权利要求1所述的乳化液废水处理工艺，其中在步骤(1)中，乳化液在调节池内停留时间大于等于8小时，破乳剂选用硝酸、硫酸或盐酸，投加量控制大于等于1mg/L，加热要求温度控制大于等于30摄氏度。

3.根据权利要求1所述的乳化液废水处理工艺，其中所述纸带过滤器配套磁性分离器，用于去除铁颗粒，过滤精度≤25μm。

4.根据权利要求1所述的乳化液废水处理工艺，其中所述超滤膜为外置式管式陶瓷膜，膜壳为不锈钢膜壳。

5.根据权利要求1所述的乳化液废水处理工艺，其中在步骤(4)中，臭氧反应池与臭氧分解池停留时间不小于30分钟。

6.根据权利要求1所述的乳化液废水处理工艺，其中在步骤(5)中，水解酸化池停留时间不小于8小时，其内部设置组合填料与潜水搅拌器。

7.根据权利要求1所述的乳化液废水处理工艺，其中在步骤(6)中，水解酸化池出水重力自流入SBR生化反应池，并且SBR生化反应池结构为混凝土结构或钢结构，采用浮筒式曝气搅拌机供氧及搅拌，反应池内污泥浓度不小于3000mg/L，SBR生化池设置PAC投加管路，在曝气末端加PAC混凝剂，在池内充分混合后进入后续过滤池过滤。

8.根据权利要求1所述的乳化液废水处理工艺，其中在步骤(7)中，过滤器为石英砂过滤器，滤速不超过10m/h，滤料采用石英砂滤料，厚度不小于700mm。

9.一种乳化液废水处理系统，包括顺序连接的调节池、纸带过滤器、超滤膜系统、臭氧反应池、臭氧分解池、水解酸化池、SBR生化反应池、石英砂过滤池和出水池，其中

所述调节池内具有破乳装置、浮油收集装置以及加热装置，

超滤膜系统具有配套水箱和连接到配套水箱的循环泵，在配套水箱内设置加热装置和pH回调装置，并且

乳化液废水进入调节池经过破乳后，上层浮油通过浮油收集装置收集外运处理或回收，然后出水提升经过纸带过滤器，过滤掉乳化液中带有的铁屑或大颗粒杂质，进入超滤膜配套水箱，当污水的pH、水温达到进膜要求，通过连接配套水箱与超滤膜系统的循环泵使污水连续不断的通过超滤膜系统处理去除污水中的油后，出水进入臭氧反应池进行高级氧化，把难降解的大分子氧化成易生化处理的小分子，然后通过臭氧分解池多余的臭氧被分解，出水进入水解酸化池，再进入SBR生化反应池进行生化反应，在生化池内进行生物分解去除大部分有机物、少量的油和氨氮污染物，SBR生化池局部设有组合填料，实现泥膜工艺，出水再进入过滤池过滤，最后出水进入出水池直接排放或回收。

10.根据权利要求9所述的乳化液废水处理系统，其中乳化液废水在调节池内停留时间大于等于8小时，破乳剂选用硝酸、硫酸或盐酸，投加量控制大于等于1mg/L，加热要求温度控制大于等于30摄氏度。

11.根据权利要求9所述的乳化液废水处理系统，其中所述纸带过滤器为配套磁性分离器，用于去除铁颗粒，过滤精度≤25μm。

12.根据权利要求9所述的乳化液废水处理系统，其中所述超滤膜为外置式管式陶瓷膜，膜壳为不锈钢膜壳。

13.根据权利要求9所述的乳化液废水处理系统，其中乳化液废水在臭氧反应池与臭氧分解池停留时间不小于30分钟。

14.根据权利要求9所述的乳化液废水处理系统，其中乳化液废水在水解酸化池停留时间不小于8小时，其内部设置组合填料与潜水搅拌器。

15.根据权利要求9所述的乳化液废水处理系统，其中水解酸化池出水重力自流入SBR生化反应池，并且SBR生化反应池结构为混凝土结构或钢结构，采用浮筒式曝气搅拌机供氧及搅拌，反应池内污泥浓度不小于3000mg/L，SBR生化池设置PAC投加管路，在曝气末端加PAC混凝剂，在池内充分混合后进入后续过滤池过滤。

16.根据权利要求9所述的乳化液废水处理系统，其中过滤器为石英砂过滤器，滤速不超过10m/h，滤料采用石英砂滤料，厚度不小于700mm。