CN104261617B - 废乳化液的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废乳化液的处理方法。其工艺步骤为：步骤一，破乳沉淀；步骤二，MBR膜生物反应；步骤三，活性炭吸附和UV消毒。本发明一种废乳化液的处理方法，采用高效破乳剂和絮凝剂，有效去除废乳化液中的油，沉淀使油水分离后，通过MBR膜生物处理系统的缺氧池和好氧区进行生物处理，有效去除废乳化液中的氮和溶解性有机物，再经MBR膜组件进行固液分离后，UV紫外消毒，出水即可直接排放，也可作为MBR膜组件的反冲洗水或用于配制化学清洗药剂。

Description

废乳化液的处理方法

技术领域

本发明涉及一种废乳化液的处理方法，尤其涉及在拉削、研磨和切割等加工过程中产生的废乳化液的处理方法。属于污水处理技术领域。

背景技术

长期以来，我国一直面临着水资源短缺和水体污染的双重压力，其中工业废水是水体污染的主要来源，其中乳化液废水由于其来源分布广泛，堪居各类工业废水之首。含油乳化废水或废乳化液的来源主要是钢铁冷轧行业、汽车工业、机械加工行业、石油化工、印染、食品加工等行业。废乳化液中由于含有乳化剂，属于水包油型乳化体系，其主要成分为机械油或矿物油、皂类、乳化剂、消泡剂、润滑防腐剂、可溶性有机物、金属切削物和固体悬浮物，还含有一定浓度的表面活性剂、稳定剂、乳化油等。废乳化液除具有一般含油废水的危害外，由于表面活性剂的作用，机械油高度分散在水中，更易被动植物、水生生物等吸收，不仅危害各种生物，更能通过生物富集作用和食物链进入人体，危害人体健康。此外，在加工过程中添加的醇胺类杀菌剂和亚硝酸盐类防腐剂，很容易转化成致癌的亚硝基胺，而且，大量的含氮物质排放至水体，极易引起水体富营养化，严重危害水体环境。近年来，随着人们环保意识的提高和国家对水环境重视程度的加强，我国已提高了氨氮和总氮的排放标准。

现有的废乳化液处理方法，包括沉降法、气浮法、超滤法等。沉降法主要是通过添加破乳剂使油水简单分离，得到上层的浮油，该工艺简单，但处理出水往往不能达标排放；气浮法是向废乳化液中通入小气泡，利用小气泡作为载体粘附废乳化液中的含油物质，使其浮力大于阻力，含油物质上浮于液面，从而收集浮油进行回收利用，但由于废乳化液中含有表面活性剂，通入小气泡易产生大量的泡沫，不利于浮油的粘附和收集，且气浮设备一般复杂笨重、耗电量大、价格较高；超滤法是通过小孔径膜的过滤作用实现油水分离的目的，但传统的超滤膜处理通量较低，难以解决膜阻塞问题。

此外，目前的废乳化液处理方法和装置仅着重于废乳化液中油和水的分离，而对出水的氮含量、溶解性有机物的控制并不重视，随着我国对污染物排放标准的提高，相应废乳化液的处理工艺和污染物控制已经达不到要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种废乳化液处理的方法，其能全面、有效地解决废乳化液的处理问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种废乳化液的处理方法，其特点是：所述废乳化液的处理方法包括以下工艺步骤：

步骤一，破乳沉淀

所述破乳沉淀的装置包括废乳化液贮槽、提升泵、破乳沉淀一体化反应罐、碱液、破乳剂、絮凝剂和污泥贮槽，破乳沉淀一体化反应罐通过提升泵与废乳化液贮槽相连，碱液、破乳剂和絮凝剂分别通过加药管注入到破乳沉淀一体化反应罐上，破乳沉淀一体化反应罐下部的污泥出口与污泥贮槽的进口相连；

将废乳化液泵入破乳沉淀一体化反应罐，废乳化液分别与碱液、破乳剂和絮凝剂混合反应，在搅拌下使废乳化液破乳，破乳后的废乳化液进行沉降分离，使废乳化液中的油性物质分离至下层污泥中并排放至污泥贮槽作进一步处理，上层清液进入后续工序；

步骤二，MBR膜生物反应

所述MBR膜生物反应的装置包括MBR膜生物反应系统，MBR膜生物反应系统包括缺氧池、膜生物反应池，膜生物反应池包括好氧区和膜组件，破乳沉淀一体化反应罐上层清液的出水管路与缺氧池的进水管路相连，缺氧池出来的废液通过溢流孔流入好氧区，膜组件浸没于好氧区，好氧区的污泥回流管路与缺氧池相连，好氧区的污泥排放口于污泥贮槽相连；

上层清液进入MBR膜生物反应系统，破乳沉淀后的上层清液进入MBR膜生物反应系统的缺氧池与兼氧菌进行反硝化反应，废液流入好氧区，经活性污泥作用后，通过浸没式的膜组件进行固液分离，好氧区产生的剩余污泥排放至污泥贮槽，废液进入后续工序；

步骤三，活性炭吸附和UV消毒

所述活性炭吸附和UV消毒装置包括抽吸泵、活性炭吸附系统、清水箱和UV消毒系统，所述膜组件的集水管通过抽吸泵与清水箱相连，抽吸泵和清水箱之间设置有活性炭吸附系统，抽吸泵的出口设置有一个超越管，超越管接入清水箱，清水箱与UV消毒系统相连；

膜组件的废液超标或废乳化液水质发生变化时，启动活性炭吸附系统，废液经活性炭吸附后再送入清水箱，若水达标，则经超越直接泵入清水箱，清水箱中的清水通过UV消毒系统进行紫外消毒后，出水即可直接排放。

本发明一种废乳化液的处理方法，其好氧区底部设置有曝气系统，所述曝气系统采用间歇式曝气，曝气效率25%~50%。

本发明一种废乳化液的处理方法，其膜组件还包括反洗、化学清洗系统，所述反洗、化学清洗系统包括反洗泵、反洗管路、化学清洗槽和化学清洗药剂，所述反洗管路和化学清洗槽进水口相连，化学清洗药剂通过加药管注入化学清洗槽，反洗管路和化学清洗槽的出水口与反洗泵的进口相连，反洗泵的出口接入膜组件。

本发明一种废乳化液的处理方法，其碱液为NaOH，所述破乳剂为质量浓度10%的高效破乳剂A，添加量为8%~12%，所述絮凝剂为质量浓度10%的高效絮凝剂B，添加量为8%~12%。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明采用“破乳沉淀-MBR膜生物法-活性炭吸附-UV消毒”废乳化液处理工艺，可实现废乳化液的无害化处理和零排放，处理后出水可直接排放或作为回用水循环利用。

2、高效破乳剂A和高效絮凝剂B的配合使用改善了破乳效果，并且破乳后的物质密度大于水，通过简单的沉淀即可实现固液分离，而无需使用昂贵、笨重、复杂的气浮装置。

3、MBR膜生物反应系统由缺氧池和膜生物反应池组成，膜生物反应池包括好氧区和浸没在其内的膜组件。破乳沉淀后的废液经泵送入缺氧池，在缺氧池内设潜水搅拌器的作用下，与好氧区回流的混合液充分混合，保证悬浮状态不会沉淀。在缺氧池内，大分子长链有机物被分解为易生化降解的小分子有机物，同时进行反硝化反应。

4、缺氧池的废液由外侧溢流孔重力自流至膜生物反应池的好氧区，好氧区底部铺设有曝气装置不间断进行曝气，废乳化液在该区内发生硝化反应，进行有机物生化降解。废乳化液经缺氧-好氧处理，能有效去除其中的氨氮和溶解性有机物。

5、好氧区后端为膜组件，膜分离技术的应用，省去了传统活性污泥法中二沉池的建设，减少了基建费用，并且完全阻止细菌的通过，从而将菌胶团和游离细菌全部保留在好氧区内，只将过滤过的水汇入集水管中排出，大大提高了固液分离的效率，并使出水水质更优质稳定。此外，由于好氧区中活性污泥浓度的增大和优势菌群的出现，提高了生化反应速率，克服了传统活性污泥法易发生污泥膨胀的弊端，同时大大减少了剩余污泥的产量。

6、经MBR膜生物反应系统处理后的废液水质已基本达标，可通过超越管直接泵入清水箱；当废乳化液水质发生较大波动时，启动活性炭吸附系统，可有效吸附水中的高分子有机物，保障出水水质，本工艺废水处理的末端为UV消毒系统，清水箱中的清水经过紫外消毒后，出水即可直接排放或作回用水使用。

7、膜组件还包括反洗、化学清洗系统，反洗系统所用反洗水为活性炭吸附和UV消毒处理后出水，反洗与过滤间歇进行，通常运行1~3个月或透膜压差比初期上升0.5bar时需进行化学清洗，清洗废水返回贮槽重新处理，避免废水排放。

附图说明

图1为本发明一种废乳化液的处理方法的工艺流程图。

图中：

废乳化液贮槽1，提升泵2，破乳沉淀一体化反应罐3，碱液4，破乳剂5，絮凝剂6，MBR膜生物反应系统7，缺氧池8，膜生物反应池9，好氧区10，膜组件11，好氧区污泥回流管路12，抽吸泵13，活性炭吸附系统14，清水箱15， UV消毒系统16，出水17，超越管18，曝气系统19，反洗泵20，反洗管路21，化学清洗槽22，化学清洗药剂23，油性污泥24，剩余污泥25，污泥贮槽26，污泥泵27，污泥处理装置28。

具体实施方式

参见图1，本发明涉及一种废乳化液的处理方法，所采用的工艺设备包括废乳化液贮槽1、提升泵2、破乳沉淀一体化反应罐3、碱液4、破乳剂5、絮凝剂6、MBR膜生物反应系统7、缺氧池8、膜生物反应池9、好氧区10、膜组件11、好氧区污泥回流管路12、抽吸泵13、活性炭吸附系统14、清水箱15、UV消毒系统16、出水17、超越管18、曝气系统19、反洗泵20、反洗管路21、化学清洗槽22、化学清洗药剂23、油性污泥24、剩余污泥25、污泥贮槽26、污泥泵27和污泥处理装置28，破乳沉淀一体化反应罐3通过提升泵2与废乳化液贮槽1相连，碱液4、破乳剂5和絮凝剂6分别通过加药管注入到破乳沉淀一体化反应罐3上。所述MBR膜生物反应系统7包括缺氧池8、膜生物反应池9，膜生物反应池9包括好氧区10和膜组件11，破乳沉淀一体化反应罐3上层清液的出水管路与缺氧池8的进水管路相连，缺氧池8出来的废液通过溢流孔流入好氧区10，膜生物反应池9的好氧区10的污泥回流管路12与缺氧池8相连。膜生物反应池9的好氧区10底部设有曝气系统，膜组件11浸没于好氧区10，膜组件11还设有曝气系统19。膜组件11的集水管通过抽吸泵13与清水箱15相连，抽吸泵13和清水箱15之间设置有活性炭吸附系统14，可对MBR膜生物反应系统7出来的废液作进一步处理或直接送入下一级处理单元。清水箱15与UV消毒系统16相连，确保出水17可直接排放。破乳沉淀一体化反应罐3下层的油性污泥24和膜生物反应池9底部的剩余污泥25均与污泥贮槽26相连，并通过污泥泵27与污泥处理装置28相连，可对废乳化液处理过程中产生的污泥进一步减量化、资源化处理。出水17分别与反洗管路21和化学清洗槽22进水口相连，化学清洗药剂23通过加药管注入化学清洗槽22，反洗管路21和化学清洗槽22的出水口与反洗泵20的进口相连，反洗泵20的出口接入膜组件11。

本发明一种废乳化液的处理方法的工作过程如下：废乳化液贮槽1中的废乳化液经提升泵2提升至破乳沉淀一体化反应罐3中，分别加入碱液4、破乳剂5、絮凝剂6，使废乳化液发生破乳反应，沉淀使其固液分离，上层清液进入MBR膜生物反应系统7，下层油性污泥24排放至污泥贮槽26中。膜生物反应系统7包括缺氧池8和膜生物反应池9，膜生物反应池9包括好氧区10和浸没其中的膜组件11。破乳沉淀出的上层清液进入膜生物反应系统7的缺氧池8中，经缺氧池8反硝化处理脱氮后，进入膜生物反应池9的好氧区10进行好氧生物处理，好氧区10中的部分活性污泥通过好氧区污泥回流管路12回流至缺氧池8中，并定期排放剩余污泥25至污泥贮槽26中。污泥贮槽26中的污泥经污泥泵27打入污泥处理装置28中进行进一步处理。好氧生物处理后的废乳化液通过膜组件11进行固液分离，若膜组件11出来的废液达标，则通过抽吸泵13经超越管18直接送入清水箱15；若膜组件11出来的废液不达标或废乳化液水质发生变化时，废液通过抽吸泵13先抽入活性炭吸附系统14，之后再送入清水箱15。好氧区10和膜组件11底部铺设有曝气系统19。活性炭吸附系统14作为备用单元，可以灵活运行。清水箱15出来的废液经UV消毒系统16进行紫外消毒后即可直接排放。出水17经反洗管路21进行反洗，或进入化学清洗槽22并加入化学清洗药剂23进行化学清洗，经过活性炭吸附系统14和UV消毒系统16处理的出水17通过反洗泵20进入膜组件11可以作为膜组件11的反洗用水和化学清洗用水。

本发明的工艺步骤为：

步骤一，将废乳化液泵入破乳沉淀一体化反应罐3，废乳化液分别与碱液4、破乳剂5和絮凝剂6混合反应，在搅拌下使废乳化液破乳，破乳后的废乳化液进行沉降分离，使废乳化液中的油性物质分离至下层污泥中并排放至污泥贮槽26作进一步处理，上层清液进入后续工序。

步骤二，上层清液进入MBR膜生物反应系统7，破乳沉淀后的上层清液进入MBR膜生物反应系统7的缺氧池8与兼氧菌进行反硝化反应，缺氧池8出来的废水流入好氧区10，经活性污泥作用后，通过浸没式的膜组件11进行固液分离，好氧区10产生的剩余污泥排放至污泥贮槽26，膜组件11出来的废液进入后续工序。

步骤三，膜组件11出来的废液超标或废乳化液水质发生变化时，启动活性炭吸附系统14，废液经活性炭吸附后再送入清水箱15，若水达标，则经超越18直接泵入清水箱15，清水箱15中的清水通过UV消毒系统16进行紫外消毒后，出水17即可直接排放。

实施例1：在无锡某危险废水处置中心的物化车间，废乳化液来自各机械厂、钢铁厂、实验室，含有大量有机油和表面活性剂，还含有少量有机物。采用本发明所述方法和装置对该废液进行处理，处理量7500t/y（25.0t/d），处理后出水17水质中油类含量20~50mg/L，达到《污水综合排放标准》GB8978-1996第一类水质要求，污泥处理装置处理后的固体废弃物送入危险废弃物处置中心作进一步处理。

实施例2：来自江阴某钢绳厂拉丝车间的废乳化液，COD高达30000~50000mg/L，采用本发明所述方法和装置对该废液进行处理，处理量为20.0t/d，整套系统稳定运行6个月，出水17水质中油类含量低于10mg/L，达到《污水综合排放标准》GB8978-1996第一类水质要求，污泥处理装置处理后的固体废弃物送入危险废弃物处置中心作进一步处理。

Claims (1)

1.一种废乳化液的处理方法，其特征在于：废乳化液的处理设备包括废乳化液贮槽（1）、提升泵（2）、破乳沉淀一体化反应罐（3）、碱液（4）、破乳剂（5）、絮凝剂（6）、MBR膜生物反应系统（7）、缺氧池（8）、膜生物反应池（9）、好氧区（10）、膜组件（11）、好氧区污泥回流管路（12）、抽吸泵（13）、活性炭吸附系统（14）、清水箱（15）、UV消毒系统（16）、出水（17）、超越管（18）、曝气系统（19）、反洗泵（20）、反洗管路（21）、化学清洗槽（22）、化学清洗药剂（23）、油性污泥（24）、剩余污泥（25）、污泥贮槽（26）、污泥泵（27）和污泥处理装置（28），破乳沉淀一体化反应罐（3）通过提升泵（2）与废乳化液贮槽（1）相连，碱液（4）、破乳剂（5）和絮凝剂（6）分别通过加药管注入到破乳沉淀一体化反应罐（3）上，所述MBR膜生物反应系统（7）包括缺氧池（8）、膜生物反应池（9），膜生物反应池（9）包括好氧区（10）和膜组件（11），破乳沉淀一体化反应罐（3）上层清液的出水管路与缺氧池（8）的进水管路相连，缺氧池（8）出来的废液通过溢流孔流入好氧区（10），膜生物反应池（9）的好氧区（10）的污泥回流管路（12）与缺氧池（8）相连，膜生物反应池（9）的好氧区（10）底部设有曝气系统，膜组件（11）浸没于好氧区（10），膜组件（11）还设有曝气系统（19），膜组件（11）的集水管通过抽吸泵（13）与清水箱（15）相连，抽吸泵（13）和清水箱（15）之间设置有活性炭吸附系统（14），对MBR膜生物反应系统（7）出来的废液作进一步处理或直接送入下一级处理单元，清水箱（15）与UV消毒系统（16）相连，出水（17）直接排放，破乳沉淀一体化反应罐（3）下层的油性污泥（24）和膜生物反应池（9）底部的剩余污泥（25）均与污泥贮槽（26）相连，并通过污泥泵（27）与污泥处理装置（28）相连，出水（17）分别与反洗管路（21）和化学清洗槽（22）进水口相连，化学清洗药剂（23）通过加药管注入化学清洗槽（22），反洗管路（21）和化学清洗槽（22）的出水口与反洗泵（20）的进口相连，反洗泵（20）的出口接入膜组件（11）；

废乳化液的处理方法的工作过程如下：废乳化液贮槽（1）中的废乳化液经提升泵（2）提升至破乳沉淀一体化反应罐（3）中，分别加入碱液（4）、破乳剂（5）、絮凝剂（6），使废乳化液发生破乳反应，沉淀使其固液分离，上层清液进入MBR膜生物反应系统（7），下层油性污泥（24）排放至污泥贮槽（26）中，膜生物反应系统（7）包括缺氧池（8）和膜生物反应池（9），膜生物反应池（9）包括好氧区（10）和浸没其中的膜组件（11），破乳沉淀出的上层清液进入膜生物反应系统（7）的缺氧池（8）中，经缺氧池（8）反硝化处理脱氮后，进入膜生物反应池（9）的好氧区（10）进行好氧生物处理，好氧区（10）中的部分活性污泥通过好氧区污泥回流管路（12）回流至缺氧池（8）中，并定期排放剩余污泥（25）至污泥贮槽（26）中，污泥贮槽（26）中的污泥经污泥泵（27）打入污泥处理装置（28）中进行进一步处理，好氧生物处理后的废乳化液通过膜组件（11）进行固液分离，若膜组件（11）出来的废液达标，则通过抽吸泵（13）经超越管（18）直接送入清水箱（15）；若膜组件（11）出来的废液不达标时，废液通过抽吸泵（13）先抽入活性炭吸附系统（14），之后再送入清水箱（15），好氧区（10）和膜组件（11）底部铺设有曝气系统（19），活性炭吸附系统（14）作为备用单元，清水箱（15）出来的废液经UV消毒系统（16）进行紫外消毒后直接排放，出水（17）经反洗管路（21）进行反洗，或进入化学清洗槽（22）并加入化学清洗药剂（23）进行化学清洗，经过活性炭吸附系统（14）和UV消毒系统（16）处理的出水（17）通过反洗泵（20）进入膜组件（11）作为膜组件（11）的反洗用水和化学清洗用水，

废乳化液的处理方法的工艺步骤为：

步骤一，将废乳化液泵入破乳沉淀一体化反应罐（3），废乳化液分别与碱液（4）、破乳剂（5）和絮凝剂（6）混合反应，在搅拌下使废乳化液破乳，破乳后的废乳化液进行沉降分离，使废乳化液中的油性物质分离至下层污泥中并排放至污泥贮槽（26）作进一步处理，上层清液进入后续工序；

步骤二，上层清液进入MBR膜生物反应系统（7），破乳沉淀后的上层清液进入MBR膜生物反应系统（7）的缺氧池（8）与兼氧菌进行反硝化反应，缺氧池（8）出来的废水流入好氧区（10），经活性污泥作用后，通过浸没式的膜组件（11）进行固液分离，好氧区（10）产生的剩余污泥排放至污泥贮槽（26），膜组件（11）出来的废液进入后续工序；

步骤三，膜组件（11）出来的废液超标，启动活性炭吸附系统（14），废液经活性炭吸附后再送入清水箱（15），若水达标，则经超越管（18）直接泵入清水箱（15），清水箱（15）中的清水通过UV消毒系统（16）进行紫外消毒后，出水（17）直接排放。