CN105439327A - 多种类混合废乳化液破乳的方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及多种类混合废乳化液破乳的方法与装置，用于解决多种类混合废乳化液难以破乳，破乳后的出水中有机物含量高，破乳成本高的难题。本发明多种类混合废乳化液破乳的方法与装置，包括：用于调节进水的调节单元，用于预处理的酸化单元，用于破乳的破乳单元，用于分离浮油和废水的隔油单元，用于调节pH的中和单元，用于凝聚、澄清的絮凝沉淀单元，用于降解有机污染物的氧化单元。本发明的多种类混合废乳化液破乳的方法与装置，能降低废乳化液对环境的危害，对有机物的去除率达到70-95%，而且反应时间短，无二次污染，能够大大降低企业的运行成本。
Description
技术领域
本发明涉及多种类混合废乳化液破乳的方法与装置，涉及在拉削、研磨和切割等机械加工过程中产生的废乳化液的处理。属于危险废物处理技术领域。
背景技术
目前废乳化液的处理方法主要包括：酸化法、盐析法、膜过滤法、化学氧化法、加热法等。酸化法适用范围很广，对各种类型的废乳化液均能够有效破乳，但是通常反应时间很长，操作管理不便，加药量很大，运行成本高；盐析法破乳具有针对性，不同类型的乳化液适用的破乳剂不同，盐析法反应迅速，破乳时间短，但是往往单一药剂无法破乳，需要多种类型的盐复配，这就增加了筛选药剂的难度；膜过滤法破乳应用范围较广，但是破乳效果不理想，出水难以满足处理要求，此外，膜容易污堵，膜清洗周期短等问题无法解决。
跟本发明最相近的背景技术是一份中国发明专利申请，名称是“一种高COD、多种类废乳化液破乳装置及其破乳方法”，公开号CN103896428A，公开日2014年7月2日。背景技术公开的技术内容是：公开了一种高COD、多种类废乳化液破乳装置及其破乳方法，该装置包括热交换器，以及与热交换器依次连接的反应器、调节单元、板框压滤机；该方法包括酸化处理、乳化破解、调节pH值、絮凝、调节、压滤、降温和恒温8个步骤。背景技术的优点是：能够实现对多种乳化液废水进行集中处理，降低了乳化液废水的处理难度，有效地保证了高浓度、多种类乳化液的破乳效果，降低了工作人员的劳动强度，提高了企业的经济效益。背景技术的不足之处是：加热费用较高，需要加热和热交换设备，工程投资较高，操作难度大，不适用于现场无加热条件的情况。
综合分析废乳化液处理目前所面临的问题，主要包括以下几点：第一，废乳化液成分复杂、难以破乳；第二，废乳化液破乳运行成本很高、设备投资费用高、操作步骤复杂；第三，常用的合成破乳剂组成成分多，易造成二次污染，并且筛选过程繁杂。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足，提供多种类混合废乳化液破乳的方法与装置，该方法操作简便，投资运行费用低，不会造成二次污染，出水效果好。
本发明的目的是这样实现的：
多种类混合废乳化液破乳的装置，包括：用于调节进水的调节单元，用于预处理的酸化单元，用于破乳的破乳单元，用于分离浮油和废水的隔油单元，用于调节pH的中和单元，用于凝聚、澄清的絮凝沉淀单元，用于降解有机污染物的氧化单元；
所述调节单元、酸化单元、破乳单元、隔油单元、中和单元、絮凝沉淀单元和氧化单元依次顺序连接。
进一步地，所述酸化单元内设有机械搅拌装置、酸液加药泵、pH在线监测仪。
进一步地，所述破乳单元内设有机械搅拌装置、破乳剂加药泵。
进一步地，所述隔油单元内设有撇油装置，所述的撇油装置包括但不限于堰式撇油器、管式撇油器或盘式撇油器中的一种。
进一步地，所述絮凝沉淀单元内配有加药泵、排泥泵，絮凝沉淀单元内设慢速搅拌装置。
进一步地，所述中和单元配有碱液加药泵，中和单元内设有机械搅拌装置。
本发明还提供了多种类混合废乳化液破乳的方法，包括如下处理步骤：
第一步，废水进入调节单元均质水质水量；
第二步，经所述第一步处理后的废乳化液进入酸化单元，向废乳化液中投加酸液进行酸化，作用是初步分离乳化油和废水；
第三步，经所述第二步处理后的废乳化液进入破乳单元，向废乳化液中投加破乳剂，作用是加速乳化油和废水的分层，完成破乳过程；
第四步，经所述第三步处理后的废乳化液进入隔油单元，作用是将破乳后的油层和废水层分离，油集中回收利用，废水进一步处理；
第五步，经所述第四步处理后的废水进入中和单元，投加碱液将废水调为偏碱性，作用是利于可沉淀物质析出，为后续反应提供条件；
第六步，经所述第五步处理后的废水进入絮凝沉淀单元，作用是进一步澄清中和单元出水，降低悬浮物和有机物含量；
第七步，经所述第六步处理后的废水进入氧化单元，作用是氧化降解废水中的有机物污染物。
进一步地，所述的酸化单元，使用的酸液为H2SO4、HCl、H3PO4或HNO3中的一种或多种。
进一步地，所述的破乳单元使用的破乳剂为无机盐或者氧化剂中的一种。无机盐破乳剂可以是Al2(SO4)3、AlCl3、FeSO4、FeCl3、CaCl2中的一种或者几种。氧化剂破乳剂可以是NaClO、H2O2中的一种。
进一步地，所述中和单元内将废水pH调为7-11，经快速搅拌10-30min，充分混合后排出。所述的中和单元，使用的碱液为烧碱或者石灰中的一种。
进一步地，所述的絮凝沉淀单元内使用的混凝剂为PFS、PAC、阳离子PAM、阴离子PAM、非离子PAM中的一种或几种；所述的絮凝沉淀单元内的搅拌速度必须为慢速，转速范围40-60rpm。
进一步地，所述氧化单元内投加化学氧化剂，化学氧化剂可以是NaClO、H2O2、O3中的一种或者几种。
进一步地，所述的氧化单元内设有回流装置，出水部分回流至中和单元内。
与现有工艺相比，本发明的有益效果是：
1．工艺简单，操作方便，将酸化破乳与盐析破乳相结合，克服了酸化破乳反应时间长，药剂费用高，单纯的盐析破乳效果差的缺点；
2．处理效果好，对废乳化液中有机物的去除率高达70-95%；反应条件温和，常温反应，不需要加热，不需要成分复杂的有机合成破乳剂；使用的无机化学药剂方便易得，不会造成二次污染；
3．优选破乳药剂，节省处理成本。投加的无机盐破乳剂既能够促进废乳化液破乳，同时能够在偏碱性环境中形成胶体，混凝澄清废水；
4．破乳迅速，处理时间短，总运行时间少于3小时；
5．处理成本低，运行成本低，固定投资少。应用范围广，可广泛应用于危废处置中心收集的机械动力行业、加工业等所产生的多种类混合废乳化液处理，尤其适用于切削液的处置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明多种类混合废乳化液破乳的装置的示意图；
图2为本发明多种类混合废乳化液破乳的方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示：本发明提出了多种类混合废乳化液破乳的装置，包括：用于调节进水的调节单元，用于预处理的酸化单元，用于破乳的破乳单元，用于分离浮油和废水的隔油单元，用于调节pH的中和单元，用于凝聚、澄清的絮凝沉淀单元，用于降解有机污染物的氧化单元；
调节单元、酸化单元、破乳单元、隔油单元、中和单元、絮凝沉淀单元和氧化单元依次顺序连接。
整个装置的工作流程为：废乳化液先从调节单元进入，经调节单元调节均质水质水量后依次通过酸化单元、破乳单元、隔油单元、中和单元、絮凝沉淀单元，最终通过氧化单元排出。本发明采用酸化-破乳-隔油-混凝澄清-氧化工艺处理废乳化液，首先酸化废乳化液，然后投加破乳剂进行破乳，破乳后分离浮油，然后混凝澄清废水，最后氧化降解废水中的有机物。通过选用合适的破乳剂，可使废乳化液快速破乳。
作为一种优选的技术方案，本发明的再一实施例，酸化单元内设有机械搅拌装置、酸液加药泵、pH在线监测仪。酸化单元内使用的酸液为H2SO4、HCl、H3PO4或HNO3中的一种或多种。酸化单元内的pH为1-5。酸化单元内的反应时间为30-60min。在本发明的一个实施例中，采用危废处置中心收集的混合废酸作为酸化单元调节用的酸液，起到以废治废的作用。
作为一种优选的技术方案，本发明的另一实施例，破乳单元内设有机械搅拌装置、破乳剂加药泵。破乳单元内投加的无机盐破乳剂，该破乳剂在酸性条件下可促进乳化液破乳，加速油水分离过程，在偏碱性条件下可生成具有絮凝作用的胶体物质，所述的破乳剂投加量为1-20g/L。破乳单元内的反应时间为20-40min。
废乳化液经酸化处理后油、水体系被破坏，但是尚未完全破乳，投加合适的无机盐或者氧化剂，可加速油粒和水分子分离，导致油层和水层分开，废乳化液完全破乳。破乳剂的选择主要考虑破乳效果，其次要无毒害、无副产物，或者去除方便，不会引进二次污染。优选的无机盐破乳剂为两性金属所形成的硫酸盐或者氯盐，这些盐类在合适的pH条件下会形成胶体或者沉淀，方便去除，同时利用胶体或者沉淀的吸附性澄清破乳后的出水。
作为一种优选的技术方案，本发明的又一实施例，隔油单元内设有撇油装置。撇油装置包括但不限于堰式撇油器、管式撇油器或盘式撇油器中的一种，隔油单元内废乳化液的停留时间为20-60min。
作为一种优选的技术方案，本发明的又一实施例，中和单元内配有碱液加药泵，中和单元内设有机械搅拌装置，中和单元出水口可连接污水提升泵。中和单元内使用的碱液为烧碱或者石灰中的一种；中和单元内的搅拌转速包括但不限于80-200rpm。中和单元内将废水pH调为7-11，充分混合后排出。
作为一种优选的技术方案，本发明的又一实施例，絮凝沉淀单元内配有加药泵、排泥泵，絮凝沉淀单元内设慢速搅拌装置。絮凝沉淀单元内使用的混凝剂为PFS、PAC、阳离子PAM、阴离子PAM、非离子PAM中的一种或几种；所述的絮凝沉淀单元内的搅拌速度必须为慢速，转速范围包括但不限于40-60rpm。
作为一种优选的技术方案，本发明的又一实施例，氧化单元内设有回流装置，出水部分回流至中和单元内。
如图2所示：本发明还提出了多种类混合废乳化液破乳的方法，包括如下处理步骤：
第一步，废水进入调节单元缓冲其冲击力；
第二步，经所述第一步处理后的废乳化液进入酸化单元，向废乳化液中投加酸液进行酸化，作用是初步分离乳化油和废水；
第三步，经所述第二步处理后的废乳化液进入破乳单元，向废乳化液中投加破乳剂，作用是加速乳化油和废水的分层，完成破乳过程；
第四步，经所述第三步处理后的废乳化液进入隔油单元，作用是将破乳后的油层和废水层分离，油集中回收利用，废水继续处理；
第五步，经所述第四步处理后的废水进入中和单元，投加碱液将废水调为偏碱性，作用是利于可沉淀物质析出，为后续反应提供条件；
第六步，经所述第五步处理后的废水进入絮凝沉淀单元，作用是进一步澄清中和单元出水，降低悬浮物和有机物含量；
第七步，经所述第六步处理后的废水进入氧化单元，作用是氧化降解废水中的有机物污染物。
本发明提出的多种类混合废乳化液破乳的方法，操作方便，常温反应，对废乳化液破乳迅速且彻底。通过酸化、盐析、隔油、混凝、澄清工艺，能够有效地破乳，并且出水清澈，消除了废乳化液对环境的危害。
以下列举几个实例来说明本发明的效果，但本发明的保护范围并非仅限于此。
实施例1
潍坊某机械动力公司，污水站乳化液COD含量为70000-80000mg/L，采用本发明所述方法和装置处理该废液，处理量为20t/d，无机盐破乳剂投加量为2-8g/L，助凝剂用量为4-8mg/L，处理后COD含量低于8000mg/L，COD去除率高达80-90%，破乳运行成本为8.5元/t废液，整个装置的水力停留时间为75min，出水与厂区内的生活污水和工业废水混合后集中处理。
实施例2
成都某危废处置项目，废乳化液COD含量为60000-70000mg/L，采用本发明所述方法和装置处理该废液，处理量为50t/d，处理后COD含量低于5000mg/L，出水经高级氧化后，再与厂区内的生活污水和工业废水混合后集中处理。
Claims (8)
1.多种类混合废乳化液破乳的装置，其特征在于，所述废乳化液破乳的装置包括：用于调节进水的调节单元，用于预处理的酸化单元，用于破乳的破乳单元，用于分离浮油和废水的隔油单元，用于调节pH的中和单元，用于凝聚、澄清的絮凝沉淀单元，用于降解有机污染物的氧化单元；
所述调节单元、酸化单元、破乳单元、隔油单元、中和单元、絮凝沉淀单元和氧化单元依次顺序连接。
2.根据权利要求1所述的多种类混合废乳化液破乳的装置，其特征在于：所述酸化单元内设有机械搅拌装置、酸液加药泵、pH在线监测仪，所述破乳单元内设有机械搅拌装置、破乳剂加药泵。
3.本发明中还涉及多种类混合废乳化液破乳的方法，包括如下步骤：
第一步，废水进入调节单元均质水质水量；
第二步，经所述第一步处理后的废乳化液进入酸化单元，向废乳化液中投加酸液进行酸化，作用是初步分离乳化油和废水；
第三步，经所述第二步处理后的废乳化液进入破乳单元，向废乳化液中投加破乳剂，作用是加速乳化油和废水的分层，完成破乳过程；
第四步，经所述第三步处理后的废乳化液进入隔油单元，作用是将破乳后的油层和废水层分离，油集中回收利用，废水进一步处理；
第五步，经所述第四步处理后的废水进入中和单元，投加碱液将废水调为偏碱性，有利于可沉淀物质析出，降低废水中有机物含量，为后续反应提供条件；
第六步，经所述第五步处理后的废水进入絮凝沉淀单元，作用是进一步澄清中和单元出水，降低悬浮物和有机物含量；
第七步，经所述第六步处理后的废水进入氧化单元，作用是氧化降解废水中的有机物污染物。
4.根据权利要求3所述的多种类混合废乳化液破乳的方法，其特征在于：
所述酸化单元内的pH范围为1-5。
5.根据权利要求3所述的多种类混合废乳化液破乳的方法，其特征在于：所述中和单元内将废水pH调为7-11，经快速搅拌10-30min，充分混合后排出。
6.根据权利要求3所述的多种类混合废乳化液破乳的方法，其特征在于：所述氧化单元内投加化学氧化剂，化学氧化剂可以是NaClO、H2O2、O3中的一种或者几种。
7.根据权利要求3所述的多种类混合废乳化液破乳的方法，其特征在于：所述破乳单元使用的破乳剂为FeSO4、FeCl3、Al2(SO4)3、AlCl3、CaCl2、NaClO、H2O2中的一种或者几种。
8.根据权利要求3所述的多种类混合废乳化液破乳的方法，其特征在于：所述的氧化单元内设有回流装置，出水部分回流至中和单元内。
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