CN105948414B - 一种乳化液废水处理系统及其处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水处理技术领域，公开了一种乳化液废水处理系统，其包括通过管道依次连接的集水井、调节池、破乳气浮池、催化氧化池、混凝沉淀池、A/A/O生化池及二沉池。还公开了一种乳化液废水处理工艺，其包括以下步骤：将乳化液废水收集汇入集水井，集水井的出水进入调节池，调节池出水进入破乳气浮池，破乳气浮池出水进入催化氧化池，催化氧化池出水进入混凝沉淀池，混凝沉淀池出水进入A/A/O生化池，A/A/O生化池出水进入二沉池。本发明采用物理化学法和生化法相结合，具有处理效率高、工艺流程简单、运行成本低等优点。
Description
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系统，还涉及乳化液废水处理工艺，特别适合于机床、五金加工生产的乳化液、切削液废水。
背景技术
乳化液废水主要是来自机械加工和金属表面处理过程中防腐剂、润滑剂以及冷却液循环使用后的排放水，是工厂生产中产生的常见废水，其废水的特点是有机物浓度高，含油量高，色度高，间歇排放，量少，但污染度大，如果对乳化液废水的排放处理不当，会造成严重的环境污染。
目前国内常用的乳化液处理工艺有：(1)物理化学法与生化法结合，该法适用于乳化液浓度低，水量大的场所，该工艺运行成本低，出水效果好但存在投资较高，运行管理相对复杂，对操作人员要求高的缺点；(2)物理化学法与吸附法相结合，该工艺适用性强，操作简便，但活性滤料在吸附饱和之后需更换，导致运行成本增加，(3)物理化学法与膜过滤相结合，采用该工艺处理过的废水出水水质好，管理方便，但存在浓缩液与反洗水难处理，膜孔易堵塞。(4)处理工艺复杂，污水运行费用高。
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明提出一种乳化液废水处理系统及其处理工艺，能够减少管道、阀门、水泵等装置，技术工艺流程简单，管理方便，工程投资费用大大降低，污水运行费用低，达到排放标准。
发明内容
本发明针对现有技术中工艺复杂、运行成本高及膜孔易堵塞等缺点，提供 了一种降低运营成本、工艺流程简单、处理效率高、达标排放的乳化液废水处理系统及其处理工艺。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种乳化液废水处理系统，包括集水井，集水井通过提升泵连接有调节池，调节池内设有液位计、流量计，调节池通过管道连接有破乳气浮池，破乳气浮池内设有混凝反应区、接触区、分离区，破乳气浮池通过管道连接有催化氧化池，催化氧化池内设有pH控制器、ORP控制器，催化氧化池通过管道连接有混凝沉淀池，混凝沉淀池内设有pH调整区、混凝区、沉淀区，混凝沉淀池通过管道连接有A/A/O生化池，A/A/O生化池通过管道连接有二沉池，沉淀区、二沉池通过第一气提装置连接有污泥浓缩池。
破乳气浮池的表面设有浮渣刮除装置。
A/A/O生化池包括通过管道依次连接的水解池、缺氧池及好氧池，好氧池中设有第二气提装置，好氧池通过第二气提装置与缺氧池连通。
调节池、混凝反应区、催化氧化池以及pH调整区和混凝区均设有搅拌装置。
破乳气浮池和混凝沉淀池通过浮油或浮渣收集导管与污泥浓缩池连接，破乳气浮池中的上层浮渣通过浮渣刮除装置刮除，从而与清水分离，刮离后的浮渣利用重力通过浮油或浮渣收集导管压入污泥浓缩池。
乳化液废水处理工艺，包括以下步骤：
步骤一：将乳化液废水收集汇入集水井，集水井出水进入调节池，调节废水的水质水量，调节水质水量后的废水进入破乳气浮池，在破乳气浮池内加入破乳剂、混凝剂及助凝剂；
步骤二：通过破乳气浮池去除废水中的油后，进入催化氧化池进行催化氧 化，把难降解有机物的结构破坏，催化氧化池的出水进入混凝沉淀池，加入碱、混凝剂及助凝剂将未被氧化的有机物混凝沉淀；
步骤三：混凝沉淀池的出水进入A/A/O生化池进行生化反应，A/A/O生化池包括通过管道依次连接的水解池、缺氧池及好氧池，好氧池出水入二沉池进行沉淀，按进水体积的50～70％将二沉池中污泥回流至水解池，水力停留时间为8～12h，水解后出水进入缺氧池，水力停留时间为10～12h，按进水体积的30～50％将二沉池中污泥回流至缺氧池，缺氧池出水进入好氧池进行硝化反应，水力停留时间为40～45h，好氧池中300～500％的硝化液回流至缺氧池进行反硝化作用，利用A/A/O生化池的缺氧、兼氧、好氧机制降解废水中的有机物质，在降解有机物质的同时降解废水中的氨氮；
步骤四：混凝沉淀池中的污泥和二沉池中的剩余污泥分别利用气提装置提升至污泥浓缩池，破乳气浮池的浮渣和混凝沉淀池的浮油经收集后利用重力压入污泥浓缩池，浓缩后的污泥经板框压滤机压滤成泥饼外运。
步骤一中，乳化液废水在调节池内的停留时间为6～8h，破乳剂选用氯化镁、硫酸钙或硫酸镁，破乳剂的投加量为10～15mg/L。
步骤一中的混凝剂为聚合氯化铝(PAC)，助凝剂为聚丙烯酰胺(PAM)，PAC的投加量为15～20mg/L，PAM的投加量为1～1.5mg/L。
步骤二中的碱为氢氧化钠，混凝剂为PAC，助凝剂为PAM，氢氧化钠的投加量为2～5mg/L，PAC的投加量为20～25mg/L，PAM的投加量为1～2mg/L。
混凝沉淀池内部设有搅拌器及助剂添加装置。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：设计工艺简单可靠先进；整套设备工艺紧凑，加工成一种设备装置；占地面积小，近拟于目前的1/4；工程投资少，设备一种设备，土建投资费用基本没有；运行成本低，沉 淀污泥回流、硝化液的回流、混凝沉淀污泥外排均采用气提装置，节省动力消耗和设备投资。采用气液混合泵，节省空压机及溶气罐等设备。目前同类乳化液处理成本高达每吨10～20元，而采用本发明装置工艺处理需不到7元，节约成本50％以上，实现效益倍增。
附图说明
图1为本发明的乳化液废水处理系统框架示意图；
图2为本发明的乳化液废水处理工艺流程图。
具体实施方式
下面实施例是对本发明进一步详细描述，但不是限制本发明的范围。
实施例1
一种乳化液废水处理系统，包括集水井，集水井通过提升泵连接有调节池，调节池内设有液位计、流量计，调节池通过管道连接有破乳气浮池，破乳气浮池内设有混凝反应区、接触区、分离区，破乳气浮池通过管道连接有催化氧化池，催化氧化池内设有pH控制器、ORP控制器，催化氧化池通过管道连接有混凝沉淀池，混凝沉淀池内设有pH调整区、混凝区、沉淀区，混凝沉淀池通过管道连接有A/A/O生化池，A/A/O生化池通过管道连接有二沉池，沉淀区、二沉池通过第一气提装置连接有污泥浓缩池。
破乳气浮池的表面设有浮渣刮除装置。
A/A/O生化池包括通过管道依次连接的水解池、缺氧池及好氧池，好氧池中设有第二气提装置，好氧池通过第二气提装置与缺氧池连通。
调节池、混凝反应区、催化氧化池以及PH调整区和混凝区均设有搅拌装置。
破乳气浮池和混凝沉淀池通过浮油或浮渣收集导管与泥浓缩池连接，破乳气浮池中的上层浮渣通过浮渣刮除装置刮除，从而与清水分离，刮离后的浮渣 利用重力通过浮油或浮渣收集导管压入污泥浓缩池。
乳化液废水处理工艺，如图1所示，包括以下步骤：
步骤一：将乳化液废水收集汇入集水井，集水井出水进入调节池，对乳化液废水的水质、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，在调节池停留时间为6h，废水中的一部分游离态漂浮油质通过浮油收集导管入污泥浓缩，调节水质、水量后的废水入破乳气浮池，在破乳气浮池内加入破乳剂，破乳剂为氯化镁，氯化镁的投加量为10mg/L。另外加入混凝剂PAC及助凝剂PAM，PAC的投加量为15mg/L，PAM的投加量为1mg/L。废水中的乳化油、比重小于1的悬浮固体等污染物与PAC、PAM反应生成矾花物质，在溶气水的携带下上浮至破乳气浮池水面，通过浮油收集导管入污泥浓缩池；
步骤二：破乳气浮池出水进入催化氧化池，在池内投加硫酸、双氧水、硫酸亚铁进行芬顿氧化，控制反应池的PH为4～4.5，H2O2与硫酸亚铁的摩尔比为10:1，利用Fe2+作为H2O2的催化剂，生成具有很强氧化电性且反应活性很高的羟基自由基，羟基自由基在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解，同时Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀，将大量有机物凝结而去除；催化氧化池的出水进入混凝沉淀池，混凝沉淀池内部设有搅拌器及助剂添加装置，加入氢氧化钠，混凝剂为PAC，助凝剂为PAM，氢氧化钠的投加量为2mg/L，PAC的投加量为20mg/L，PAM的投加量为1mg/L；
步骤三：混凝沉淀池的出水进入A/A/O生化池进行生化反应，按进水体积的30％将二沉池中污泥回流至水解池，水力停留时间为8h，水解后出水进入缺氧池，水力停留时间为10h，按进水体积的60％将二沉池中污泥回流至缺氧池缺氧池出水进入好氧池进行硝化反应，水力停留时间为40h，好氧池中300％的硝 化液回流至缺氧池进行反硝化作用。利用A/A/O生化池的缺氧、兼氧、好氧机制降解废水的中的有机物质，同时将O池内硝化液和二沉池内的污泥利用气提回流至缺氧池，在降解有机物质的同时降解废水中的氨氮；
步骤四：混凝沉淀池的污泥和二沉池生化的剩余污泥分别利用气提装置提压入污泥浓缩池。破乳气浮池的浮渣和混凝沉淀池的浮油经收集后利用重力压入污泥浓缩池，再经板框压滤机压滤后成泥饼外运，以防止二次污染。
实施例2
乳化液废水处理工艺，包括以下步骤：
步骤一：将乳化液废水收集汇入集水井，集水井出水进入调节池，对乳化液废水的水质、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，在调节池停留时间为8h，废水中的一部分游离态漂浮油质通过浮油收集导管入污泥浓缩，调节水质、水量后的废水入破乳气浮池，在破乳气浮池内加入破乳剂，破乳剂为硫酸钙，硫酸钙的投加量为15mg/L。另外加入混凝剂PAC及助凝剂PAM，PAC的投加量为18mg/L，PAM的投加量为1.2mg/L。废水中的乳化油、比重小于1的悬浮固体等污染物与PAC、PAM反应生成矾花物质，在溶气水的携带下上浮至破乳气浮池水面，通过浮油收集导管入污泥浓缩池；
步骤二：破乳气浮池出水进入催化氧化池，在池内投加硫酸、双氧水、硫酸亚铁进行芬顿氧化，控制反应池的PH为4～4.5，H2O2与硫酸亚铁的摩尔比为10:1，利用Fe2+作为H2O2的催化剂，生成具有很强氧化电性且反应活性很高的羟基自由基，羟基自由基在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解，同时Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀，将大量有机物凝结而去除；催化氧化池的出水进入混凝沉淀池，混凝沉淀池内部设有搅拌器及助 剂添加装置，加入氢氧化钠，混凝剂为PAC，助凝剂为PAM，氢氧化钠的投加量为3mg/L，PAC的投加量为23mg/L，PAM的投加量为2mg/L；
步骤三：混凝沉淀池的出水进入A/A/O生化池进行生化反应，按进水体积的40％将二沉池中污泥回流至水解池，水力停留时间为10h，水解后出水进入缺氧池，水力停留时间为12h，按进水体积的50％将二沉池中污泥回流至缺氧池缺氧池出水进入好氧池进行硝化反应，水力停留时间为42h，好氧池中400％的硝化液回流至缺氧池进行反硝化作用。利用A/A/O生化池的缺氧、兼氧、好氧机制降解废水的中的有机物质，同时将O池内硝化液和二沉池内的污泥利用气提回流至缺氧池，在降解有机物质的同时降解废水中的氨氮；
步骤四：混凝沉淀池的污泥和二沉池生化的剩余污泥分别利用气提装置提压入污泥浓缩池。破乳气浮池的浮渣和混凝沉淀池的浮油经收集后利用重力压入污泥浓缩池，再经板框压滤机压滤后成泥饼外运，以防止二次污染。
实施例3
乳化液废水处理工艺，包括以下步骤：
步骤一：将乳化液废水收集汇入集水井，集水井出水进入调节池，对乳化液废水的水质、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，在调节池停留时间为7h，废水中的一部分游离态漂浮油质通过浮油收集导管入污泥浓缩，调节水质、水量后的废水入破乳气浮池，在破乳气浮池内加入破乳剂，破乳剂为硫酸镁，硫酸镁的投加量为12mg/L。另外加入混凝剂PAC及助凝剂PAM，PAC的投加量为20mg/L，PAM的投加量为1.5mg/L。废水中的乳化油、比重小于1的悬浮固体等污染物与PAC、PAM反应生成矾花物质，在溶气水的携带下上浮至破乳气浮池水面，通过浮油收集导管入污泥浓缩池；
步骤二：破乳气浮池出水进入催化氧化池，在池内投加硫酸、双氧水、硫酸亚铁进行芬顿氧化，控制反应池的PH为4～4.5，H2O2与硫酸亚铁的摩尔比为10:2，利用Fe2+作为H2O2的催化剂，生成具有很强氧化电性且反应活性很高的羟基自由基，羟基自由基在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解，同时Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀，将大量有机物凝结而去除；催化氧化池的出水进入混凝沉淀池，混凝沉淀池内部设有搅拌器及助剂添加装置，加入氢氧化钠，混凝剂为PAC，助凝剂为PAM，氢氧化钠的投加量为5mg/L，PAC的投加量为25mg/L，PAM的投加量为1.3mg/L；
步骤三：混凝沉淀池的出水进入A/A/O生化池进行生化反应，按进水体积的70％将二沉池中污泥回流至水解池，水力停留时间为12h，水解后出水进入缺氧池，水力停留时间为11h，按进水体积的30％将二沉池中污泥回流至缺氧池缺氧池出水进入好氧池进行硝化反应，水力停留时间为45h，好氧池中500％的硝化液回流至缺氧池进行反硝化作用。利用A/A/O生化池的缺氧、兼氧、好氧机制降解废水的中的有机物质，同时将O池内硝化液和二沉池内的污泥利用气提回流至缺氧池，在降解有机物质的同时降解废水中的氨氮；
步骤四：混凝沉淀池的污泥和二沉池生化的剩余污泥分别利用气提装置提压入污泥浓缩池。破乳气浮池的浮渣和混凝沉淀池的浮油经收集后利用重力压入污泥浓缩池，再经板框压滤机压滤后成泥饼外运，以防止二次污染。
实施例1的水处理结果如表1所示，实施例2的水处理结果如表2所示，实施例3的水处理结果如表3所示。
表1实施例1的水处理结果
表2实施例2的水处理结果
表3实施例3的水处理结果
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (6)
1.一种乳化液废水处理系统的乳化液废水处理工艺，乳化液废水处理系统，包括集水井，集水井通过提升泵连接有调节池，调节池内设有液位计、流量计，调节池通过管道连接有破乳气浮池，破乳气浮池内设有混凝反应区、接触区、分离区，破乳气浮池通过管道连接有催化氧化池，催化氧化池内设有pH控制器、ORP控制器，催化氧化池通过管道连接有混凝沉淀池，混凝沉淀池内设有pH调整区、混凝区、沉淀区，混凝沉淀池通过管道连接有A/A/O生化池，A/A/O生化池通过管道连接有二沉池，沉淀区、二沉池通过第一气提装置连接有污泥浓缩池；
其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将乳化液废水收集汇入集水井，集水井的出水进入调节池，调节废水的水质水量，调节水质水量后的废水进入破乳气浮池，在破乳气浮池内加入破乳剂、混凝剂及助凝剂；乳化液废水在调节池内的停留时间为6～8h，破乳剂为氯化镁、硫酸钙或硫酸镁，破乳剂的投加量为10～15mg/L；混凝剂为聚合氯化铝，助凝剂为聚丙烯酰胺，聚合氯化铝的投加量为15～20mg/L，聚丙烯酰胺的投加量为1～1.5mg/L；
步骤二：通过破乳气浮池去除废水中的油后，进入催化氧化池进行催化氧化，把难降解有机物的结构破坏，催化氧化池的出水进入混凝沉淀池，加入碱、混凝剂及助凝剂将未被氧化的有机物混凝沉淀；碱为氢氧化钠，混凝剂为聚合氯化铝，助凝剂为聚丙烯酰胺，氢氧化钠的投加量为2～5mg/L，聚合氯化铝的投加量为20～25mg/L，聚丙烯酰胺的投加量为1～2mg/L；
步骤三：混凝沉淀池的出水进入A/A/O生化池进行生化反应，A/A/O生化池包括通过管道依次连接的水解池、缺氧池及好氧池，好氧池出水进入二沉池进行沉淀，按进水体积的50～70％将二沉池中污泥回流至水解池，水力停留时间为8～12h，水解池的出水进入缺氧池，水力停留时间为10～12h，按进水体积的30～50％将二沉池中污泥回流至缺氧池，缺氧池出水进入好氧池进行硝化反应，水力停留时间为40～45h，好氧池中300～500％的硝化液回流至缺氧池进行反硝化作用；
步骤四：混凝沉淀池中的污泥和二沉池中的剩余污泥分别利用气提装置提升至污泥浓缩池，浓缩后的污泥经板框压滤机压滤成泥饼外运。
2.根据权利要求1所述的一种乳化液废水处理系统的乳化液废水处理工艺，其特征在于：破乳气浮池的表面设有浮渣刮除装置。
3.根据权利要求1所述的一种乳化液废水处理系统的乳化液废水处理工艺，其特征在于：A/A/O生化池包括通过管道依次连接的水解池、缺氧池及好氧池，好氧池中设有第二气提装置，好氧池通过第二气提装置与缺氧池连通。
4.根据权利要求1所述的一种乳化液废水处理系统的乳化液废水处理工艺，其特征在于：调节池、混凝反应区、催化氧化池以及pH调整区和混凝区均设有搅拌装置。
5.根据权利要求1所述的一种乳化液废水处理系统的乳化液废水处理工艺，其特征在于：破乳气浮池和混凝沉淀池通过浮油或浮渣收集导管与污泥浓缩池连接。
6.根据权利要求1所述的一种乳化液废水处理系统的乳化液废水处理工艺，其特征在于：混凝沉淀池内部设有搅拌器及助剂添加装置。
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