CN107473532A - 一种乳化液废水的处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种乳化液废水的处理方法及装置，属于水处理技术领域。主要的工艺过是：斜板隔油、絮凝处理、斜板沉淀、粗过滤、陶瓷膜过滤，再经过生化处理（厌氧、一级好氧、缺氧、二级好氧、MBR过滤），得到处理后的产水。本发明提供的乳化液废水处理方法，可以有效去除废水中的油污、颗粒物，采用陶瓷膜过滤时，可以去除乳化液中的细小油滴，同时采用了助滤剂避免了陶瓷膜的污染过程，使过滤通量得到了提高，通过采用陶瓷膜防堵塞结构，防止了助滤剂颗粒的阻塞陶瓷膜管的问题。

Description

一种乳化液废水的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及一种乳化液废水的处理方法及装置，属于水处理技术领域。

背景技术

含油乳化废水是一种处理难度较大的废水，在大型钢铁企业、机械加工业中大量存在。虽然在近十儿年里，处理技术得到了相应的提高，但随着各行各业对轧制板材的要求越来越高，各大型钢铁企业都在钢材表面涂层技术和钢材表面洁净技术上做了大量的技术改进，尤其是为了保证高附加值产品在轧制过程的质量稳定，所采用乳化液中的乳化油分子量越来越小，乳化剂组成越来越复杂，随之而来的轧钢废水的污染成分产生了质与量的变化，对现有的处理技术带来极大的困难和挑战。

在机械加工行业中，金属的切割、研磨、钻孔、拉丝、压延等加工工艺中为了减小摩擦力、降低热效应、延长刀具寿命、提高加工质量和生产效率，大量采用了乳化切削液。在许多工业部门的金属零部件和设备的清洗过程中，会产生大量的废水，这些废水含有从零部件上清洗下来的油、乳化液和切削杂质。物油、乳化剂和水构成的油水乳化液。由于废液中含有大量的不饱和油脂、皂类、乳化剂和添加剂等有机物，在长期使用中被大气中的氧氧化，另外在金属切削过程中产生的高温和金属的催化作用，使乳化液中的油脂发生氧化，但更主要的原因是由于缺少光照，在25～40℃温度下，细菌大量繁殖形成缺氧环境，致使乳化液腐败变质，并产生难闻的臭味，因此乳化液必需定期更换。由于废液中的油滴在乳化剂的作用下高度分散在水中，油滴粒径在1微米以下，处于乳化状态，所以比分散的油污更难清除，更易被植物吸收，而且许多乳化剂有致癌作用，其危害性甚为严重。过去对这种含油废水的危害性认识不足，加之这类废水单台排放量不大，污染来源繁杂，大都采用直接排放，即便是处理也较为粗放。随着工业的迅速发展，特别是近年来NC机床、加工中心等先进设备的大量运用，切削速度越来越高，切削液的用量也越来越大，此类废液的排放量与日俱增。

在冷轧液、切削液中添加的表面活性剂大部分是烃基化合物，如阴离子型表面活性剂中的脂及酸皂、甘油一酸脂、乙二醇等;非离子型表面活性剂中醚键型与脂键型以及阳离子型的胺盐、四胺盐等。这些表面活性剂从结构上看是两性物质。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型的油滴变成了带负电荷的胶核。由于极性的影响和表面能的作用，带负电荷油滴胶核吸附水中带正电荷离子或极性水分子形成胶体双电层结构。这些油珠外面包有弹性的、有一定厚的双电层，与彼此所带的同性电荷相互排斥，阻止了油滴间相互碰撞并大，使油滴能长期稳定地存在于水中，油滴粒径在0.1～25微米之间，在水中呈乳浊状或乳化状。由于表面活性剂降低了体系表面自由能，使体系界而总能量保持在较低的水平，同时还由于双电层和同性电荷的存在使含油乳化废水较难分离。要达到分离的目的，必须压缩胶体双电层厚度，降低ζ电位，为油水分离创造条件。

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。无机陶瓷膜以其化学稳定性好、 机械强度高等优点越来越多应用于废乳化液的处理。

CN104649481A公开了一种用于处理废乳化液的设备，包括：用于对待处理废乳化液进行除浮油处理的除浮油装置，去除漂浮于废乳化液液面上的浮油；用于对去除了浮油的废乳化液进行油水分离处理的油水分离装置，去除悬浮于废乳化液中的分散油；用于对油水分离处理后的废乳化液进行电化学处理的电化学处理装置，使其中的乳化油和溶解油絮凝；其中，利用通电的铝板和纳米陶瓷膜进行所述的电化学处理；其中，利用断电的纳米陶瓷膜对静置沉淀处理后粗处理乳化液进行超滤处理。CN1736906A公开了一种处理冷轧轧制乳化液废水的方法及其系统。冷轧轧制乳化液废水处理的方法，步骤：1)粗滤：从轧机排放的含油乳化液废水由分配箱进入调节池A、调节池B，送至纸带过滤机A、纸带过滤机B去除杂质；2)进入循环箱除油，进入陶瓷膜超滤装置进行循环超滤，滤出液流入滤出液收集池；3)用输送泵抽至中和池进行中和，送到冷却塔A、冷却塔B进行降温，降温后的水流至生物曝气池进行生物降解，降解后送到膜反应器，经膜反应器后的滤出液排放或回用。CN102887596A公开了一种含油乳化废水或废乳化液的处理方法及装置，其中方法包括有以下步骤：1)将进行pH值调整后的含油乳化废水或废乳化液输入调节池/罐，在调节池/罐内去除游离油；2)从调节池/罐输出后进入破乳聚结反应器，在破乳聚结反应器内完成破乳反应，实现油滴的聚并、增大；3)从破乳聚结反应器中输出后进入气浮装置去除绝大部分的游离油；4)从气浮装置中输出后经陶瓷膜提升泵输入陶瓷膜装置；5)进一步直接输入深度处理系统。其中装置包括有通过管道依次连通的调节池/罐、破乳聚结反应器、气浮装置、陶瓷膜装置及深度处理系统，在调节池/罐和破乳聚结反应器之间设有破乳聚结反应器提升泵，同时在气浮装置和陶瓷膜装置之间设有陶瓷膜提升泵。

但是，由于乳化液废水中的油滴粒径很小、废水分成复杂，容易导致在陶瓷膜在过滤过程中存在着较大的污染，膜污染的问题制约了无机陶瓷膜处理废乳化液技术在工程方面的应用和发展。

发明内容

本发明的目的是：解决陶瓷膜处理乳化液废水过程中膜污染严重而导致的过滤通量低的问题，本发明主要是通过利用助滤剂在乳化液废水过滤过程中能够在陶瓷膜表面形成动态的保护层滤饼而避免油滴过多地进入膜孔中。

技术方案是：

一种乳化液废水的处理方法，包括如下步骤：

第1步，对乳化液废水进行斜板隔油处理，去除浮油；

第2步，对第1步得到的废水进行絮凝处理；

第3步，对第2步得到的废水进行斜板沉降处理，去除沉淀物；

第4步，对第3步得到的废水采用粗过滤器进行过滤，去除大颗粒的杂质；

第5步，对第4步得到的废水采用管式陶瓷膜过滤器进行过滤，去除油滴；

第6步，对第5步得到的废水依次采用厌氧、一级好氧、缺氧、二级好氧处理；

第7步，对第6步得到的废水采用MBR器过滤处理，得到产水。

所述的第1步中，乳化液废水来源于机械加工中的切削液乳化废水，其水质是：含油1000～20000mg/L、pH是7.5～10.5、COD5000～200000 mg/L、固体悬浮物100～1000mg/L、水温15～45℃。

所述的第2步中，絮凝处理所采用的絮凝剂是由聚合氯化铝钙、氯化铁、聚丙烯酰胺、柠檬酸、聚合三氯化铁、膨润土混合而成，重量配比是1：0.8～0.9：1～2：0.1～2：0.1～0.4：1～4；絮凝剂的加入量是废水重量的0.1～0.5wt%。

所述的第4步中，粗过滤器是石英砂过滤器。

所述的第5步中，管式陶瓷膜过滤器的平均孔径范围是50～500μm，过滤过程的膜面流速是1～5m/s，过滤过程中料液温度是20～45℃，过滤压力范围是0.1～0.5MPa。

所述的第5步中，管式陶瓷膜过滤器在过滤过程中，还在废水中加入助滤剂。

所述的助滤剂是凹凸棒土，所述的助滤剂的加入量废水重量的0.5～2wt%。

在管式陶瓷膜过滤器过程之后，将浓缩液送入板框过滤处理，回收助滤剂。

所述的第6步中，厌氧处理的废水温度35～40℃，pH值7～7.5，停留时间15～40小时；一级好氧的废水温度28～35℃，pH值6.5～8.5，DO值0.5～4mg/L，停留时间15～30小时；缺氧处理的废水温度35～40℃，pH值6.5～7.5，DO值0～0.5mg/L，停留时间10～15小时；二级好氧的废水温度28～35℃，二级好氧处理池BOD5≤20mg/L，pH值6.5～8.5，停留时间10～15小时，二级好氧处理出水部分回流至缺氧处理工段，回流比1～1.5。

所述的第7步中，MBR反应器中的滤膜的平均孔径范围是0.02～0.03μm。

一种乳化液废水的处理装置，包括：

斜板隔油器，用于对废水进行除油处理；

絮凝反应器，连接于斜板隔油器料液出口，用于对废水进行絮凝反应；

絮凝剂投加罐，用于向絮凝反应器中加入絮凝剂；

斜板沉淀槽，连接于絮凝反应器的料液出口，用于对废水中的沉淀进行去除；

粗过滤器，连接于斜板沉淀槽的料液出口，用于对废水进行预过滤处理；

管式陶瓷膜过滤器，连接于粗过滤器的料液出口，用于对废水进行过滤；

管式陶瓷膜过滤器的渗透侧依次通过厌氧反应罐、一级好氧池、缺氧反应罐、二级好氧池连接于MBR反应器；

MBR反应器用于对厌氧反应罐、一级好氧池、缺氧反应罐、二级好氧池处理后的废水进行过滤处理。

在管式陶瓷膜过滤器的料液进口处还连接有助滤剂投加罐，用于向废水中加入助滤剂；在管式陶瓷膜过滤器的浓缩液侧还连接有板框过滤器，用于分离出浓缩液中的助滤剂。

管式陶瓷膜过滤器的结构中包括：组件壳体，在组件壳体的两端分别设有封头，封头上分别设有原料进口和原料出口，在组件壳体安装有管式陶瓷膜；组件壳体内部的两端设有花盘，在封头内设有压板，管式陶瓷膜的两端分别套在花盘和压板上的开孔中，压板将花盘压紧后实现管式陶瓷膜的密封，管式陶瓷膜中的管道与封头连通；在组件壳体还设有渗透液出口；在设有原料出口的封头的内部还设有防堵塞结构，用于防止管式陶瓷膜的管道被滤饼堵塞；防堵塞结构包括：

第一固定板，固定于封头内部；

第一固定件朝向管式陶瓷膜的管道的一侧通过第一弹簧连接有阻流板，阻流板朝向管式陶瓷膜的管道的一侧设有杆体，杆体伸入管式陶瓷膜的管道的内部；

第二固定板，固定于封头内部，第二固定板朝向管式陶瓷膜的管道的一侧通过第二弹簧连接于阻流板，阻流板朝向管式陶瓷膜的管道的一侧还设有弹性片，弹性片的一侧设有凸出部；在封头中还设有限位卡，限位卡用于限制凸出部的运动；当第一弹簧处于正常状态时，第二弹簧处于压紧状态；当弹性片变形时，限位卡对凸出部不再具有限位作用。

有益效果

本发明提供的乳化液废水处理方法，可以有效去除废水中的油污、颗粒物，采用陶瓷膜过滤时，可以去除乳化液中的细小油滴，同时采用了助滤剂避免了陶瓷膜的污染过程，使过滤通量得到了提高，通过采用陶瓷膜防堵塞结构，防止了助滤剂颗粒的阻塞陶瓷膜管的问题。

附图说明

图1是本发明提供的乳化液废水处理装置图；

图2是管式陶瓷膜运行通量对比图；

图3是管式陶瓷膜在运行过程上颗粒形成滤饼过程的机理图；

图4是管式陶瓷膜的进口端和出口端的不同滤饼厚度的示意图；

图5是管式陶瓷膜过滤器的结构图；

图6是图5中防阻塞结构的放大图；

图7是图6的下一过滤时刻的结构图。

其中，1、斜板隔油器；2、絮凝反应池；3、絮凝剂投加罐；4、斜板沉淀槽；5、粗过滤器；6、管式陶瓷膜过滤器；7、板框过滤器；8、厌氧反应罐；9、一级好氧池；10、缺氧反应罐；11、二级好氧池；12、MBR反应器；13、助滤剂投加罐；14、组件壳体；15、封头；16、渗透液出口；17、管式陶瓷膜；18、原料进口；19、原料出口；20、压板；21、花盘；22、法兰；23、密封圈；24、防堵塞结构；25、第一固定板；26、阻流板；27、第一弹簧；28、第二弹簧；29、杆体；30、毛刷；31；弹性片；32、凸出部；33、限位卡。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件(例如参考徐南平等著的《无机膜分离技术与应用》，化学工业出版社，2003) 或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

本文使用的近似语在整个说明书和权利要求书中可用于修饰任何数量表述，其可在不导致其相关的基本功能发生变化的条件下准许进行改变。因此，由诸如“约”的术语修饰的值并不局限于所指定的精确值。在至少一些情况下，近似语可与用于测量该值的仪器的精度相对应。除非上下文或语句中另有指出，否则范围界限可以进行组合和/或互换，并且这种范围被确定为且包括本文中所包括的所有子范围。除了在操作实施例中或其他地方中指明之外，说明书和权利要求书中所使用的所有表示成分的量、反应条件等等的数字或表达在所有情况下都应被理解为受到词语“约”的修饰。

以范围形式表达的值应当以灵活的方式理解为不仅包括明确列举出的作为范围限值的数值，而且还包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子区间，犹如每个数值和子区间被明确列举出。例如，“大约0.1%至约5%”的浓度范围应当理解为不仅包括明确列举出的约0.1%至约5%的浓度，还包括有所指范围内的单个浓度（如，1%、2%、3%和4%）和子区间（例如，0.1%至0.5%、1%至2.2%、3.3%至4.4%）。

本说明书中的“去除”，不仅包括完全去除目标物质的情况，还包括部分去除(减少该物质的量)的情况。本说明书中的“提纯”，包括去除任意的或特定的杂质。

本文使用的词语“包括”、“包含”、“具有”或其任何其他变体意欲涵盖非排它性的包括。例如，包括列出要素的工艺、方法、物品或设备不必受限于那些要素，而是可以包括其他没有明确列出或属于这种工艺、方法、物品或设备固有的要素。应理解的是，当一个元件被提及与另一个元件“连接”时，它可以与其他元件直接相连或者与其他元件间接相连，而它们之间插入有元件。

本发明所所述的百分比在无特别说明的情况下是指质量百分比。

本发明所要处理的废水是乳化液废水，特别可以是指机械加工中的切削过程产生的切削液乳化废水。

本发明的方法首先采用斜板隔油池对废水自然分层除油，该步骤中可以去除掉大部分的油污；接下来，需要对废水进行絮凝处理，絮凝可以具有一定的破乳作用，并能将一定量的悬浮颗粒物、污物去除，这里所用的絮凝剂可以是有机无机复合絮凝剂，例如是由聚合氯化铝钙、氯化铁、聚丙烯酰胺、柠檬酸、聚合三氯化铁、膨润土混合而成，重量配比是1：0.8～0.9：1～2：0.1～2：0.1～0.4：1～4。

絮凝之后的废水中含有较多的沉淀物，可以直接通过斜板沉淀的方法进行去除。

再通过粗过滤器对沉降后的废水进行预过滤，去除大颗粒的杂质，以减轻对陶瓷膜过滤器的负荷，这里所用的粗过滤器是石英砂过滤器。

陶瓷膜过滤器，采用的是管式陶瓷膜，可以是单通道，也可以是多通道；陶瓷膜平均孔径是0.005μm～0.05μm，或者截留分子量是1000～200000Da；错流过滤时，膜面流速为1～6m/s，进料压力为0.1～0.5Mpa，进料温度是20～40℃。由于陶瓷膜的孔径过小而难以用电子显微镜等来测定膜表面的孔径，所以用称为截留分子量的值代替平均孔径来作为孔径大小的指标。关于截留分子量，如本领域的教科书中所记载的那样：“将以溶质分子量为横轴、阻止率为纵轴，对数据进行绘制而成的曲线称为截留分子量曲线。而且将阻止率为90%的分子量称为膜的截留分子量”，截留分子量作为表示陶瓷膜的膜性能的指标，为本领域技术人员所熟知。作为构成陶瓷膜的多孔膜材料，能够从现有公知的陶瓷材料中适当选择。例如，可以使用氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化硅、氧化钛、氧化铈、氧化钇，钛酸钡等氧化物类材料；堇青石、多铝红柱石、镁橄榄石、块滑石、硅铝氧氮陶瓷、锆石、铁酸盐等复合氧化物类材料；氮化硅，氮化铝等氮化物类材料；碳化硅等碳化物类材料；羟基磷灰石等氢氧化物类材料；碳、硅等元素类材料；或者含有它们的两种以上的无机复合材料等。还可以使用天然矿物（粘土、粘土矿物、陶渣、硅砂、陶石、长石、白砂）或高炉炉渣、飞灰等。其中，优选选自氧化铝、二氧化锆、氧化钛、氧化镁、氧化硅中的1种或2种以上，更优选以氧化铝、二氧化锆或者氧化钛作为主体构成的陶瓷粉末。其中，这里所说的“作为主体”表示陶瓷粉末总体的50wt%以上（优选75wt%以上、更优选80wt%～100wt%）为氧化铝或二氧化硅。例如，在多孔材料中，氧化铝较为廉价且操作性优异。并且，能够容易地形成具有适合于液体分离的孔径的多孔结构，因此能够容易地制造具有优异的液体透过性的陶瓷分离膜。并且，在上述氧化铝中，特别优选使用α-氧化铝。α-氧化铝具有在化学方面稳定、且熔点和机械强度高的特性。因此，通过使用α-氧化铝，能够制造可以在宽泛用途（例如工业领域）中利用的陶瓷分离膜。

为了减轻含油废水对陶瓷膜的污染，并提高过滤通量，本发明中还在废水中加入颗粒状的助滤剂，所述的助滤剂是凹凸棒土，所述的助滤剂的加入量废水重量的0.5～2wt%。由于助滤剂是较大的颗粒物，可以在膜的表面形成具有保护作用的滤饼层，并具有一定的吸附/阻拦作用，防止过多的滴油进入陶瓷膜的孔道中造成膜的阻塞污染。在管式陶瓷膜过滤器过程之后，将浓缩液送入板框过滤处理，回收助滤剂。

在陶瓷膜过滤之后，可以将大部分的油滴去除，滤液中含有少量的溶解油、有机污染物等，可以通过生化反应方法进行去除，这里的生化反应主要是依次采用厌氧、一级好氧、缺氧、二级好氧处理，再采用MBR器过滤处理，得到产水。厌氧处理的废水温度35～40℃，pH值7～7.5，停留时间15～40小时；一级好氧的废水温度28～35℃，pH值6.5～8.5，DO值0.5～4mg/L，停留时间15～30小时；缺氧处理的废水温度35～40℃，pH值6.5～7.5，DO值0～0.5mg/L，停留时间10～15小时；二级好氧的废水温度28～35℃，二级好氧处理池BOD5≤20mg/L，pH值6.5～8.5，停留时间10～15小时，二级好氧处理出水部分回流至缺氧处理工段，回流比1～1.5。MBR反应器中的滤膜的平均孔径范围是0.02～0.03μm。

在以下的实施例中，所处理的废水来源于机械加工中的切削液乳化废水，其水质是：含油13220mg/L、pH是8.5～9.5、COD 75300 mg/L、固体悬浮物323mg/L、水温28℃。

基于以上的工艺，采用的装置如图1所示：

包括：

斜板隔油器1，用于对废水进行除油处理；

絮凝反应器2，连接于斜板隔油器1料液出口，用于对废水进行絮凝反应；

絮凝剂投加罐3，用于向絮凝反应器2中加入絮凝剂；

斜板沉淀槽4，连接于絮凝反应器2的料液出口，用于对废水中的沉淀进行去除；

粗过滤器5，连接于斜板沉淀槽4的料液出口，用于对废水进行预过滤处理；

管式陶瓷膜过滤器6，连接于粗过滤器5的料液出口，用于对废水进行过滤；

管式陶瓷膜过滤器6的渗透侧依次通过厌氧反应罐8、一级好氧池9、缺氧反应罐10、二级好氧池11连接于MBR反应器12；

MBR反应器用于对厌氧反应罐8、一级好氧池9、缺氧反应罐10、二级好氧池11处理后的废水进行过滤处理。

在管式陶瓷膜过滤器6的料液进口处还连接有助滤剂投加罐13，用于向废水中加入助滤剂；在管式陶瓷膜过滤器6的浓缩液侧还连接有板框过滤器7，用于分离出浓缩液中的助滤剂。

采用管式陶瓷膜在进行过滤时，在膜管的进口端和出口端的凹凸棒土助滤剂滤饼层厚度是不同的，滤饼层的厚度计算模式如式（1）所示，参见图3（错流过滤中由颗粒沉积模型对滤饼厚度的分析 杨泽志、奚旦立、毛艳梅，东华大学学报（自然科学版）第34卷第6期）：

（1）；

式中，ΔL是滤饼层厚度；f1是由渗透引起的垂直于膜表面的力；f2是由错流速度引起的平行于膜表面的力；f3是由粘附和摩擦引起的向后的力；S是颗粒的比表面积；C是颗粒质量浓度；Δt是过滤时间。

在过滤过程中，在原料进口端会具有较大的流量，因此流速f2较大，形成的凹凸棒土助滤剂滤饼层容易被错流作用去除，因此，在进口端形成的凹凸棒土助滤剂滤饼层厚度不会较厚；而随着过滤的进行，渗透液不断从陶瓷膜的表面进入渗透侧，在膜管内的流量就会相应地减小，导致式（1）中的K3·F2项相应地减小，就导致了滤饼厚度ΔL的增大，会导致滤饼层在出口端容易形成较厚的结构，如图4所示，进口端和出口端的凹凸棒土助滤剂滤饼层厚度不同；有一些极端的情况下，出口端的滤饼层会有时出现凹凸棒土被受到油污的粘附作用而产生相互粘结、增长，直至导致通道被颗粒物、粘性物质等阻塞的情况，而颗粒物又源源不断地进入，会导致阻塞物不断增长，使整只膜管通道全部被堵塞而报废。因此，如何避免高固含量的料液在管式膜过滤过程中不会出现通道堵塞是工程上亟待解决的问题。

本发明中所采用的陶瓷膜过滤器的结构如图5所示，包括：组件壳体14，在组件壳体14的两端分别设有封头15，封头15上分别设有原料进口18和原料出口19，在组件壳体14安装有管式陶瓷膜17；组件壳体14内部的两端设有花盘21，在封头15内设有压板20，管式陶瓷膜17的两端分别套在花盘21和压板20上的开孔中，压板20将花盘21压紧后实现管式陶瓷膜17的密封，管式陶瓷膜17中的管道与封头15连通；在组件壳体14还设有渗透液出口16；

在设有原料出口19的封头的内部还设有防堵塞结构24，用于防止管式陶瓷膜17的管道被凹凸棒土助滤剂滤饼堵塞；

防堵塞结构24的放大图如图6所示，包括：

第一固定板25，固定于封头15内部；

第一固定件25朝向管式陶瓷膜17的管道的一侧通过第一弹簧27连接有阻流板26，阻流板26朝向管式陶瓷膜17的管道的一侧设有杆体29，杆体29伸入管式陶瓷膜17的管道的内部；

第二固定板28，固定于封头15内部，第二固定板28朝向管式陶瓷膜17的管道的一侧通过第二弹簧28连接于阻流板26，阻流板26朝向管式陶瓷膜17的管道的一侧还设有弹性片31，弹性片31的一侧设有凸出部32；在封头15中还设有限位卡33，限位卡33用于限制凸出部32的运动；

当第一弹簧27处于正常状态时，第二弹簧28处于压紧状态。

在过滤过程中，上述的防堵塞结构24的运行过程如下：当开始过滤时，由于管式陶瓷膜17中管道的流体具有较大的流速和冲击力，如图6中所示的状态下时，会冲击阻流板26，当阻流板26受力后，会向靠近原料出口19的方向运动，使得第二弹簧28被压缩于第二固定板34上，并且由于凸出部32是连接于弹性片31上，因此，凸出部31位于限位卡33的靠近原料出口19的一侧；当第一弹簧27处于正常状态（既不被拉伸，也不被压紧的状态）下，第二弹簧28被压紧且使凸出部31位于限位卡33的靠近原料出口19的一侧。当过滤过程中，管式陶瓷膜17中管道出口侧即将发生凹凸棒土助滤剂滤饼层的聚集、堵塞时，会导致管道中的流量减小，因此，流体对阻流板26的冲击力也会减小，第二弹簧28会有恢复形变的趋势，随着管道中流出液体的进一步减小，第二弹簧28将凸出部32越来越紧地压在限位卡33上，由于凸出部32是安装于弹性片31上，当第二弹簧28的恢复形变的趋势更大时，会使弹性片31向上弹起，限位卡33不能再阻拦弹性片31，此时第二弹簧28会突然向管式陶瓷膜17的管道中弹出，使杆体29突然向管道内伸入，破坏了形成的凹凸棒土助滤剂滤饼层结构，使滤饼变得疏松，当滤饼层中的淤积被排出之后，由于水压作用，会有更多的料液从开孔中流出，提高了凹凸棒土淤积的清除率；同时由于第二弹簧28是从压紧状态被弹出的，而第二弹簧28处于压紧状态时第一弹簧27是处于正常状态，那么当阻流板26向管道运动后，第一弹簧27被突然拉伸，因此，第一弹簧27被拉伸后也会有一个回复形变的过程，使得杆体29也会产生了一个朝向原料出口19方向的震动，也就是说第一弹簧28和第二弹簧28的相互联动，产生了在图6中的阻流板26的“向右”-“向左”的连贯运动，这样的一个动作进一步地可以使凹凸棒土助滤剂滤饼层更加疏松，也就更容易被水流冲走。当水流将滤饼冲开后，管式陶瓷膜17管道内部水流又会突然增大，使得阻流板26受力之后向原料出口19一侧运动，由于水流压力较大，使得第二弹簧28再次被压紧，弹性片31向上弹起之后，使凸出部31再次回复至限位卡33的朝向原料出口19的一侧，使得图7的状态再次回复至如图6所示的状态。如此循环往复，使得在过滤过程中，过滤器的末端就循环如图6-图7这样的“堵塞”、“松动”、“少量排出”、“冲开淤积”进行往复运动，解决了滤饼堵塞过滤通道的问题。在一个实施方式中，杆体29上还设有毛刷30，毛刷30用于打散滤饼层；可以进一步提高对凹凸棒土助滤剂滤饼层松动的作用。

实施例1

第1步，对乳化液废水进行斜板隔油处理，去除浮油；

第2步，对第1步得到的废水进行絮凝处理，絮凝剂的加入量是废水重量的0.1wt%，絮凝剂是由聚合氯化铝钙、氯化铁、聚丙烯酰胺、柠檬酸、聚合三氯化铁、膨润土混合而成，重量配比是1：0.8：1：0.1：0.1：1；

第3步，对第2步得到的废水进行斜板沉降处理，去除沉淀物；

第4步，对第3步得到的废水采用石英砂过滤器进行过滤，去除大颗粒的杂质；

第5步，对第4步得到的废水采用管式陶瓷膜过滤器进行过滤，陶瓷膜过滤器的结构如图5～7所示，管式陶瓷膜过滤器的平均孔径范围是50μm，过滤过程的膜面流速是1m/s，过滤过程中料液温度是20℃，过滤压力范围是0.1MPa，去除油滴，陶瓷膜过滤过程中加入助滤剂凹凸棒土，加入量废水重量的0.8wt%；

第6步，对第5步得到的废水依次采用厌氧、一级好氧、缺氧、二级好氧处理，厌氧处理的废水温度35℃，pH值7～7.5，停留时间15小时；一级好氧的废水温度28℃，pH值6.5～8.5，DO值0.5mg/L，停留时间15小时；缺氧处理的废水温度35℃，pH值6.5～7.5，DO值0.1mg/L，停留时间10小时；二级好氧的废水温度28℃，二级好氧处理池BOD5≤20mg/L，pH值6.5～8.5，停留时间10小时，二级好氧处理出水部分回流至缺氧处理工段，回流比1；

第7步，对第6步得到的废水采用MBR器过滤处理，MBR反应器中的滤膜的平均孔径范围是0.02μm，得到产水。

实施例2

第1步，对乳化液废水进行斜板隔油处理，去除浮油；

第2步，对第1步得到的废水进行絮凝处理，絮凝剂的加入量是废水重量的0.1～0.5wt%，絮凝剂是由聚合氯化铝钙、氯化铁、聚丙烯酰胺、柠檬酸、聚合三氯化铁、膨润土混合而成，重量配比是1： 0.9： 2： 2： 0.4： 4；

第3步，对第2步得到的废水进行斜板沉降处理，去除沉淀物；

第4步，对第3步得到的废水采用石英砂过滤器进行过滤，去除大颗粒的杂质；

第5步，对第4步得到的废水采用管式陶瓷膜过滤器进行过滤，陶瓷膜过滤器的结构如图5～7所示，管式陶瓷膜过滤器的平均孔径范围是500μm，过滤过程的膜面流速是1～5m/s，过滤过程中料液温度是45℃，过滤压力范围是 0.5MPa，去除油滴，陶瓷膜过滤过程中加入助滤剂凹凸棒土，加入量废水重量的0.8wt%；

第6步，对第5步得到的废水依次采用厌氧、一级好氧、缺氧、二级好氧处理，厌氧处理的废水温度40℃，pH值7～7.5，停留时间40小时；一级好氧的废水温度35℃，pH值6.5～8.5，DO值4mg/L，停留时间30小时；缺氧处理的废水温度40℃，pH值6.5～7.5，DO值0.5mg/L，停留时间15小时；二级好氧的废水温度35℃，二级好氧处理池BOD5≤20mg/L，pH值6.5～8.5，停留时间15小时，二级好氧处理出水部分回流至缺氧处理工段，回流比1.5；

第7步，对第6步得到的废水采用MBR器过滤处理，MBR反应器中的滤膜的平均孔径范围是0.03μm，得到产水。

实施例3

第1步，对乳化液废水进行斜板隔油处理，去除浮油；

第2步，对第1步得到的废水进行絮凝处理，絮凝剂的加入量是废水重量的0.1～0.5wt%，絮凝剂是由聚合氯化铝钙、氯化铁、聚丙烯酰胺、柠檬酸、聚合三氯化铁、膨润土混合而成，重量配比是1：0.85：1.5：0.5：0.2：2；

第3步，对第2步得到的废水进行斜板沉降处理，去除沉淀物；

第4步，对第3步得到的废水采用石英砂过滤器进行过滤，去除大颗粒的杂质；

第5步，对第4步得到的废水采用管式陶瓷膜过滤器进行过滤，陶瓷膜过滤器的结构如图5～7所示，管式陶瓷膜过滤器的平均孔径范围是200μm，过滤过程的膜面流速是1～5m/s，过滤过程中料液温度是30℃，过滤压力范围是0.2MPa，去除油滴，陶瓷膜过滤过程中加入助滤剂凹凸棒土，加入量废水重量的0.8wt%；

第6步，对第5步得到的废水依次采用厌氧、一级好氧、缺氧、二级好氧处理，厌氧处理的废水温度37℃，pH值7～7.5，停留时间20小时；一级好氧的废水温度30℃，pH值6.5～8.5，DO值0.8mg/L，停留时间25小时；缺氧处理的废水温度38℃，pH值6.5～7.5，DO值0.2mg/L，停留时间12小时；二级好氧的废水温度32℃，二级好氧处理池BOD5≤20mg/L，pH值6.5～8.5，停留时间12小时，二级好氧处理出水部分回流至缺氧处理工段，回流比1.2；

第7步，对第6步得到的废水采用MBR器过滤处理，MBR反应器中的滤膜的平均孔径范围是0.03μm，得到产水。

实施例4

与实施例3的区别是：，陶瓷膜过滤过程中未加入助滤剂凹凸棒土。

实施例5

与实施例3的区别是：采用的是陶瓷膜过滤器中未安装防堵塞结构24。

以上实施例的废水处理结果如下表所示：

从上表中可以看出，本发明提供的乳化液的废水处理方法可以获得水质较好的产水，油含量、COD、BOD都达到可以排放标准；实施例4中由于未加入助滤剂，导致了稳定通量仅仅为实施例3中的一半左右；实施例5中没有采用带有防阻塞结构的陶瓷膜过滤器，在运行至120min左右就发生了孔道阻塞，陶瓷膜过滤器无法工作。

Claims (10)

1.一种乳化液废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

第1步，对乳化液废水进行斜板隔油处理，去除浮油；

第2步，对第1步得到的废水进行絮凝处理；

第3步，对第2步得到的废水进行斜板沉降处理，去除沉淀物；

第4步，对第3步得到的废水采用粗过滤器进行过滤，去除大颗粒的杂质；

第5步，对第4步得到的废水采用管式陶瓷膜过滤器进行过滤，去除油滴；

第6步，对第5步得到的废水依次采用厌氧、一级好氧、缺氧、二级好氧处理；

第7步，对第6步得到的废水采用MBR器过滤处理，得到产水。

2.根据权利要求1所述的乳化液废水的处理方法，其特征在于，所述的第1步中，乳化液废水来源于机械加工中的切削液乳化废水，其水质是：含油1000～20000mg/L、pH是7.5～10.5、COD5000～200000 mg/L、固体悬浮物100～1000mg/L、水温15～45℃。

3.根据权利要求1所述的乳化液废水的处理方法，其特征在于，所述的第2步中，絮凝处理所采用的絮凝剂是由聚合氯化铝钙、氯化铁、聚丙烯酰胺、柠檬酸、聚合三氯化铁、膨润土混合而成，重量配比是1：0.8～0.9：1～2：0.1～2：0.1～0.4：1～4。

4.根据权利要求1所述的乳化液废水的处理方法，其特征在于，所述的第4步中，粗过滤器是石英砂过滤器；所述的第5步中，管式陶瓷膜过滤器的平均孔径范围是50～500μm，过滤过程的膜面流速是1～5m/s，过滤过程中料液温度是20～45℃，过滤压力范围是0.1～0.5MPa。

5.根据权利要求1所述的乳化液废水的处理方法，其特征在于，所述的第5步中，管式陶瓷膜过滤器在过滤过程中，还在废水中加入助滤剂；所述的助滤剂是凹凸棒土，所述的助滤剂的加入量废水重量的0.5～2wt%；在管式陶瓷膜过滤器过程之后，将浓缩液送入板框过滤处理，回收助滤剂。

6.根据权利要求1所述的乳化液废水的处理方法，其特征在于，所述的第6步中，厌氧处理的废水温度35～40℃，pH值7～7.5，停留时间15～40小时；一级好氧的废水温度28～35℃，pH值6.5～8.5，DO值0.5～4mg/L，停留时间15～30小时；缺氧处理的废水温度35～40℃，pH值6.5～7.5，DO值0～0.5mg/L，停留时间10～15小时；二级好氧的废水温度28～35℃，二级好氧处理池BOD5≤20mg/L，pH值6.5～8.5，停留时间10～15小时，二级好氧处理出水部分回流至缺氧处理工段，回流比1～1.5。

7.根据权利要求1所述的乳化液废水的处理方法，其特征在于，所述的第7步中，MBR反应器中的滤膜的平均孔径范围是0.02～0.03μm。

8.一种乳化液废水的处理装置，其特征在于，包括：

斜板隔油器（1），用于对废水进行除油处理；

絮凝反应器（2），连接于斜板隔油器（1）料液出口，用于对废水进行絮凝反应；

絮凝剂投加罐（3），用于向絮凝反应器（2）中加入絮凝剂；

斜板沉淀槽（4），连接于絮凝反应器（2）的料液出口，用于对废水中的沉淀进行去除；

粗过滤器（5），连接于斜板沉淀槽（4）的料液出口，用于对废水进行预过滤处理；

管式陶瓷膜过滤器（6），连接于粗过滤器（5）的料液出口，用于对废水进行过滤；

管式陶瓷膜过滤器（6）的渗透侧依次通过厌氧反应罐（8）、一级好氧池（9）、缺氧反应罐（10）、二级好氧池（11）连接于MBR反应器（12）；

MBR反应器用于对厌氧反应罐（8）、一级好氧池（9）、缺氧反应罐（10）、二级好氧池（11）处理后的废水进行过滤处理。

9.根据权利要求8所述的乳化液废水的处理装置，其特征在于，在管式陶瓷膜过滤器（6）的料液进口处还连接有助滤剂投加罐（13），用于向废水中加入助滤剂；在管式陶瓷膜过滤器（6）的浓缩液侧还连接有板框过滤器（7），用于分离出浓缩液中的助滤剂。

10.根据权利要求8所述的乳化液废水的处理装置，其特征在于，管式陶瓷膜过滤器（6）的结构中包括：组件壳体（14），在组件壳体（14）的两端分别设有封头（15），封头（15）上分别设有原料进口（18）和原料出口（19），在组件壳体（14）安装有管式陶瓷膜（17）；组件壳体（14）内部的两端设有花盘（21），在封头（15）内设有压板（20），管式陶瓷膜（17）的两端分别套在花盘（21）和压板（20）上的开孔中，压板（20）将花盘（21）压紧后实现管式陶瓷膜（17）的密封，管式陶瓷膜（17）中的管道与封头（15）连通；在组件壳体（14）还设有渗透液出口（16）；在设有原料出口（19）的封头的内部还设有防堵塞结构（24），用于防止管式陶瓷膜（17）的管道被滤饼堵塞；防堵塞结构（24）包括：

第一固定板（25），固定于封头（15）内部；

第一固定件（25）朝向管式陶瓷膜（17）的管道的一侧通过第一弹簧（27）连接有阻流板（26），阻流板（26）朝向管式陶瓷膜（17）的管道的一侧设有杆体（29），杆体（29）伸入管式陶瓷膜（17）的管道的内部；

第二固定板（28），固定于封头（15）内部，第二固定板（28）朝向管式陶瓷膜（17）的管道的一侧通过第二弹簧（28）连接于阻流板（26），阻流板（26）朝向管式陶瓷膜（17）的管道的一侧还设有弹性片（31），弹性片（31）的一侧设有凸出部（32）；在封头（15）中还设有限位卡（33），限位卡（33）用于限制凸出部（32）的运动；当第一弹簧（27）处于正常状态时，第二弹簧（28）处于压紧状态；杆体（29）上还设有毛刷（30），毛刷（30）用于打散滤饼层。