CN108947123B - 一种废乳化液的资源化处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废乳化液的资源化处理工艺，按照以下工序处理：(1)粗过滤→(2)分离有机相→(3)第一阶段净化→(4)第二阶段净化→(5)第三阶段净化→(6)蒸发→(7)生化处理。本发明创造性的运用逐级的进行分段去除和处理，每段都要适应其处置的局限要求，这样阶梯的一路处理处置，适应由高到低的合理性要求，处理处置针对性强，处理处置达到国标排放要求。成本投入比较前者稍大些，主要是前端的分离和化学处理，但处理处置效果很好，且整体投入较其他处理工艺成本大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及工业废水处理领域，具体地说，是涉及一种废乳化液的资源化处理工艺。
背景技术
乳化液在环保处置行业来说，来源量相当的大，与其实际涉及到的行业也相当广，再加之各产废单位不严格把控，使其本身极具复杂性的乳化液更具复杂，并雪上加霜，所以更对环保处理处置行业来说，难度是不言而喻的，主要表现在这些方面，对于危废乳化液的类别为HW09，主要以含油/水、烃/水混合物或乳化液，然而在实际归类、区别和运输等环节中会有有机溶剂、有机物、矿物油、显影液、涂料油漆类、表面活性剂类等相互混合融合，严重的不单一性给处理处置带来非常严峻的技术难题。这类乳化液产量大，其COD、氨氮离奇的高，(COD在40万-60万mg/l，氨氮在3万-10万mg/l)一类污染物和二类污染物几乎全部占有而且相当的高，并对环境有很大的毒性和致癌等危害。因为含水量太大，又不具燃值，不能完全燃烧，必须有很多特殊处理处置办法。
目前处理废乳化液的方法主要有以下几种：
(1)沉降法：通过重力使两相分离是废水处理中最基本的方法，适用于水相和油相密度相差较大的废水，隔油池是常用的处理设施。此法运行费用低，但随着乳化剂的研究越来越广泛，品质越来越好，油水结合得更加稳定，因此沉降法的效果越来越差。
(2)气浮法：利用微小气泡与油粒结合，减小其密度并上浮至水面，从而实现油水分离。此法应用范围较广，工艺相对成熟，分离效果也比较好，但运行中会产生大量微小气泡，费用高、占地面积大，对含油量较低的乳化液处理效率较差。
(3)破乳剂法：根据废液中乳化油、乳化剂界面性质的性质，加入相应类型的破乳剂，改变界面张力使表面活性剂分子聚集，从而从废液中分离。此法的关键在于选择合适的破乳剂。因废乳化液成分复杂多变，单一的破乳剂不能满足多种废液的处理要求，在应用上有所限制。
(4)酸析法：通过向废液中添加无机酸，产生大量质子，打破油相粒子表面双电层结构，使其失稳凝聚并与水分离。此法一般会结合气浮的方法使油相上浮至水面，刮油进行单独处理。经实验验证，酸析法只对部分乳化液有效，实用性并不高。
目前大部分处置企业都基本上使用多效蒸发设施，把乳化液进行浓缩蒸发，这样的话，本身这类乳化液混合成分复杂，在溶液里溶解性好，沸点有些和水的差不多，还有些是低沸点物，所以在蒸发时，会有较多污染物一起被蒸发出，还有些共沸物也会一起带出，从表面上看所蒸出的冷凝水是较透亮的，但实际上它的COD、氨氮和大多数二类污染物都相当高,部分高温裂解，气味特别大，毒性也很大，含量相当高(COD至少在50000-180000mg/l，氨氮还在10000以上，二类污染物含有的大多有毒成分，直接影响水质的后续处理)如将这类水直接进入生化污水处理系统，将会是整个处理系统瘫痪，主要就是生物菌种逐渐全部死去，失去处理处置能力，即使先进行芬顿处理也不行，原因芬顿处理是有局限性的，含量过高的COD、氨氮和部分二类污染物，(较复杂混合的有机物质是它的COD、氨氮和部分二类污染物高的主要原因)无法有效的降低处理，所以在此类方法不可取，成本投入虽不大，但工艺路子行不通，无法达标排放。主要是对复杂的乳化液蒸出水不理想，同时芬顿法对高COD，高氨氮是有范围和一定局限性，尤其是不明确的混合有机废水，处理效果非常不理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了涉及一种废乳化液的资源化处理工艺。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种废乳化液的资源化处理工艺，按照以下工序处理：
(1)粗过滤→(2)分离有机相→(3)第一阶段净化→(4)第二阶段净化→(5)第三阶段净化→(6)蒸发→(7)生化处理。
优选的，步骤(1)粗过滤：取废乳化液用边长为0.1-0.3厘米的方格铁丝网进行预先粗过滤，即得滤液a。
优选的，步骤(2)分离有机相：将步骤(1)所得滤液a搅拌5-20分钟，静置30分钟以上分层：将最上层的油相分离后下层的乳化层和水相层液体备用。
优选的，步骤(3)第一阶段净化：将步骤(2)所得的乳化层和水相层液体转入反应釜中，搅拌混合下加入相当于滤液a重量0.9-4.5％的氧化钙，再加入相当于滤液a重量0.8-4％的纯碱，搅拌下通入蒸汽加热至40-60℃，搅拌20-40分钟后，打入压滤机进行过滤，滤饼分离后得滤液b。
优选的，步骤(4)第二阶段净化：将滤液b转入反应釜用强酸进行酸化，当pH到2-3时，搅拌下加入相当于滤液a重量0.6-8％硫酸亚铁，搅拌20钟，升温到40℃，按相当于滤液a重量3-10％滴加浓度为30％的双氧水进行氧化净化，待双氧水已释放完，搅拌15-30分钟，用氧化钙和碳酸钠将pH值调到中性，再加入相当于滤液a重量3-8％的硅藻土，搅拌5-20分钟后直接压滤得滤液c。
进一步优选的，步骤(4)中所述强酸为盐酸。
优选的，步骤(5)第三阶段净化：将滤液c按1.2-6％缓慢加入强氯精，搅拌或曝气反应1-2h，再用氧化钙和碳酸钠将pH值调到8-9，搅拌30分钟后，进入压滤机压滤得滤液d。
进一步优选，步骤(4)和步骤(5)中所述氧化钙和碳酸钠重量配比为：氧化钙:碳酸钠＝5:3。
进一步优选，步骤(5)加入强氯精后，曝气反应1-2小时。
优选的，步骤(6)蒸发：将滤液d转入蒸发设备进行蒸发，得冷凝水和釜底固化物；
优选的，步骤(7)生化处理：步骤(6)所得冷凝水进行生化处置，回用或达标排放。
本发明有益效果是：
现在市场所出现的乳化液处理处置企业和设备，大多都是具有单一乳化性的乳化液，一部分以蒸发为前提，对蒸发出的冷凝水经过至少五倍的稀释后，进入其芬顿、物化、再次蒸馏，生化(如不进入再次蒸发就是所谓的膜处理设备，但对进水标准要求很严格)。另外大部分企业和公司也只是针对单一乳化废水作为处理处置。
此类处理处置方法局限性太大，针对性不强，较单一性，工艺的处理处置的排列不合理，工艺成本投入大，控制不好，如以环保处理处置混合原样乳化液，在高温蒸发过程中其中含有的复杂有机物，会发生较复杂的裂解，蒸出的水会含有难以降解的有机物、低沸点物、共沸共熔物和部分毒性有机物，在后续的生化处理处置过程中，低沸点物和共沸共熔物大部分通过芬顿处置可达到一定的效果，而且会在此产生大量的釜底，此时的釜底量会很大(对后续的处理带来很大的问题，里面含有大部分的结晶盐和大量的有机东西，整体物料为固液混合的粘稠状)，毒性物质不能具体处置还会杀死生化微生物，长期会造成丧失生化处置能力，因为菌种起不到处置的效果，按市场的处理此投资约在400万。
如果使用膜处理系统的话，此设备会对水进行精细化处理，但对于进入水也要求比较严格，水质要求较高节余水会较少，因为能通过它过滤膜的水较多，水质要求较低的话，节余的水会很多，同时无形中又增加了处理处置量，此设备的资金投入量相当的大，以处理量来计算，计算而且最为重要的是它的处理膜的更换相当的贵，其他方面的处理模式类同，此设备启用以每天处置100吨计算需投入约300-400万。
本发明创造性的运用逐级的进行分段去除和处理，每段都要适应其处置的局限要求，这样阶梯的一路处理处置，适应由高到低的合理性要求，处理处置针对性强，处理处置达到国标排放要求。成本投入比较前者稍大些，主要是前端的分离和化学处理，但处理处置效果很好，且整体投入较其他处理工艺成本大大降低。
考虑到其混合后复杂的乳化液处理难度，首先对工艺流程进行系统化的考虑和整理，由难到易，进行阶梯递减化处理，这样对于各工艺段适应性处理处置，又是一个体系化的考虑。具体针对性强，药剂成本投入量少。对于进入整个处理的设备投入量较少，通过分步对待，各段运用不同方法，处理处置效果和效率好，设备使用以常规处理设施为主，无需高端设备、设施即可有效的解决现有的难题，适合接近大生产线，工艺较为简单，操作实用性强，危险性小，最终的处理处置能达到标准，保守计算全工序，全资金投入约为100-200万，不管是针对现有的国标检测执行标准，并可适应各项检测标准，为环保行业解决了一项硬性的处置难题。
具体实施方式
以下是本发明内容的具体实施例，用于阐述本申请文件中所要解决技术问题的技术方案，有助于本领域技术人员理解本发明内容，但本发明技术方案的实现并不限于这些实施例。
实施例1废乳化液的资源化处理工艺
废乳化液的资源化处理工艺，按照以下工序处理：
(1)粗过滤→(2)分离有机相→(3)第一阶段净化→(4)第二阶段净化→(5)第三阶段净化→(6)蒸发→(7)生化处理。
实施例2废乳化液的资源化处理工艺
废乳化液的资源化处理工艺，按照以下步骤处理：
步骤(1)粗过滤：取废乳化液用边长为0.1-0.3厘米的方格铁丝网进行预先粗过滤，即得滤液a；
经检测滤液a的COD值和氨氮含量如表1。
表1滤液a的COD值和氨氮含量
步骤(2)分离有机相：将步骤(1)所得滤液a搅拌5分钟，静置30分钟以上分层：将最上层的油相分离后下层的乳化层和水相层液体备用；
步骤(3)第一阶段净化：步骤(2)所得的乳化层和水相层液体转入反应釜中，搅拌混合下加入相当于滤液a重量0.9％的氧化钙，再加入相当于滤液a重量0.8％的纯碱，搅拌下通入蒸汽加热至40℃，搅拌20分钟后，打入压滤机进行过滤，滤饼分离后得滤液b；
经检测滤液b的COD值和氨氮含量如表2。
表2滤液b的COD值和氨氮含量
| COD(mg/l) | 氨氮(mg/l) |
| 85676 | 14469 |
步骤(4)第二阶段净化：将滤液b转入反应釜用盐酸进行酸化，当pH到2时，搅拌下加入相当于滤液a重量0.6％硫酸亚铁，搅拌20钟，升温到40℃，按相当于滤液a重量3％滴加浓度为30％的双氧水进行氧化净化，待双氧水已释放完，搅拌15分钟，用氧化钙和碳酸钠混合物(料比5:3)将pH值调到中性，再加入相当于滤液a重量3％的硅藻土，搅拌5分钟后直接压滤得滤液c；
步骤(5)第三阶段净化：滤液c按1.2％缓慢加入强氯精，曝气反应1h过滤，所得滤液再用氧化钙和碳酸钠混合物(料比5:3)将pH值调到8-9，搅拌30分钟后，进入压滤机压滤得滤液d。
检测滤液d的COD值和氨氮含量如表3。
表3滤液d的COD值和氨氮含量
| COD(mg/l) | 氨氮(mg/l) |
| 5394 | 627 |
步骤(6)蒸发：将滤液d转入蒸发设备进行蒸发，得冷凝水和釜底固化物；
检测冷凝水的COD值和氨氮含量如表4。
表4冷凝水的COD值和氨氮含量
| COD(mg/l) | 氨氮(mg/l) |
| 1865 | 139 |
步骤(7)生化处理：步骤(6)所得冷凝水进行生化处置，回用或达标排放。
检测步骤(7)生化处理后水中的COD值和氨氮含量如表5。
表5冷凝水的COD值和氨氮含量
| COD(mg/l) | 氨氮(mg/l) |
| 203 | 21 |
实施例3废乳化液的资源化处理工艺
废乳化液的资源化处理工艺，按照以下步骤处理：
步骤(1)粗过滤：取废乳化液用边长为0.1-0.3厘米的方格铁丝网进行预先粗过滤，即得滤液a；
经检测滤液a的COD值和氨氮含量如表6。
表6滤液a的COD值和氨氮含量
| COD(mg/l) | 氨氮(mg/l) |
| 395868 | 40268 |
步骤(2)分离有机相：将步骤(1)所得滤液a搅拌20分钟，静置30分钟以上分层：将最上层的油相分离后下层的乳化层和水相层液体备用；
步骤(3)第一阶段净化：步骤(2)所得的乳化层和水相层液体转入反应釜中，搅拌混合下加入相当于滤液a重量4.5％的氧化钙，再加入相当于滤液a重量4％的纯碱，搅拌下通入蒸汽加热至60℃，搅拌40分钟后，打入压滤机进行过滤，滤饼分离后得滤液b；
经检测滤液b的COD值和氨氮含量如表7。
表7滤液b的COD值和氨氮含量
| COD(mg/l) | 氨氮(mg/l) |
| 69673 | 11936 |
步骤(4)第二阶段净化：将滤液b转入反应釜用盐酸进行酸化，当pH到3时，搅拌下加入相当于滤液a重量8％硫酸亚铁，搅拌20钟，升温到40℃，按相当于滤液a重量3-10％滴加浓度为30％的双氧水进行氧化净化，待双氧水已释放完，搅拌30分钟，用氧化钙和碳酸钠混合物(料比5：3)将pH值调到中性，再加入相当于滤液a重量8％的硅藻土，搅拌20分钟后直接压滤得滤液c；
步骤(5)第三阶段净化：滤液c按6％缓慢加入强氯精，搅拌反应2h过滤，所得滤再用氧化钙和碳酸钠混合物(料比5：3)将pH值调到8-9，搅拌30分钟后，进入压滤机压滤得滤液d。
检测滤液d的COD值和氨氮含量如表8。
表8滤液d的COD值和氨氮含量
| COD(mg/l) | 氨氮(mg/l) |
| 4867 | 493 |
步骤(6)蒸发：将滤液d转入蒸发设备进行蒸发，得冷凝水和釜底固化物；
检测冷凝水的COD值和氨氮含量如表9。
表9冷凝水的COD值和氨氮含量
| COD(mg/l) | 氨氮(mg/l) |
| 1634 | 143 |
步骤(7)生化处理：步骤(6)所得冷凝水进行生化处置，回用或达标排放。
检测步骤(7)生化处理后水中的COD值和氨氮含量如表10。
表10生化处理后水中的COD值和氨氮含量
| COD(mg/l) | 氨氮(mg/l) |
| 204 | 19 |
实施例4废乳化液的资源化处理工艺
废乳化液的资源化处理工艺，按照以下步骤处理：
步骤(1)粗过滤：取废乳化液用边长为0.1-0.3厘米的方格铁丝网进行预先粗过滤，即得滤液a；
经检测滤液a的COD值和氨氮含量如表11。
表11滤液a的COD值和氨氮含量
| COD(mg/l) | 氨氮(mg/l) |
| 435835 | 38266 |
步骤(2)分离有机相：将步骤(1)所得滤液a搅拌5-20分钟，静置30分钟以上分层：将最上层的油相分离后下层的乳化层和水相层液体备用；
步骤(3)第一阶段净化：步骤(2)所得的乳化层和水相层液体转入反应釜中，搅拌混合下加入相当于滤液a重量4％的氧化钙，再加入相当于滤液a重量3.5％的纯碱，搅拌下通入蒸汽加热至40-60℃，搅拌20-40分钟后，打入压滤机进行过滤，滤饼分离后得滤液b；
经检测滤液b的COD值和氨氮含量如表12。
表12滤液b的COD值和氨氮含量
| COD(mg/l) | 氨氮(mg/l) |
| 75686 | 12432 |
步骤(4)第二阶段净化：将滤液b转入反应釜用盐酸进行酸化，当pH到2-3时，搅拌下加入相当于滤液a重量6％硫酸亚铁，搅拌20钟，升温到40℃，滴加相当于滤液a重量9％的浓度为30％的双氧水进行氧化净化，待双氧水已释放完，搅拌20分钟，用氧化钙和碳酸钠混合物(料比5：3)将pH值调到8-9，再加入相当于滤液a重量6％的硅藻土，搅拌20分钟后直接压滤得滤液c；
步骤(5)第三阶段净化：滤液c按4％缓慢加入强氯精，搅拌反应2h过滤，所得滤液再用氧化钙和碳酸钠混合物将pH值调到8-9，搅拌30分钟后，进入压滤机压滤得滤液d。
检测滤液d的COD值和氨氮含量如表13。
表13滤液d的COD值和氨氮含量
| COD(mg/l) | 氨氮(mg/l) |
| 4468 | 528 |
步骤(6)蒸发：将滤液d转入蒸发设备进行蒸发，得冷凝水和釜底固化物；
检测冷凝水的COD值和氨氮含量如表14。
表14冷凝水的COD值和氨氮含量
| COD(mg/l) | 氨氮(mg/l) |
| 1725 | 128 |
步骤(7)生化处理：步骤(6)所得冷凝水进行生化处置，回用或达标排放。
检测步骤(7)生化处理后水中的COD值和氨氮含量如表15。
表15生化处理后水中的COD值和氨氮含量
| COD(mg/l) | 氨氮(mg/l) |
| 238 | 23 |
由此可见按照本发明的技术方案处理后的水完全达到国标排放要求。
实施例5废乳化液的资源化处理工艺
废乳化液的资源化处理工艺，按照以下步骤处理：
步骤(1)粗过滤：取废乳化液用边长为0.1-0.3厘米的方格铁丝网进行预先粗过滤，即得滤液a；
经检测滤液a的COD值和氨氮含量如表16。
表16滤液a的COD值和氨氮含量
| COD(mg/l) | 氨氮(mg/l) |
| 268543 | 18462 |
步骤(2)分离有机相：将步骤(1)所得滤液a搅拌5-20分钟，静置30分钟以上分层：将最上层的油相分离后下层的乳化层和水相层液体备用；
步骤(3)第一阶段净化：步骤(2)所得的乳化层和水相层液体转入反应釜中，搅拌混合下加入相当于滤液a重量3％的氧化钙，再加入相当于滤液a重量2.8％的纯碱，搅拌下通入蒸汽加热至40-60℃，搅拌20-40分钟后，打入压滤机进行过滤，滤饼分离后得滤液b；
经检测滤液b的COD值和氨氮含量如表17。
表17滤液b的COD值和氨氮含量
| COD(mg/l) | 氨氮(mg/l) |
| 32487 | 8569 |
步骤(4)第二阶段净化：将滤液b转入反应釜用盐酸进行酸化，当pH到2-3时，搅拌下加入相当于滤液a重量5％硫酸亚铁，搅拌20钟，升温到40℃，滴加相当于滤液a重量8％的浓度为30％的双氧水进行氧化净化，待双氧水已释放完，搅拌20分钟，用氧化钙和碳酸钠混合物(料比5：3)将pH值调到8-9，再加入相当于滤液a重量5％的硅藻土，搅拌20分钟后直接压滤得滤液c；
步骤(5)第三阶段净化：滤液c按3.5％缓慢加入强氯精，曝气反应1h过滤，所得滤液再用氧化钙和碳酸钠混合物(料比5：3)将pH值调到8-9，搅拌30分钟后，进入压滤机压滤得滤液d。
检测滤液d的COD值和氨氮含量如表18。
表18滤液d的COD值和氨氮含量
| COD(mg/l) | 氨氮(mg/l) |
| 2896 | 423 |
步骤(6)蒸发：将滤液d转入蒸发设备进行蒸发，得冷凝水和釜底固化物；
检测冷凝水的COD值和氨氮含量如表19。
表19冷凝水的COD值和氨氮含量
| COD(mg/l) | 氨氮(mg/l) |
| 1536 | 98 |
步骤(7)生化处理：步骤(6)所得冷凝水进行生化处置，回用或达标排放。
检测步骤(7)生化处理后水中的COD值和氨氮含量如表20。
表20生化处理后水中的COD值和氨氮含量
| COD(mg/l) | 氨氮(mg/l) |
| 210 | 20 |
由此可见按照本发明的技术方案处理后的水完全达到国标排放要求。
Claims (6)
1.一种废乳化液的资源化处理工艺，按照以下工序处理：
(1)粗过滤→(2)分离有机相→(3)第一阶段净化→(4)第二阶段净化→(5)第三阶段净化→(6)蒸发→(7)生化处理；其中，
所述步骤(1)粗过滤后得滤液a；
所述步骤(3)第一阶段净化：将步骤(2)所得的乳化层和水相层液体转入反应釜中，搅拌混合下加入相当于滤液a重量0.9-4.5％的氧化钙，再加入相当于滤液a重量0.8-4％的纯碱，搅拌下通入蒸汽加热至40-60℃，搅拌20-40分钟后，打入压滤机进行过滤，滤饼分离后得滤液b；
所述步骤(4)第二阶段净化：将滤液b转入反应釜用强酸进行酸化，当pH到2-3时，搅拌下加入相当于滤液a重量0.6-8％硫酸亚铁，搅拌20钟，升温到40℃，按相当于滤液a重量3-10％滴加双氧水进行氧化净化，待双氧水已释放完，搅拌15-30分钟，用氧化钙和碳酸钠将pH值调到中性，再加入相当于滤液a重量3-8％的硅藻土，搅拌5-20分钟后直接压滤得滤液c；
所述步骤(5)第三阶段净化：将滤液c按1.2-6％缓慢加入强氯精，搅拌或曝气反应1-2h，再用氧化钙和碳酸钠将pH值调到8-9，搅拌30分钟后，进入压滤机压滤得滤液d；
所述步骤(6)蒸发：将滤液d转入蒸发设备进行蒸发，得冷凝水和釜底固化物；步骤(7)生化处理：步骤(6)所得冷凝水进行生化处置，回用或达标排放。
2.根据权利要求1所述的废乳化液的资源化处理工艺，其特征在于步骤(1)粗过滤：取废乳化液用边长为0.1-0.3厘米的方格铁丝网进行预先粗过滤，即得滤液a。
3.根据权利要求1所述的废乳化液的资源化处理工艺，其特征在于步骤(2)分离有机相：将步骤(1)所得滤液a搅拌5-20分钟，静置30分钟以上分层：将最上层的油相分离后下层的乳化层和水相层液体备用。
4.根据权利要求1所述的废乳化液的资源化处理工艺，其特征在于步骤(4)中所述强酸为盐酸。
5.根据权利要求1-4任一所述的废乳化液的资源化处理工艺，其特征在于步骤(5)加入强氯精后，曝气反应1-2小时。
6.根据权利要求1-4任一所述的废乳化液的资源化处理工艺，其特征在于步骤(4)和步骤(5)中所述氧化钙和碳酸钠重量配比为：氧化钙:碳酸钠＝5:3。
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