CN109665654B - 一种破乳剂及其使用方法和处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种破乳剂及其使用方法和处理系统，包括如下组分：柠檬酸、乳化剂、渗透剂、醇类溶剂、碱、硝酸盐、强氧化剂、高沸点溶剂和聚醚多元醇，其余为水。本发明不仅可以破解废乳化液的稳定性，同时可以催化氧化废乳化液中的有机污染物，或直接氧化有机污染物，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，提高废水的可生化性，较好地去除有机污染物。
Description
技术领域
本发明属于工业废水处理领域，特别涉及一种破乳剂及其使用方法和处理系统。
背景技术
乳化液主要由矿物油、水、其他添加剂组成，在金属加工过程中主要起润滑、冷却、防锈等作用。长时间使用后发生变质而成为废乳化液。废乳化液是一种难处理的工业废水，且是危险废物，化学稳定性及污染负荷极高。乳化液废水中油质量浓度高达15000～20000mg/L，COD达18000～35000mg/L，BOD达5000～10000mg/L。为改善乳化液的性能，通常在使用过程中，加入的添加剂有：油性添加剂、极压添加剂、防锈添加剂、防霉添加剂、抗泡沫添加剂等，使得乳化液成分极为复杂，处理难度加大。
目前，废乳化液处理工艺有：
①物理化学法+生化工艺：该法适用于乳化液浓度低，水量大的场所；
②物理化学法+吸附工艺：该法适用于大多数乳化液。优点是适用性强，操作简便；
③物理化学法+膜过滤装置：该法是目前国内新兴的一种工艺，适用于大部分乳化液。优点是出水水质好，管理简便。
但是，物理化学法需要在废乳化液中添加强酸、钠、镁、钙盐、醇、醚类有机物等，对乳化液进行分解，从而实现油水分离。此类工艺虽然能达到油水分离目的，但在过程中会产生难闻的毒性气体和新的氧化物，加重酸的安全隐患较大。同时存在效果不理想，清液略带浑浊、固液无法分离、工艺系统局限性强、危险性大等问题。处理工艺①的缺点还在于：一次投资较高，运行管理相对复杂，对操作人员要求高。处理工艺②的缺点还在于：活性炭滤料在吸附饱和后需更换，导致运行成本增加。处理工艺③的缺点还在于：一次性投资大，浓缩液与反洗水难处理，膜孔易堵塞。
因此，开发一种新的破乳剂及其相应的处理工艺，有效的处理油水分离、液固分离、液液分离，对废乳化液的处理及环境的保护具有重大意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种破乳剂及其使用方法和处理系统，该破乳剂不仅可以破解废乳化液的稳定性，同时可以催化氧化废乳化液中的有机污染物，或直接氧化有机污染物，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，提高废水的可生化性，较好地去除有机污染物。
本发明提供了一种破乳剂，包括如下组分：柠檬酸、乳化剂、渗透剂、醇类溶剂、碱、硝酸盐、强氧化剂、高沸点溶剂和聚醚多元醇，其余为水。
优选的，按质量百分比，由以下组分组成：
柠檬酸5-10％；
乳化剂5-10％；
渗透剂10-20％；
醇类溶剂2-5％；
碱2-5％；
硝酸盐2-5％；
强氧化剂10-30％；
高沸点溶剂5-10％；
聚醚多元醇5-10％；
其余为水。
优选的，所述乳化剂为油包水W/O型乳化剂，可以进一步让废乳化液油水作初步分层。
优选的，所述渗透剂为烯丙基醚，可加强废乳化液里的高分子物分散。
优选的，所述碱为氢氧化钠或碳酸氢钠，可调节废乳化液的pH值。
优选的，所述硝酸盐为硝酸钠或硝酸钾，在加热的过程中可放出氧起到了废乳化液的补氧作用还可灭杀废乳化液里的细菌。
优选的，所述强氧化剂为过氧化氢，在废乳化液里可分解出大量的氧气来，解决废乳化液的缺氧。
优选的，所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇，可去除催化剂里的溶剂加温促使醇化物便于分离。
优选的，所述醇类溶剂为甲醇。
优选的，所述高沸点溶剂为二乙二醇乙醚。
本发明还提供了一种破乳剂的使用方法，包括：
(1)将废乳化液处于真空状态下加热至55-65℃，加入破乳剂，充分搅拌，待废乳化液中部分固体杂质浮出；
(2)采用固液分刮器，将浮于废乳化液表面的固体杂质初步清除；
(3)将清除固体的废乳化液进行初级过滤，进一步清除分解出来的固体物质，得到初级清液；
(4)将得到的初级清液通过吸附过滤器吸附乳化液中的耗氧微生物、色素等，最后再进行超频震动膜过滤，滤出清水进行排放或二次利用。
所述步骤(1)中的破乳剂的加入量为1％-3％。
所述步骤(3)中的初级过滤使用浮渣刮除器刮除浮渣，再通过压滤机过滤把水和浮渣杂质除去。
所述步骤(4)中的超频震动膜的膜片是纳米级别的高密度，普通状态水都不能通过，在介质进入膜体后，频率在100hz产生的剪切力达到1.5-2.5Pa的作用下膜片可放出清液进入清液罐，不能排出的浓缩液可通过回流管进入处理罐不存留于膜头。
本发明还提供了一种废乳化液的处理系统，包括依次顺序相连的破乳装置、固液分刮器、初级过滤装置、吸附过滤器以及超频震动膜；
所述破乳装置用于向其中投加破乳剂；
所述固液分刮器用于将浮于废乳化液表面的固体杂质初步清除；
所述初级过滤装置用于将清除固体的废乳化液进行初级过滤；
所述吸附过滤器用于吸附乳化液中的耗氧微生物、色素；
所述超频震动膜用于对初级清液进行再次过滤。
进一步的，所述初级过滤装置包括浮渣刮除器和压滤机。
目前，在处理废乳化液过程中常用的破乳剂多为HP系列破乳剂(可溶性和油溶性破乳剂)，其主要成分为：聚醚多元醇、聚乙二醇、十二烷基苯磺酸钠、S-40、二甲苯等。此种破乳剂可以满足废乳化液中脱盐脱水要求。但分离出的水中有大量有机物，更加加大了COD的数值，对污水中的COD降解难度加大，无法达到污水排放标准。
乳化液在使用过程中产生还原性物质S离子、氯离子、氨氮、重金属等有机物。此类有机物都会消耗水中大量的氧分，使水质处于缺氧状态。不能进行有效的处理，由于细菌做用会发生腐败，恶性循环，毒性和污染性大大增加。
常用的破乳剂仅单方面的处理乳化液的稳定性，反而是水质更加的恶化。因此，破乳剂的功效进一步改进具有很重要的意义。
本发明采用的破乳剂与市场售卖的有明显区别：废乳化液的pH值都是偏高12以上，不能固液分层，本发明的破乳剂可将pH调和至8-10，稍加搅拌浮渣和水分层明显。在此过程中加入氧气增加乳化液的氧份可降低COD含量，且浮渣在表层通过自动刮渣器直接刮除浮渣，所产生的浮渣只有整个介质的5％左右，将水再进入高频振动膜物理反应分离。
本发明可以有效避免二次增加废乳化液中的COD含量，本发明所用的破乳剂不仅可以破解乳化液的稳定性，同时可以催化氧化废乳化液中的有机污染物，或直接氧化有机污染物，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，提高废水的可生化性，较好地去除有机污染物。
有益效果
(1)本发明得到的清液COD小于300mg/L，达到了污水排放三类标准，浓缩液可通过蒸发器蒸发，彻底将废乳化液精制成清水；
(2)本发明的破乳剂不仅可以破解废乳化液的稳定性，同时可以催化氧化废乳化液中的有机污染物，或直接氧化有机污染物，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，提高废水的可生化性，较好地去除有机污染物；
(3)本发明处理工艺和系统操作简单，无安全隐患，在乳化液分解过程中不产生难闻的毒性气体；采用的多级膜分离技术出水水质好，管理简便；工艺系统运用灵活，可移动、在线处理废液，具有良好的市场应用前景。
附图说明
图1为本发明处理系统的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
(1)将废乳化液处于真空状态下加热至55-65℃，加入破乳剂，分解废乳化液中的添加剂，充分搅拌，待废乳化液中部分固体杂质浮出；其中，所述破乳剂按质量百分比，由以下组分组成：
柠檬酸6％；
油包水W/O型乳化剂9％；
烯丙基醚15％；
甲醇3％；
氢氧化钠5％；
硝酸钠4％；
过氧化氢20％；
二乙二醇乙醚8％；
聚氧化丙烯二醇9％；
其余为水；
(2)采用固液分刮器，将浮于废乳化液表面的固体杂质初步清除；
(3)将清除固体的废乳化液进行初级过滤，进一步清除分解出来的固体物质，得到初级清液；
(4)将得到的初级清液通过吸附过滤器吸附乳化液中的耗氧微生物、色素等，最后再进行超频震动膜过滤，滤出清水进行排放或二次利用。
原废乳化液的COD为2000mg/L，经过本实施例处理，得到的清液COD小于250mg/L，达到了污水排放三类标准。
实施例2
(1)将废乳化液处于真空状态下加热至55-65℃，加入破乳剂，分解废乳化液中的添加剂，充分搅拌，待废乳化液中部分固体杂质浮出；其中，所述破乳剂按质量百分比，由以下组分组成：
柠檬酸8％；
油包水W/O型乳化剂7％；
烯丙基醚13％；
甲醇4％；
氢氧化钠3％；
硝酸钠4％；
过氧化氢15％；
二乙二醇乙醚6％；
聚氧化丙烯二醇7％；
其余为水；
(2)采用固液分刮器，将浮于废乳化液表面的固体杂质初步清除；
(3)将清除固体的废乳化液进行初级过滤，进一步清除分解出来的固体物质，得到初级清液；
(4)将得到的初级清液通过吸附过滤器吸附乳化液中的耗氧微生物、色素等，最后再进行超频震动膜过滤，滤出清水进行排放或二次利用。
原废乳化液的COD为2000mg/L，本实施例得到的清液COD小于280mg/L，达到了污水排放三类标准。
Claims (7)
1.一种破乳剂的使用方法，其特征在于：所述破乳剂按质量百分比，由以下组分组成：
柠檬酸5-10%；
乳化剂5-10%；
渗透剂10-20%；
醇类溶剂2-5%；
碱2-5%；
硝酸盐2-5%；
强氧化剂10-30%；
高沸点溶剂5-10%；
聚醚多元醇5-10%；
其余为水；
所述使用方法包括：
（1）将废乳化液处于真空状态下加热至55-65℃，加入所述的破乳剂，充分搅拌，待废乳化液中部分固体杂质浮出；
（2）采用固液分刮器，将浮于废乳化液表面的固体杂质初步清除；
（3）将清除固体的废乳化液进行初级过滤，得到初级清液；
（4）将得到的初级清液通过吸附过滤器，最后再进行超频震动膜过滤，滤出清水进行排放或二次利用。
2.根据权利要求1所述的一种破乳剂的使用方法，其特征在于：所述乳化剂为油包水W/O型乳化剂。
3.根据权利要求1所述的一种破乳剂的使用方法，其特征在于：所述渗透剂为烯丙基醚。
4.根据权利要求1所述的一种破乳剂的使用方法，其特征在于：所述碱为氢氧化钠或碳酸氢钠;所述硝酸盐为硝酸钠或硝酸钾。
5.根据权利要求1所述的一种破乳剂的使用方法，其特征在于：所述强氧化剂为过氧化氢。
6.根据权利要求1所述的一种破乳剂的使用方法，其特征在于：所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇。
7.根据权利要求1所述的一种破乳剂的使用方法，其特征在于：所述醇类溶剂为甲醇；所述高沸点溶剂为二乙二醇乙醚。
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