CN109809618A - 一种机械行业含油废液处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环境治理节能减排领域，具体涉及一种机械行业含油废液处理工艺。本发明方法包括粘稠物去除、颗粒物去除、油水分离及COD去除步骤，形成了依次去除含油废液中粘稠物、颗粒物、油及COD的梯级工艺路线。根据杂质去除的难易以及对下游设备和处理效率的影响进行了设计优化，粘稠物的先行去除保证了不会堵塞滤芯式过滤器，颗粒物的去除则可减少蒸发器中的结垢，保护设备的同时提高了设备的处理效率；采用纯物理方法，不添加化学药剂，避免油泥的产生，减少二次污染及后处理投入；操作效率及能量利用率高，适用水质范围宽，出水指标稳定；投资省同时操作费用低；油浓缩液可进一步资源化利用，实现了环境保护和资源节约的双重效益。

Description

一种机械行业含油废液处理工艺

技术领域

本发明涉及环境治理节能减排领域，具体涉及一种机械行业含油废液处理工艺。

背景技术

机械行业含油废液主要是指机械加工过程中产生的废乳化液、废切削液以及润滑、冷却、传动系统产生的含油废液；机械零件加工前后清洗过程中产生的含油废液；机械加工车间冲刷地面、设备等排出的含油废液；机械修理车间中设备的维修和清洗过程中产生的废液等。这些含油废液含有乳化剂，属于水包油型乳化体系，其主要成分为机械油或矿物油、皂类、乳化剂、消泡剂、润滑防腐剂、可溶性有机物、金属切削物、金属粉末、砂砾细粉、各种金属离子和固体悬浮物，还含有一定浓度的表面活性剂、稳定剂、乳化油等，在使用过程中还需要添加醇胺类杀菌剂和亚硝酸盐类防腐剂等。这类含油废液来源广泛，水量较小，水质成分复杂，是一种高浓度、乳化严重的废液，含有的矿物油、防锈剂、防腐剂、表面活性剂等物质稳定性高，不易降解，极易发生腐败、恶臭，并且具有很大的毒性，甚至致癌性。其COD含量异常高，一般情况下可高达几万mg/L，最高可达几十万mg/L，可生化性能差，是公认的难处理废液，如处置不当将严重污染水源，若直接排放到环境中会对水体和土壤造成严重的污染，影响环境和人体的健康。为此，含油废水已被列入《国家危险废物名录 (2016版)》中属HW09类危险废物。

目前常用的含油废液处理工艺方法有：物理化学法、生物法、膜法；其中物理化学法有沉降法、蒸发、气浮法、吸附法、化学法、絮凝法等；生物法有需氧生物处理法、厌氧生物处理法等；膜法有超滤、纳滤等。这些方法中沉降法只能实现浮油与废液的简单分离，一般作为预处理；采用气浮法时，由于表面活性剂的存在，不利于油的粘附和收集，且气浮设备复杂笨重、耗电量大、价格较高；吸附法只适用于低浓度小分子物质的吸附；化学法、絮凝法等需要额外的添加强酸、絮凝剂等药剂，不仅增加了废液中成分的复杂程度，同时还会产生油泥等，增加了进一步处理的难度；采取直接蒸发浓缩方法，由于废液热值较低，直接蒸发浓缩的费用高昂，难以得到推广；生物法能适应的水质范围有限；超滤膜法处理通量较低，难以解决膜阻塞问题。因此在实际生产中通常采取多种方法联用，形成多级处理的工艺进行处理。目前一般采用强酸破乳、混凝沉淀、光催化氧化及膜过滤等方法相互结合进行处理，但工艺复杂且成本很高，处理效果不理想。其中，物理化学方法联用需要添加化学药剂，产生大量的浮渣和油泥，容易造成二次污染，且增加了后续处理的难度；同时，产生的浮油含有杂质无法再生利用；并且不适合处理含高COD的含油废液；设备投资成本与运行成本高；膜处理方法需定期更换膜，且容易造成膜堵塞；另外，膜处理方法产生的浓缩废液含水量较高，不能最大限度的减少浓缩废液的量；设备投资成本与运行成本高。

现有处理工艺不仅复杂、投入设备多、体积大、建设成本高，操作运行技术难度大，出水指标不稳定，且对含油废液含油量等指标有较大的限制，能适应的水质范围有限，综上所述，寻求一种新的高效、经济、环保的处理方法具有重要的现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种机械行业含油废液处理工艺，运用多种物理方法相结合，提高处理工艺的处理效率，拓宽工艺对水质的适用范围，不产生化学污泥减少二次污染，同时做到废液回收有效利用。

本发明采用的技术方案如下：

一种机械行业含油废液处理工艺，包括以下步骤：

S1、过滤去除粘稠物；

S2、过滤去除颗粒物；

S3、蒸发分离得到清水与油浓缩液；

S4、采用吸附器或者超滤处理S3中的清水控制COD达标。

所述S1中，粘稠物主要是指含油废液中处于漂浮状/悬浮状的油、蜡状物、脂肪酸皂类、氯代酯、石蜡类等物质以及处于漂浮状/悬浮状或沉降状的大直径固体颗粒；由于粘稠物具有较强的粘性和附着能力，粘稠物去除单元优选地采用带式过滤器，过滤无纺布为过滤材料；作为选择，带式过滤器可选重力式、真空式或正压式，过滤精度优于10μm，含油废液进入带式过滤器后，透过滤布，粘稠物隔离附着在滤布上，滤出液进入液箱，粘稠物的去除效率>95％。

所述S2中，含油废液中的颗粒物主要是指其中的漂浮状/悬浮状或沉降状的小直径固体颗粒、金属颗粒、非金属颗粒等；所述颗粒物去除单元中的滤芯式过滤器采用高精度的大流量大纳污容量的滤芯，所述滤芯的过滤精度优于 1μm。所述滤芯为折叠式，过滤材料为具有密度梯度的聚丙烯(PP)。颗粒物去除单元用于去除含油废液中的颗粒物，颗粒物被截留在滤芯中，大于1μm 颗粒物滤出效率>99％，过滤后的固体杂质含量小于10mg/L，过滤后的滤出液 SDI低于4。由于在粘稠物去除单元中已经有效的去除了粘稠物，因此不会发生由于粘稠物而堵塞高精度滤芯的现象，大幅延长了滤芯的使用寿命。所述颗粒物去除单元滤出液的颗粒物含量(SS)控制在含量控制在10mg/L以下，过滤后的滤出液SDI低于4，避免了颗粒物对后续工艺的影响。过滤后的滤出液进一步进入油水分离单元中。

所述S3中，经过了S1和S2的过滤后，含油废液中的油主要为乳化状/ 溶解状的烃类(油、溶解性盐、溶解性有机物)。采用蒸发工艺将油水进行分离。所述蒸发采用的设备为机械压缩蒸发器，作为选择，可以选用MVR蒸发器或者MVC蒸发器，用于将废液通过蒸发分离得到清水和油浓缩液。经过蒸发分离后，水及部分小分子有机物蒸发冷凝为清水，油水分离单元可使得清水中油含量≤15mg/L。所述蒸发器设置水桶用于盛装清水，油水分离单元产生的清水通过水泵输送进入COD去除单元。废液中的矿物油、盐类、大分子有机物等则留存在油浓缩液中，所述蒸发器设置浓缩液收集桶用于收集油浓缩液，油水分离单元产生的油浓缩液的悬浮物含量<10mg/L，可做进一步回收以及资源化再利用。

采用机械压缩蒸发器，蒸发产生的潜热得到充分的再利用，相比于传统蒸发器，可极大的减少能量的消耗，吨水处理能量消耗小于50kwh；由于，前两步工艺中已将粘稠物和颗粒物进行了有效的去除，将SDI控制在4以下，固体杂质含量控制在10mg/L以下，极大的减少蒸发器的结垢，同时蒸发器具有自动冲洗功能和防结垢设计，从而提高热量传递效率，进一步的提高了能量利用的效率和蒸发器的作业效率，减少了停机清洗时间。

经过蒸发处理后的清水中，还有可能携带部分小分子有机物，使得清水的 COD超标，无法满足排放或回用的要求，需要进一步的去除COD。所述S4 中，采用吸附器或超滤装置进行COD去除。

进一步地，当S3中所得到清水中的COD<1000mg/L时，采用吸附器处理所述清水；所述吸附器可为滤芯式活性炭吸附器，滤芯可以选择碳棒式、填充式或折叠式。优选地，所述活性炭滤芯的碘吸附值≥1000mg/g，余氯去除率>96％， COD去除率>58％，所用活性炭颗粒的比表面积≥950m²/g。经处理后的出水 COD≤500mg/L。

进一步地，当S3中所得到清水中的COD>1000mg/L时，采用超滤装置处理所述清水；经处理后的出水COD≤500mg/L。

综上所述，由于采用了上述方法，与现有技术相比，本发明的有益效果为：综合考虑含油废液成分、污染物去除难易程度以及含油废液中各组分对各步骤所用设备性能影响等因素，采用了依次去除含油废液中粘稠物、颗粒物、油及 COD的工艺路线，梯极处理的方式保证了每一步处理方式都去除了对后一步处理有影响的杂质，粘稠物的先行去除保证了不会对滤芯式过滤器形成堵塞，颗粒物的去除则可减少蒸发器中的结垢，既保护了后处理所用设备也提高了后处理步骤的效率；本方案所有步骤均采用纯物理方法，不添加化学试剂，避免了油泥的产生，减少了二次污染，减少了污泥后处理环节；采用本发明进行含油废液处理，优化了工艺路线和单元设备，操作效率高，能量利用率高，适用水质范围宽，出水指标稳定；本发明与传统处理方式相比无需增加气浮、沉降及加药设备等，投资大幅度减少，操作费用降低；本方案处理含油废液中所得到的清水可以排放或回用，油浓缩液亦可进一步资源化利用，实现了环境保护和资源节约的双重效益。

附图说明

图1是本发明的处理工艺流程示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1所示，本发明提出了一种机械行业含油废液处理工艺，包括以下步骤：

S1、过滤去除粘稠物；

S2、过滤去除颗粒物；

S3、蒸发分离得到清水与油浓缩液，去除油及大分子有机物；

S4、采用吸附器或者超滤处理S3中的清水，去除小分子有机物，控制COD 达标。

所述步骤分别对应于图1中的相应单元，其中，S1对应粘稠物去除单元， S2对应颗粒物去除单元，S3对应油水分离单元，S4对应COD去除单元。所述粘稠物去除单元为带式过滤器；所述颗粒物去除单元为滤芯式过滤器；所述油水分离单元为蒸发器，所述COD去除单元为吸附器或超滤装置。

所述带式过滤器为重力式，滤材为无纺布，过滤精度优于10μm，粘稠物的去除效率>95％。

所述滤芯式过滤器采用高精度的大流量大纳污容量的滤芯，所述滤芯的过滤精度优于1μm，所述滤芯为折叠式，过滤材料为具有密度梯度的聚丙烯(PP)，含油废液通过滤芯，颗粒物被截留在滤芯中，大于1μm颗粒物滤出效率>99％，过滤后的滤出液SDI低于4；

所述蒸发器为机械压缩蒸发器，所述机械压缩蒸发器为MVR蒸发器，蒸发器具有自动冲洗功能和防结垢设计，吨水处理能量消耗小于50kwh。

所述吸附器为滤芯式活性炭吸附器，滤芯为碳棒式，所述活性炭滤芯的碘吸附值≥1000mg/g，余氯去除率>96％，COD去除率>58％，所用活性炭颗粒的比表面积≥950m²/g。

机械含油废液通过提升泵输送入所述带式过滤器内，出口通过水泵与滤芯式过滤器入口连接；所述滤芯式过滤器出口与蒸发器连接；蒸发器设有油浓缩液收集桶与水桶。所述水桶通过带有水泵的管路与吸附器或超滤装置连接。

采用上述含油废液处理工艺进行具体实施如下。

实施例1：

来自某机械加工厂的废清洗液，该废液中油类物质含量4％，COD值 5000～10000mg/L，悬浮固体1000～3000mg/L，溶解固体2000～5000mg/L。采用本发明的工艺对该废清洗液进行处理。

S1：粘稠物去除单元为带式过滤器，带式过滤器采用重力式带式过滤器，滤布采用普通无纺布，滤布精度10μm，浮油、石蜡等粘稠物和切削可以被有效的截留。含油废液进入带式过滤器后，在重力的作用下透过滤布，粘稠物隔离附着在滤布上，滤出液进入液箱，粘稠物的去除效率>95％。带式过滤器设置有污物收集箱，收集更换下来的滤布以及所附着的粘稠物。所述带式过滤器通过液位控制器来监测滤布的过滤阻力情况，当过滤阻力达到一定限值后，采用机械传动结构实现滤布的更换，滤布更换时不需要停机。带式过滤器的滤出液通过水泵加压输送至滤芯式过滤器。

S2：颗粒物去除单元为滤芯式过滤器，滤芯式过滤器的滤芯采用高精度的大流量大纳污容量的滤芯，滤芯材料折叠式PP，过滤精度1μm。含油废液通过滤芯式过滤器时，颗粒物被截留在滤芯中，大于1微米的颗粒被有效去除，滤出液中悬浮固体SS<10mg/L，过滤后的滤出液SDI低于4。过滤后的滤出液进入机械压缩蒸发器(MVR)中；随着废液通过量的增加，滤芯式过滤器压差不断上升，当滤芯式过滤器压差达到0.25MPa后，更换滤芯。由于容易堵塞滤芯的粘稠物已预先去除，同时，采用的是大纳污容量的滤芯，所以滤芯的更换寿命大大延长。

S3：油水分离单元采用机械压缩蒸发器，机械压缩蒸发器采用MVR蒸发器，将油水进行分离，所采用的机械压缩蒸发器的能耗为40kwh/t；所述机械压缩蒸发器用于将乳化液废液通过蒸发分离为清水和油浓缩液。经过蒸发分离后，水及部分小分子有机物蒸发冷凝为清水，产生的清水中油含量<15mg/L。设置与蒸发器连接的水桶用于盛装清水，加设水泵使得清水进入活性炭吸附器中。矿物油、盐类、大分子有机物等则留存在废油浓缩液中，进入浓缩液收集桶中可进一步的回收再资源化利用。由于粘稠物和颗粒物已被预先去除大大减少了结垢的可能性，同时蒸发器具有良好的自清洗和防结垢功能，所以蒸发器的连续工作时间大大延长。

S4：COD去除单元采用吸附器，吸附器为活性炭吸附器，活性炭滤芯为填充式滤芯，活性炭滤芯的碘吸附值>1000mg/g，余氯去除率>96％，COD去除率>58％，活性炭颗粒的比表面积≥950m²/g。经过活性炭吸附后水中COD 含量100～200mg/L，出水指标完全达到《国家废液综合排放标准》 GB8978-1996中三级标准，可排放入城市污水管网或车间回用。得到的油浓缩液可以再生利用。

实施例2：

来自某汽车零部件加工厂的废切削液，该废液中油类物质含量5％，COD 值20000～35000mg/L，悬浮固体3000～6000mg/L，溶解固体5000～10000mg/L。采用本发明的系统对该废切削液进行处理。

S1：粘稠物去除单元为带式过滤器，带式过滤器采用重力式带式过滤器，滤布采用普通无纺布，滤布精度10μm，浮油、石蜡等粘稠物和切削可以被有效的截留。含油废液进入带式过滤器后，在重力的作用下透过滤布，粘稠物隔离附着在滤布上，滤出液进入液箱，粘稠物的去除效率>95％。带式过滤器设置有污物收集箱，收集更换下来的滤布以及所附着的粘稠物。所述带式过滤器通过液位控制器来监测滤布的过滤阻力情况，当过滤阻力达到一定限值后，采用机械传动结构实现滤布的更换，滤布更换时不需要停机。带式过滤器的滤出液通过水泵加压输送至滤芯式过滤器。

S2：颗粒物去除单元为滤芯式过滤器，滤芯式过滤器的滤芯采用高精度的大流量大纳污容量的滤芯，滤芯材料折叠式PP，过滤精度1μm。含油废液通过滤芯式过滤器时，颗粒物被截留在滤芯中，大于1微米的颗粒被有效去除，滤出液中悬浮固体SS<10mg/L，过滤后的滤出液SDI低于4。过滤后的滤出液进入机械压缩蒸发器中；随着废液通过量的增加，滤芯式过滤器压差不断上升，当滤芯式过滤器压差达到0.25MPa后，更换滤芯。由于容易堵塞滤芯的粘稠物已预先去除，同时，采用的是大纳污容量的滤芯，所以滤芯的更换寿命大大延长。

S3：油水分离单元采用机械压缩蒸发器，机械压缩蒸发器采用MVR蒸发器，将油水进行分离，所采用的机械压缩蒸发器的能耗为40kwh/t；所述机械压缩蒸发器用于将乳化液废液通过蒸发分离为清水和油浓缩液。经过蒸发分离后，水及部分小分子有机物蒸发冷凝为清水，产生的清水中油含量<15mg/L。设置与蒸发器连接的水桶用于盛装清水，加设水泵使得清水进入活性炭吸附器中。矿物油、盐类、大分子有机物等则留存在废油浓缩液中，进入浓缩液收集桶中可进一步的回收再资源化利用。由于粘稠物和颗粒物已被预先去除大大减少了结垢的可能性，同时蒸发器具有良好的自清洗和防结垢功能，所以蒸发器的连续工作时间大大延长。

S4：COD去除单元采用超滤装置，经过超滤装置处理后水中COD含量 300～400mg/L，出水指标完全达到《国家废液综合排放标准》GB8978-1996中三级标准，可排放入城市污水管网或车间回用。得到的油浓缩液可以再生利用。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种机械行业含油废液处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、过滤去除粘稠物；

S2、过滤去除颗粒物；

S3、蒸发分离得到清水与油浓缩液；

S4、采用吸附器或者超滤处理S3中的清水使得COD达标。

2.根据权利要求1所述的机械行业含油废液处理工艺，其特征在于，所述S1中，采用带式过滤器进行过滤去除粘稠物。

3.根据权利要求2所述的机械行业含油废液处理工艺，其特征在于，所述带式过滤器的过滤材料为无纺布，过滤材料精度优于10μm。

4.根据权利要求1所述的机械行业含油废液处理工艺，其特征在于，所述S2中，采用滤芯式过滤器进行过滤去除颗粒物，所述滤芯式过滤器采用高精度的大流量大纳污容量的滤芯，滤芯过滤精度优于1μm。

5.根据权利要求4所述的机械行业含油废液处理工艺，其特征在于，所述滤芯式过滤器的滤芯为折叠式，过滤材料为具有密度梯度的聚丙烯(PP)。

6.根据权利要求1所述的机械行业含油废液处理工艺，其特征在于，所述S3中，采用机械压缩蒸发器进行蒸发分离。

7.根据权利要求6所述的机械行业含油废液处理工艺，其特征在于，所述S3中，所述机械压缩蒸发器为MVR蒸发器或者MVC蒸发器，蒸发器具有自动冲洗功能和防结垢设计，吨水处理能量消耗小于50kwh。

8.根据权利要求1所述的机械行业含油废液处理工艺，其特征在于，所述S4中，吸附器采用滤芯式活性炭吸附器，活性炭滤芯可以为碳棒式、填充式或折叠式，所述活性炭滤芯的碘吸附值≥1000mg/g，余氯去除率>96％，COD去除率>58％，所用活性炭颗粒的比表面积≥950m²/g。

9.根据权利要求1-8任一项所述的机械行业含油废液处理工艺，其特征在于，当S3中所得到清水中的COD值含量<1000mg/L时，采用活性炭吸附处理所述清水；当S3中所得到清水中的COD值含量≥1000mg/L，采用超滤处理所述清水。

10.根据权利要求9所述的机械行业含油废液处理工艺，其特征在于，经过S2处理的机械行业含油废液，可使得出口废液杂质含量SS≤10mg/L且SDI≤4；经过步骤S3的机械行业含油废液，可使得S3所得的清水中油含量≤15mg/L；经过步骤S4的机械行业含油废液，使得出水COD≤500mg/L。