CN110156206A - 一种含油废水处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含油废水处理工艺，属于废水处理技术领域，其技术方案要点是包括如下步骤：隔油，将含油废水通入隔油调节池，利用刮油装置刮除表层浮油；破乳，往经隔油处理的含油废水中加入10‑1000ppm破乳剂，搅拌均匀；混凝，往经破乳处理的含油废水中加入碱剂调pH至7.0‑9.0，加入800‑1200ppm混凝剂并搅拌均匀；絮凝，往经过混凝处理的含油废水中加入200‑300ppm絮凝剂并搅拌均匀；气浮除杂，将经絮凝处理的含油废水通入气浮池进行气浮除杂，产生的气浮污泥导入污泥池，处理后的废水则导入剂量排放槽。本发明的含油废水处理工艺具有运行稳定、净化效率及净化率高、能够适应大水量且污染物浓度波动大的废水处理的优势。

Description

一种含油废水处理工艺
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，更具体地说，它涉及一种含油废水处理工艺。
背景技术
机械零部件在制造过程中经常需要加油润滑和防锈油等进行保护，其表面上附着的各种油在制成成品前必须清洗去除。由于在清洗过程中使用了表面活性剂，使油与水形成了均匀、稳定的乳化液。这类废水的主要特征为：白色乳状液，表面有漂油，pH为5-9，CODCr500-10000mg/L，远超国家规定的排放标准，必须进行处理后才能排放。
目前对于机械零部件清洗废水，常用的处理方法主要是采用隔油-气浮-生化处理的工艺流程。隔油处理是将漂浮在水面的浮油用插入水面的挡板拦住，收集后集中去除。气浮处理是利用加压溶气后的大量细微气泡（气泡直径一般为20-100微米）附着于分散悬浮在水中的细小颗粒物表面，在表面张力、气泡上浮力和静水压力差的作用下，使气泡和附着污染物的结构体浮至水面，实现与水分离。去除水中溶解的油类污染物后再利用生物法将废水中的溶解性污染物分解去除，达到净化废水的目的。
但是，现有处理方法中的隔油、气浮工艺只能处理废水中非溶解性的油类物质，不能去除乳化油、溶解油以及表面活性剂分子。并且，生化处理存在污泥膨胀、运行管理复杂等问题，使得常规的机械清洗废水处理方法难以适用高负荷，水量、CODCr、BOD5等波动大的污水。
为此，现有技术中申请公开号为CN1136020A的中国专利公开了一种电解物化法处理废水工艺，包括先在混凝士中加入药剂进行混凝反应，然后进入旋流沉降室快速沉降，并经过过滤网过滤后进入电解室电解。但是。该工艺流程复杂，处理设施占地面积及设备投资较多，处理效率较低。授权公告号为CN1171812C的中国专利公开了一种机械零部件清洗废水的处理方法，其采用在同一台设备中进行电解-絮凝-气浮技术处理废水，虽然解决了现有工艺不能有效去除废水中乳化油、溶解油以及表面活性剂分子的问题，但是处理废水能耗较高。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种含油废水处理工艺，其具有运行稳定、净化效率及净化率高的优势。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种含油废水处理工艺，包括如下步骤，
隔油：将含油废水通入隔油调节池，利用刮油装置刮除表层浮油；
破乳：往经隔油处理的含油废水中加入10-1000ppm破乳剂，搅拌均匀；
混凝：往经破乳处理的含油废水中加入碱剂调pH至7.0-9.0，加入800-1200ppm混凝剂并搅拌均匀；
絮凝：往经过混凝处理的含油废水中加入200-300ppm絮凝剂并搅拌均匀；
气浮除杂：将经絮凝处理的含油废水通入气浮池进行气浮除杂，产生的气浮污泥导入污泥池，处理后的废水则导入剂量排放槽。
通过采用上述技术方案，采用隔油-破乳-混凝-絮凝处理工艺，可有效去除含有废水中的各类油性物质，且采用单纯物化处理工艺，不会发生传统好氧活性污泥处理工艺的污泥膨胀、运行管理复杂等问题，使得废水处理系统能够承受较高负荷，能适应水量、CODCr、BOD5等波动大的污水，具有处理效果稳定的特点，同时运行管理也比较简单。
进一步地，所述破乳剂为氯化钙。
通过采用上述技术方案，可使得废水中乳化的油类物质破乳析出，大大提高了废水处理效率。
电解质氯化钙的破乳机理主要有以下几点：
1、氯化钙投入乳化液废水中解离呈正负离子，发生强力的水化作用即争水作用，使乳化液中的自由水分子减少，对油珠产生脱水作用，从而破坏乳液油珠的水化层；
2、向阴离子表面活性剂所稳定的乳化液废水中投加氯化钙后，钙离子压缩双电层，降低ζ电位，减小乳化油胶粒之间的相互排斥力，在范德华力作用下可能碰撞并大成为分散油；
3、钙离子可与表面活性剂生成不溶于水的金属皂沉淀：
2RSO3 -+Ca2+→(RSO3)2Ca↓
(RSO3)2Ba+Ca2+→(RSO3)2Ca↓+Ba2+,
金属皂的形成使得乳化液由O/W型转化为W/O型，在转型中脱稳，从而达到破乳目的。
进一步地，所述碱剂为氢氧化钠或氢氧化钾。
通过采用上述技术方案，氢氧化钠和氢氧化钾均为水溶性强碱，一方面可调整废水pH至合适范围使得废水中镁离子、重金属离子等以氢氧化物的形式析出；另一方面，强碱的加入提供了碱性环境，利于油脂皂化析出。
进一步地，所述混凝剂为PAC，所述絮凝剂为PAM。
通过采用上述技术方案，PAC即聚合氯化铝机是一种高分子混凝剂，是介于AlCI3和Al(OH)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物，对水中胶体和颗粒物具有高度电中和及桥联作用，并可强力去除微有毒物及重金属离子，具有吸附、凝聚、沉淀等性能；PAM即聚丙烯酰胺，是一种高分子絮凝剂，分子能与分散于溶液中的悬浮粒子架桥吸附，有着极强的絮凝作用。
进一步地，含油废水经由气浮除杂后、导入计量排放槽前还包括吸附过滤步骤，所述吸附过滤步骤在吸附过滤池内完成；所述吸附过滤池包括池体，连接于池体的进液管和出液管；所述池体内平行于池体底壁设置有两块隔板，两块所述隔板上均开有若干通孔且所述隔板之间填充有珊瑚碎块；所述进液管与池体的连通处位于靠近池体底壁的隔板下方，出液管与池体的连通处位于靠近池体顶壁的隔板上方。
通过采用上述技术方案，经由隔油-破乳-混凝-絮凝-气浮处理后的废水可能还含有少量细微油滴、悬浮颗粒物等，经由过滤箱进一步物理过滤吸附后可进一步去除这些残留污染物。珊瑚的主要成分为碳酸钙，具有多孔特性和吸油性，可有效去除废水中细微悬浮液和悬浮颗粒物残留，进一步提升对废水的净化程度。同时，进液管位于下层隔板下侧，出液管位于上层隔板上侧，使得废水只能由下至上流动，利于保持过滤箱对废水进行高效过滤。
进一步地，上层所述隔板的每一通孔处均设置一根垂直于隔板的过滤管，所述过滤管两端均设置有出液孔，且过滤管的底端与隔板之间可拆卸连接；所述过滤管内向远离隔板方向依次填充由纤维过滤层、活性炭颗粒层和多孔颗粒填充层。
通过采用上述技术方案，经由两层隔板之间珊瑚块过滤后的废水由下至上依次流经纤维过滤层、活性炭过滤层和多孔颗粒填充层，水体中的有机物、细微油滴、胶体微粒等被进一步吸附去除。
进一步地，所述纤维过滤层由木棉纤维和聚丙烯吸附棉填充而成。
通过采用上述技术方案，木棉纤维为天然纤维，质轻、中空度高，具有极佳的吸附性；聚丙烯吸附棉不会造成二次公害，能迅速吸收本身重量数十倍的油污、有机溶剂、碳氢化合物、植物油等液体。两者混用，对水体中油性污染物的吸附去除效果极佳。
进一步地，所述活性炭颗粒层由椰壳颗粒活性炭、煤质颗粒活性炭、果壳颗粒活性炭中的一种或多种填充而成。
通过采用上述技术方案，椰壳颗粒活性炭、煤质颗粒活性炭、果壳颗粒活性炭均具有极佳的吸附性，对水体的胶体微粒、有机物质等污染物吸附去除效果佳。
进一步地，所述多孔颗粒填充层由最大粒径≤20mm的陶粒和最大粒径≤10mm的膨胀珍珠岩按照体积比1:（0.5-0.8）的比例填充而成。
通过采用上述技术方案，陶粒和膨胀珍珠岩均为无机材料，具有质轻，空隙、微缝多，能够对水体起到进一步的吸附净化作用。
进一步地，上层所述隔板的通孔处同轴设置有安装管，所述过滤管的外径等于安装管的外径；所述过滤管的底端插入安装管内，且与安装管之间螺纹连接。
通过采用上述技术方案，可以方便地对过滤效率下降的过滤管进行拆除更换，拆装过滤管的操作简单便捷。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、采用隔油-破乳-混凝-絮凝处理工艺，可有效去除含有废水中的各类油性物质，且采用单纯物化处理工艺，不会发生传统好氧活性污泥处理工艺的污泥膨胀、运行管理复杂等问题，使得废水处理系统能够承受较高负荷，能适应水量、CODCr、BOD5等波动大的污水，具有处理效果稳定的特点，同时运行管理也比较简单；
2、在净化后废水流入计量排放槽之前增设以珊瑚块作为过滤填料的过滤箱，可进一步过滤去除水体中的细微油滴、悬浮颗粒等杂质，提升了对水体的过滤净化程度。
附图说明
图1为实施例1中含油废水处理工艺的工艺流程图；
图2为实施例4中含油废水处理工艺的工艺流程图；
图3为实施例4中吸附过滤池的剖视图；
图4为图3中A部分的放大图；
图5为实施例中过滤管的爆炸图。
图中：1、池体；11、隔板；111、通孔；112、珊瑚碎块；113、安装管；12、顶板；2、进液管；3、出液管；4、过滤管；41、端盖；42、出液孔；43、纤维过滤层；44、活性炭颗粒层；45、多孔颗粒填充层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
一种含油废水处理工艺，其工艺流程图如图1所示，包括如下步骤，
隔油：将含油废水通入隔油调节池，利用刮油装置刮除表层浮油；刮除的浮油通入废油收集桶暂存，另行处理。进行隔油处理前，可将含油废水收集后流入格栅井进行固液分离，经格栅井截留杂质、去除粒径较大固形物后进入隔油调节池。
破乳：往经隔油处理的含油废水中加入10ppm氯化钙，利用搅拌机搅拌混合均匀后，将废水通入pH调节池。
混凝：往pH调节池内加入氢氧化钠或氢氧化钾作为碱剂调节pH值至7.0，利用搅拌机搅拌混合均匀，本实施例中选择氢氧化钠作为碱剂。调完pH后，将废水通入混凝池，加入1200ppm PAC并搅拌均匀，然后将废水通入絮凝池。
絮凝：往絮凝池中加入200ppm PAM，利用搅拌机搅拌均匀后将废水通入气浮池。根据沉淀量多少，也可在混合絮凝剂后，静置使得析出物分层，将清液层的废水通入气浮池，析出物则可单独排出，利用框板式压滤机进行压滤处理。
气浮除杂：废水通入气浮池后在气浮池内完成气浮除杂。气浮池收集的污泥导入污泥池，然后经由污泥泵泵送至叠螺机去除水分，得到的泥饼委托有处理资质的单位处理。气浮池除杂后的废水中污染物浓度大幅下降，排入计量排放槽后，后续利用活性炭吸附处理后排出。
工艺流程特点：
采用单纯物化处理工艺，不会发生传统好氧活性污泥处理工艺的污泥膨胀、运行管理复杂等问题，能承受较高负荷，能适应水量、CODCr、BOD5等波动大的污水，具有处理效果稳定的特点，同时运营管理也比较简单。利用氯化钙作为破乳剂，使得废水中溶解的乳化油在破乳作用下析出，使得后续利用气浮除油成为可能，大大提高了废水的处理效率。
实施例2：
一种含油废水处理工艺，以实施例1为基础，本实施例与实施例1的区别在于：
破乳步骤中加入500ppm 氯化钙；
混凝步骤中调pH值8.0后，加入1000ppm PAC；
絮凝步骤中加入250ppm PAM。
实施例3
一种含油废水处理工艺，以实施例1为基础，本实施例与实施例1的区别在于：
破乳步骤中加入1000ppm 氯化钙；
混凝步骤中调pH值9.0后，加入800ppm PAC；
絮凝步骤中加入300ppm PAM。
实施例4：
一种含有废水处理工艺，工艺流程如图2所示，其以实施例1为基础，与实施例1的区别在于：处理后的废水从气浮池进入计量排放池之前还经过吸附过滤池处理。
参照图3，吸附过滤池包括矩形箱状的池体1，池体1包括可拆卸设置的顶板12。池体1内一上一下设置有两块平行于顶板12的隔板11。池体1的两相对侧壁上分别连通有进液管2和出液管3。进液管2与池体1的连通处位于下层隔板11的下方，出液管3与池体1的连通处位于池体1的上方。
参照图3和图4，两层隔板11上均开有若干通孔111，且两层隔板11之间填充珊瑚碎块112。废水流经两层隔板11之间区域时，珊瑚碎块112利用其多孔、吸附性佳的特点可进一步吸附去除废水中细微油滴、悬浮颗粒物及少部分有机物等污染物。
参照图3和图4，上层隔板11的每一通孔111处均设置有一可拆卸的过滤管4。隔板11上的通孔111处设置有内径等于过滤管4外径的安装管113，过滤管4的底端插入安装管113内且与安装管113螺纹连接。过滤管4内由下至上依次设置有纤维过滤层43、活性炭颗粒层44和多孔颗粒填充层45，且过滤管4的两端端面上均开有出液孔42。废水经由隔板11上的通孔111以及过滤管4底端的出液孔42进入过滤管4内，依次经由纤维过滤层43、活性炭颗粒层44和多孔颗粒填充层45过滤净化，废水中细微油滴、悬浮颗粒物等被进一步去除，极大提升了对废水的净化程度。
参照图3，纤维过滤层43由天然的木棉纤维和聚丙烯吸附纤维按质量比1:1的比例填充而成；活性炭颗粒层44则由活性炭颗粒填充而成，活性炭颗粒可以选择椰壳颗粒活性炭、煤质颗粒活性炭、果壳颗粒活性炭中的一种或多种，本实施例中全部选择椰壳颗粒活性炭；多孔颗粒填充层45由最大粒径≤20mm的陶粒和最大粒径≤10mm的膨胀珍珠岩按照体积比1:0.5的比例填充而成。
参照图3和图4，为了便于更换过滤管4内的填充物，过滤管4的顶端设置有螺纹连接的端盖41。待过滤管4过滤效率下降时，可拆卸过滤管4顶端的端盖41，更换填充物后再旋紧端盖41即可。
实施例5：
一种含油废水处理工艺，其以实施例4为基础，本实施例与实施例4的区别仅在于：
破乳步骤中加入500ppm 氯化钙；
混凝步骤中调pH值8.0后，加入1000ppm PAC；
絮凝步骤中加入250ppm PAM；
过滤管4中多孔颗粒层由最大粒径≤20mm的陶粒和最大粒径≤10mm的膨胀珍珠岩按照体积比1:0.75的比例填充而成。
实施例6：
一种含油废水处理工艺，其以实施例4为基础，本实施例与实施例4的区别仅在于：
破乳步骤中加入1000ppm 氯化钙；
混凝步骤中调pH值9.0后，加入800ppm PAC；
絮凝步骤中加入300ppm PAM；
过滤管4中多孔颗粒层由最大粒径≤20mm的陶粒和最大粒径≤10mm的膨胀珍珠岩按照体积比1:0.8的比例填充而成。
实施例7：
一种含油废水处理工艺，其以实施例4为基础，本实施例与实施例4的区别仅在于：
絮凝步骤中加入200ppm PAM和100ppm 2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸均聚物，所用2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸均聚物的聚合度为800。
实施例8：
一种含油废水处理工艺，其以实施例5为基础，本实施例与实施例4的区别仅在于：
絮凝步骤中加入150ppm PAM和100ppm 2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸均聚物，所用2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸均聚物的聚合度为1400。
实施例9：
一种含油废水处理工艺，其以实施例6为基础，本实施例与实施例4的区别仅在于：
絮凝步骤中加入100ppm PAM和100ppm 2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸均聚物，所用2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸均聚物的聚合度为2000。
性能试验：
以三处不同工厂的机械清洗废水作为污水样1#、2#、3#，按照本发明方法进行处理，对比处理前后废水中污染物浓度情况，并与GB8978-1996《污水综合排放标注》对比。
pH、悬浮物（SS）、化学需氧量（COD）和石油类指标分别按照GB6920-86、GB11901-89、GB11914-89和GB/T16488-1996规定的方法进行。
分别按照实施例1/4/7的工艺对污水样1#进行净化处理、按照实施例2/5/8的工艺对污水样2#进行处理、按照实施例3/6/9的工艺对污水样3#进行处理。试验数据如下所示：
表1.污水样1#处理前后污染物浓度变化
表2. 污水样2#处理前后污染物浓度变化
表3. 污水样3#处理前后污染物浓度变化
表4.GB8978-1996第二类污染物最高允许排放标准（mg·L-1）
通过对比表1-3和表4的数据可知：经由本发明方法处理后的含油废水，pH满足各级废水排放要求；悬浮物浓度符合二级排放要求，优选方案中可达到一级排放要求；COD均满足三级排放要求；石油类污染物含量满足一级排放要求。即，表明本发明的废水处理工艺对石油类污染物和悬浮物的净化效果极佳，完全适用于一般含油废水处理，处理后的废水能够满足国标相关要求。
同时，对比实施例1和4、2和5、3和6的实验数据可知：经由吸附过滤池进一步净化处理后的废水中悬浮物和石油类污染物浓度下降明显。对比实施例4和7、5和8、6和9的试验数据可知，在絮凝步骤加入适量2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸均聚物对与悬浮物的去除有促进作用。
上述具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种含油废水处理工艺，其特征在于：包括如下步骤，
隔油：将含油废水通入隔油调节池，利用刮油装置刮除表层浮油；
破乳：往经隔油处理的含油废水中加入10-1000ppm破乳剂，搅拌均匀；
混凝：往经破乳处理的含油废水中加入碱剂调pH至7.0-9.0，加入800-1200ppm混凝剂并搅拌均匀；
絮凝：往经过混凝处理的含油废水中加入200-300ppm絮凝剂并搅拌均匀；
气浮除杂：将经絮凝处理的含油废水通入气浮池进行气浮除杂，产生的气浮污泥导入污泥池，处理后的废水则导入剂量排放槽。
2.根据权利要求1所述的一种含油废水处理工艺，其特征在于：所述破乳剂为氯化钙。
3.根据权利要求1所述的一种含油废水处理工艺，其特征在于：所述碱剂为氢氧化钠或氢氧化钾。
4.根据权利要求1所述的一种含油废水处理工艺，其特征在于：所述混凝剂为PAC，所述絮凝剂为PAM。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种含油废水处理工艺，其特征在于：含油废水经由气浮除杂后、导入计量排放槽前还包括吸附过滤步骤，所述吸附过滤步骤在吸附过滤池内完成；所述吸附过滤池包括池体，连接于池体的进液管和出液管；所述池体内平行于池体底壁设置有两块隔板，两块所述隔板上均开有若干通孔且所述隔板之间填充有珊瑚碎块；所述进液管与池体的连通处位于靠近池体底壁的隔板下方，出液管与池体的连通处位于靠近池体顶壁的隔板上方。
6.根据权利要求5所述的一种含油废水处理工艺，其特征在于：上层所述隔板的每一通孔处均设置一根垂直于隔板的过滤管，所述过滤管两端均设置有出液孔，且过滤管的底端与隔板之间可拆卸连接；所述过滤管内向远离隔板方向依次填充由纤维过滤层、活性炭颗粒层和多孔颗粒填充层。
7.根据权利要求6所述的一种含油废水处理工艺，其特征在于：所述纤维过滤层由木棉纤维和聚丙烯吸附棉填充而成。
8.根据权利要求6所述的一种含油废水处理工艺，其特征在于：所述活性炭颗粒层由椰壳颗粒活性炭、煤质颗粒活性炭、果壳颗粒活性炭中的一种或多种填充而成。
9.根据权利要求6所述的一种含油废水处理工艺，其特征在于：所述多孔颗粒填充层由最大粒径≤20mm的陶粒和最大粒径≤10mm的膨胀珍珠岩按照体积比1:（0.5-0.8）的比例填充而成。
10.根据权利要求6所述的一种含油废水处理工艺，其特征在于：上层所述隔板的通孔处同轴设置有安装管，所述过滤管的外径等于安装管的外径；所述过滤管的底端插入安装管内，且与安装管之间螺纹连接。
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