CN110526495A - 一种新型的废乳化液处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型的废乳化液处理工艺，通过破乳+微纳米气浮除油→MVR蒸发处理→臭氧微纳米气泡催化氧化→纳米铁介导超声催化氧化→高效生化→深度净化后回用/外排的工艺流程，可实现废乳化液的无害化处理，处理后可直接排放或作为回用，且处理效果高效快速，COD去除率高，且该工艺不具有选择性，能广泛适用于各类废乳化液的处理。

Description

一种新型的废乳化液处理工艺
技术领域：
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种新型的废乳化液处理工艺。
背景技术：
长期以来，我国一直面临着水资源短缺和水体污染的双重压力，工业废水是水体污染的主要来源，其中乳化液废水主要来源于钢铁冷轧行业、汽车工业、机械加工行业、石油化工、印染、食品加工等行业，分布之广，居各种工业废水之首。
由于含有乳化剂，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。废乳化液除具有一般含油废水的危害外，由于表面活性剂的作用，机械油高度分散在水中，更易被动植物、水生生物等吸收，不仅危害各种生物，更能通过生物富集作用和食物链进入人体，危害人体健康。废乳化液属于《国家危险废物名录2016》中的HW09油/水、烃/水混合物或乳化液，内含三个小代码900-005-09、900-006-09、900-007-09，危险特征为毒性(Toxicity)，因此，对废乳化液的处理已刻不容缓。
而对于废乳化液废水的处理，目前在世界范围内，仅有以下几种方法可以实现污染物的达标排放：(1)燃烧法。由于该法在燃烧过程中又产生大气污染物，不仅需要消耗大量能源，而且燃烧法产生的废气问题很难达标排放。(2)化学处理：此种方法处理效果有限，使用大量的化学试剂，污水的COD降低的同时盐分浓度却大大升高，并且成本很高。
发明内容：
本发明的目的就是为了解决现有问题，而提供一种新型的废乳化液处理工艺，通过破乳微纳米气浮→MVR蒸发处理→臭氧微纳米气泡氧化→纳米铁介导超声→高效生化→深度净化的工艺流程，能实现高效快速的处理效果，以及COD去除率高、处理效果好。
本发明的技术解决措施如下：
一种新型的废乳化液处理工艺，其处理工艺如下：
S1：除油，对废乳化液进行破乳+气浮处理，去除所述废乳化液上层浮油，得到除油后的废乳化液；
S2：MVR蒸发处理，将S1中经过除油处理后的废乳化液通过MVR蒸发器进行蒸发处理，得到废乳化液蒸馏水以及浓缩液；
S3：浓缩液处理，S2中得到的浓缩液进行并入S1所得浮油共同作为废油进行资源化处理；
S4：臭氧微纳米气泡催化氧化，将S2中得到的废乳化液蒸馏水进行臭氧微纳米气泡催化氧化处理得到一次高级氧化处理水；
S5：纳米铁介导超声，将S4中经过臭氧微纳米气泡催化氧化处理后进行纳米铁介导超声催化氧化处理；
S6：高效生化，将S5中经过纳米铁介导超声催化氧化处理后的污水进行高效生化处理；
S7：深度净化，将S6中经过高效生化后的污水进行深度净化处理得到达到排放标准的水，要么回用，要么者外排。
作为优选，S1中所述破乳+气浮处理为化学破乳+微纳米气浮处理。
作为优选，S2中经过MVR蒸发器蒸发处理后得到的废乳化液蒸馏水COD为3000mg/l～4000mg/l，BOD/COD低于0.1。
作为优选，S4的臭氧氧化为臭氧微纳米气泡催化高级氧化，催化剂选用以活性炭为载体的臭氧氧化催化剂、汽车尾气处理的稀贵金属三元催化剂、重金属矿物烧结催化剂等。
作为优选，S5的纳米铁介导超声为臭氧氧化性提升的催化手段。
作为优选，S7中深度净化为纯物理吸附净化。
作为优选，S7中纯物理吸附净化包括有吸附剂，所述吸附剂可以为活性炭、活性氧化铝、分子筛、泥炭、沸石、海泡石、硅藻土或者黏土吸附剂。
本发明的有益效果在于：
1、本发明工艺通过破乳微纳米气浮→MVR蒸发处理→臭氧微纳米气泡氧化→纳米铁介导超声→高效生化→深度净化的工艺流程，可实现废乳化液的无害化达标处理，COD去除率高，且该工艺不具有选择性，能广泛适用于各类废乳化液的处理。
2、本发明工艺将将破乳和微纳米气浮结合提高混合乳化废液油水分离效率和效果，降低了后续COD去除负担。
3、本发明工艺通过废乳化液强制蒸发过程增加低沸点有机物的分离技术，能有效剔除低沸点有机污染物，所以，在强制蒸发之后冷凝水的COD浓度低。
4、本发明采用不引进化学污染的臭氧高级氧化技术，为了最大限度提高臭氧的高级氧化效率，快速分解COD，提升污水的B/C比，除了采用微纳米气泡技术，选用常规的催化剂外，还引入了纳米铁介导超声催化技术，可以将臭氧微纳米纳米气泡催化氧化的基础上，效率提高一倍以上，快速提升BOD/COD比例，改善可生化性。
5、本发明工艺在生化处理后，根据废乳化液某些污染物无法通过高级氧化和生化去除的特性，添加没有选择性的深度净化处理，保证达标排放。
附图说明：
图1为本发明的工艺流程图；
具体实施方式：
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
如图1所示，一种新型的废乳化液处理工艺，其处理工艺如下：
S1：除油，对废乳化液进行化学破乳处理，因为废乳化液中的油以乳化油的形式存在,需要破乳剂来破坏乳化油的稳定状态,再对破乳后的废乳化液进行微纳米气浮处理，加速所述废有机组分上层，实现油/水的快速分离，上层浮油进行收集另外净化处理。
S2：MVR蒸发处理，MVR是蒸汽机械再压缩技术，(mechanical vaporrecompression)的简称，MVR蒸发器是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源的需求的一项节能技术，由于经过S1除油处理后的废乳化液含有高COD，高悬浮物是最难处理的废水之一，利用其中水、机械杂质、有机物的沸点不同，进行强制蒸发之后，得到废乳化液蒸馏水以及浓缩液，通过蒸发处理大部分的非挥发性的有机和无机物将被分离出来，达到进一步降低毒性，盐分及COD的目的。将S1中经过除油处理后的废乳化液通过MVR强制循环蒸发器进行蒸发处理，将蒸汽冷凝过程分为两步进行，在第二级冷凝收集中剔除蒸汽中所含低沸点有机物，防止低沸点有机物通过二次蒸汽大量进入冷凝水，保证了强制蒸发之后,得到废乳化液蒸馏水的COD浓度尽量低。经过蒸发处理后的废乳化液蒸馏水的COD从80000mg/l降至3000mg/l～4000mg/l；但BOD/COD低于0.1。
S3：外排处理，S2中得到的浓缩液有机物浓度很高，并入S1的浮油进行资源化处理。
S4：臭氧微纳米气泡氧化，将S2中得到的废乳化液蒸馏水进行臭氧微纳米气泡催化氧化处理，臭氧与微纳米气泡相结合，使得臭氧的氧化能力比普通臭氧曝气提高30％以上；添加稀贵金属三元等催化剂后，臭氧的氧化性能可以再提高3-9倍；微纳米气泡增加了水中臭氧的浓度和存留时间，加上催化剂的催化作用，更容易产生大量的羟基自由基，通过羟基自由基的强氧化性可以对污水中的有机物和难降解的污染物分解。
S5：纳米铁介导超声，是一种臭氧催化技术，利用超声波的空化作用促进微纳米气泡破裂，释放表面能，促进羟基自由基的生成。纳米铁介导超声的引入，将S4中经过臭氧微纳米气泡催化氧化作用在上述基础上再次提高一倍以上，进一步提高了臭氧高级氧化的速度和效率。
S6：高效生化，将S5中经过纳米铁介导超声处理的污水进行高效生化处理，
S7：深度净化，将S6中经过高效生化后的废乳化液通过纯物理吸附进行深度净化处理，纯物理吸附净化需要吸附剂，所述吸附剂可以为活性炭、活性氧化铝、分子筛、泥炭或者黏土吸附剂，经过纯物理吸附净化后得到安全排放标准的液体，将该液体进行回用或者外排，废乳化液处理完成。
工艺原理：先通过破乳与微纳米气浮结合达到水油快速、高效分离的效果，去除废乳化液中的上层浮油，本发明不单单采用化学破乳，而是将化学破乳与微纳米气浮相结合的方式，提高废乳化液油水分离效率和效果，将除油后的废乳化液通过强制蒸发过程增加低沸点有机物的分离技术，去除乳化液中的高沸点有机物和机械杂质，大幅度降低废乳化液蒸馏水中的有机污染物(COD)浓度，但是此时废乳化液蒸馏水中的BOD含量极低，BOD/COD低于0.1，几乎没有生化性，故设置臭氧微纳米气泡催化氧化的工艺提高BOD/COD，改善可生化性，通过臭氧微纳米催化氧化和纳米铁介超声的催化作用，将臭氧高级氧化效率提高到普通臭氧曝气的20倍以上，大大缩短了高级氧化时间，经过臭氧微纳米气泡催化氧化的蒸馏水的BOD/COD提高到0.35以上，具有可生化性的污水经过高效生化处理，将COD降至500mg/l以下，最后通过纯物理吸附进行深度净化另废乳化液达到可排放标准后，进行回用或者排放。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种新型的废乳化液处理工艺，其特征在于：其处理工艺如下：
S1：除油，对废乳化液进行破乳+气浮处理，去除所述废乳化液上层浮油，得到除油后的废乳化液；
S2：MVR蒸发处理，将S1中经过除油处理后的废乳化液通过MVR蒸发器进行蒸发处理，得到废乳化液蒸馏水以及浓缩液；
S3：浓缩液处理，S2中得到的浓缩液进行并入S1所得浮油共同作为废油进行资源化处理；
S4：臭氧微纳米气泡催化氧化，将S2中得到的废乳化液蒸馏水进行臭氧微纳米气泡催化氧化处理得到一次高级氧化处理水；
S5：纳米铁介导超声，将S4中经过臭氧微纳米气泡催化氧化处理后进行纳米铁介导超声催化氧化处理；
S6：高效生化，将S5中经过纳米铁介导超声催化氧化处理后的污水进行高效生化处理；
S7：深度净化，将S6中经过高效生化后的污水进行深度净化处理得到达到排放标准的水，进行回用或者外排处理。
2.根据权利要求1所述的一种新型的废乳化液处理工艺，其特征在于：S1中所述破乳+气浮处理为化学破乳+微纳米气浮处理。
3.根据权利要求1所述的一种新型的废乳化液处理工艺，其特征在于：S2中经过MVR蒸发器蒸发处理后得到的废乳化液蒸馏水COD为3000mg/l～4000mg/l，BOD/COD低于0.1。
4.根据权利要求1所述的一种新型的废乳化液处理工艺，其特征在于：S4的臭氧氧化为臭氧微纳米气泡催化高级氧化，催化剂选用以活性炭为载体的臭氧氧化催化剂、汽车尾气处理的稀贵金属三元催化剂、重金属矿物烧结催化剂等。
5.根据权利要求1所述的一种新型的废乳化液处理工艺，其特征在于：S5的纳米铁介导超声为臭氧氧化性提升的催化手段。
6.根据权利要求1所述的一种新型的废乳化液处理工艺，其特征在于：S7中深度净化为纯物理吸附净化。
7.根据权利要求6所述的一种新型的废乳化液处理工艺，其特征在于：S7中纯物理吸附净化包括有吸附剂，所述吸附剂可以为活性炭、活性氧化铝、分子筛、泥炭、沸石、海泡石、硅藻土或者黏土吸附剂。
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