CN110642438A - 一种冷轧含乳化液废水处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷轧含乳化液废水处理方法及系统,方法包括:含乳化液废水的pH值调节值6.0‑6.5,得到第一混合物;将第一混合物初步过滤后,得到第二混合物;将第二混合物在电催化氧化装置中进行电催化氧化反应;将反应产物进行超滤过滤。系统包括:调节池、过滤器、电催化氧化装置和超滤装置,调节池的液体出口连通至过滤器的进口,过滤器的滤液出口连通电催化氧化装置的原料进口,电催化氧化装置的出口连通超滤装置的原料进口;电催化氧化装置的废气出口连通至调节池的曝气进口。本发明可以有效解决现有技术中冷轧乳化液废水处理难的技术问题,其工艺简单易操作。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁行业废水处理技术领域,尤其涉及一种冷轧含乳化液废水处理方法及系统。
背景技术
钢铁冷轧工序轧制不锈钢及钛卷过程中会产生大量乳化液废水,该乳化液废水中含有大量有机物如酒石酸三乙醇胺、乙胺乙酸及亚硝酸盐等,此类废水CODCr含量高,导致化学稳定性较好、生物可降解性比较差、处理难度大。
目前采用方法主要是气浮+生物氧化+超滤组合工艺,处理后废水中的COD一般达到300mg/L,仍不能满足《钢铁工业水污染物排放标准》排放标准要求,需要直接排入综合污水处理站与其他废水再进行处理,废水处理的运行成本较高。
随着人们对节能环保要求的逐渐提高,废水排放指标愈加严格,钢铁行业对废水的处理方法也在不断的研究改进中。有研究人员提出采用纸袋过滤器+超滤过滤+生物曝气池+膜反应器工艺处理含乳化剂废水,使其达到废水排放标准,这种处理方法存在流程长、投资大、膜污染、加热降温等问题,且处理产物的COD值仅小于等于100mg/L。另有研究人员提出采用“混凝+气浮+厌氧+MBR膜反应器”的工艺处理含乳化剂的平整液,使其达到废水排放标准,然而其仍然存在对水质要求较高、生物细菌需严格控制、处理效率不高等缺点。还有研究人员提出采用“气能絮凝+催化氧化+MBR膜反应器”的处理工艺进行含乳化剂钢铁废水的处理,其存在蒸汽加热、催化电极昂贵、材质要求高等问题。
基于此,现有技术仍然有待改进。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明实施例提出一种冷轧含乳化液废水处理方法及系统。
一方面,本发明实施例所公开的一种冷轧含乳化液废水处理方法,包括:
步骤1将含乳化液废水的pH值调节值6.0-6.5,得到第一混合物;
步骤2将所述第一混合物初步过滤后,得到第二混合物;
步骤3将所述第二混合物在电催化氧化装置中进行电催化氧化反应;
步骤4将步骤3得到的反应产物进行超滤过滤。
进一步地,所述步骤1在调节池中进行,且在调节pH值过程中,采用曝气搅拌装置进行曝气搅拌。
进一步地,所述步骤2中,初步过滤采用多介质过滤器进行过滤。
进一步地,所述多介质过滤器为两层过滤,上层为石英砂,下层为高炉渣;所述石英砂和高炉渣的粒度为100-120目,并且所述石英砂上方和所述高炉渣下方均设置有滤网。
进一步地,步骤3中,所述电催化氧化反应为利用BDD电极的高氧化电位对有机物进行降解。
进一步地,步骤3中,所述电催化氧化反应中,氧化电位为2.8V,运行电压为3V-6V;电流密度为5mA/cm2-10 mA/cm2。
进一步地,所述电催化氧化装置上部设置有抽气系统。
进一步地,所述含乳化液废水的CODCr含量为6000-20000mg/L。
进一步地,所述曝气搅拌装置的气源来自电催化氧化装置产生的废气。
另一方面,本发明实施例还公开了一种冷轧含乳化液废水处理系统,其包括:调节池、过滤器、电催化氧化装置和超滤装置,所述调节池的液体出口连通至所述过滤器的进口,所述过滤器的滤液出口连通所述电催化氧化装置的原料进口,所述电催化氧化装置的料液出口连通所述超滤装置的原料进口;
其中,所述电催化氧化装置的废气出口连通至所述调节池的曝气进口。采用上述技术方案,本发明至少具有如下有益效果:
本发明提供的冷轧乳化液废水达标处理方法及系统,可以有效解决现有技术中冷轧乳化液废水处理难的技术问题,其工艺简单易操作,乳化废水处理后COD稳定低于60mg/L,解决了现有技术中综合废水外排COD不达标的问题,节省了综合废水处理COD的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例所公开的一种冷轧含乳化液废水处理方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是,本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量,可见“第一”“第二”仅为了表述的方便,不应理解为对本发明实施例的限定,后续实施例对此不再一一说明。
如图1所示,本发明实施例公开了一种冷轧含乳化液废水处理方法,包括:
步骤1将含乳化液废水的pH值调节值6.0-6.5,得到第一混合物;
步骤2将所述第一混合物初步过滤后,得到第二混合物;
步骤3将所述第二混合物在电催化氧化装置中进行电催化氧化反应;
步骤4将步骤3得到的反应产物进行超滤过滤。
本实施例中,首先对含乳化液废水(乳化液质量百分含量约为6%~10%)进行pH值调节和初步过滤的预处理,得到pH值适合的反应原料,然后将该反应原料在电催化氧化装置中反应,进行初次处理,然后将初次处理后的料液进行超滤处理后,超滤处理可采用超滤膜组建,控制过滤精度5~10微米,可进一步降低COD和微小悬浮物,即可获得COD稳定低于60mg/L的废水,最终可排入综合废水池回收利用。
本发明一些实施例所公开的冷轧含乳化液废水处理方法,在上述实施例的基础上,所述步骤1在调节池中进行,且在调节pH值过程中,采用曝气搅拌装置进行曝气搅拌。以便废水充分混匀,减少电催化氧化装置的不稳定处理。进一步地,曝气气源可以利用电催化氧化产生的废气,主要含有CO2、H2、N2、O2气体,可以通过泵增压对废水曝气扰动。
本发明一些实施例所公开的冷轧含乳化液废水处理方法,在上述实施例的基础上,所述步骤2中,初步过滤采用多介质过滤器进行过滤。优选地实施例中,所述多介质过滤器为两层过滤,上层为石英砂,下层为高炉渣;所述石英砂和高炉渣的粒度为100-120目,并且所述石英砂上方和所述高炉渣下方均设置有滤网。滤网可采用20微米无纺布滤网。
本发明一些实施例所公开的冷轧含乳化液废水处理方法,在上述实施例的基础上,步骤3中,所述电催化氧化反应为利用BDD电极的高氧化电位对有机物进行降解。所述电催化氧化反应中,采用高氧化电位的电机,氧化电位为2.8V,运行电压为3V-6V;电流密度为5mA/cm2-10 mA/cm2,搅拌速度300~350rpm,优选为330rpm降解时间30~45min,同时装置上部配置抽气系统,防止电解产生的气体散排。采用的掺杂硼的泡沫金刚石电极(BDD电极)包括由内之外的泡沫骨架、改性层、电极基体和硼掺杂金刚石层,可选地,硼掺杂金刚石层分为纳米级掺硼金刚石形貌的内层和微米级掺硼金刚石形貌的外层。泡沫骨架基体孔径0.01~10mm,开孔率20%~99%,结构为三维立体结构,硼掺杂金刚石层复合层厚度0.5~500mm,硼掺量100~3000ppm,晶粒尺寸1nm~300mm,骨架、孔径均可调控且连通性好的多孔泡沫结构,比表面积大、传质速率高,其电极间距0.3~0.5cm,比表面积大,处理效率高,运行成本低。
本发明实施例还公开了一种冷轧含乳化液废水处理系统,包括:调节池、过滤器、电催化氧化装置和超滤装置,所述调节池的液体出口连通至所述过滤器的进口,所述过滤器的滤液出口连通所述电催化氧化装置的原料进口,所述电催化氧化装置的出口连通所述超滤装置的原料进口;其中,所述电催化氧化装置的废气出口连通至所述调节池的曝气进口。
使用时,乳化液废水经泵输送至调节池,在气体搅拌作用下添加废硫酸调节pH至6.0~6.5,使废水充分混匀,经泵输送通过多介质过滤器,除去大颗粒悬浮物后,进入电催化氧化装置,调节稳压源电压,控制电流密度,在高氧化电位2.8V作用下,搅拌速度330rpm对乳化液进行氧化,30min后观察水质变化,并分析COD含量,根据出口要求氧化时间适当延长,可使COD含量达到90~160mg/L,再进入精度为5~10微米的超滤系统,除去细小悬浮物,使COD含量稳定达到60mg/L以下,排入综合废水池回用。
实施例1
冷轧含乳化液废水进入调节池,在搅拌作用下采用废酸调节pH至6.5,COD含量为18200mg/L,通过多介质过滤器过滤后进入电催化氧化装置,采用掺硼泡沫BDD电极,调节电压5.2V,电流密度10mA/cm2,搅拌速度340rpm,运行时间36min时,COD含量降至240mg/L,时间延长至42min,COD含量降至112mg/L左右,耗能112kwh/(m3·废水),降解后废水干净,进入超滤系统后,出水COD降至56mg/L。
实施例2
冷轧含乳化液废水进入调节池,在搅拌作用下采用废酸调节pH至6.0,COD含量为8600mg/L,通过多介质过滤器过滤后进入电催化氧化装置,采用掺硼泡沫BDD电极,调节电压4.3V,电流密度7mA/cm2,搅拌速度340rpm,运行时间30min时,COD含量降至120mg/L,矿化耗能60kwh/(m3·废水),进入超滤系统后,出水COD降至58mg/L。
实施例3
冷轧含乳化液废水进入调节池,在搅拌作用下采用废酸调节pH至6.1,COD含量为6800mg/L,通过多介质过滤器过滤后进入电催化氧化装置,采用掺硼泡沫BDD电极,调节电压3.7V,电流密度7mA/cm2,搅拌速度330rpm,运行时间30min时,COD含量降至90mg/L,耗能45kwh/(m3·废水),进入超滤系统后,出水COD降至40mg/L,排入综合废水池。
实施例4
冷轧含乳化液废水进入调节池,在搅拌作用下采用废酸调节pH至6.2,COD含量为6200mg/L,通过多介质过滤器过滤后进入电催化氧化装置,采用掺硼泡沫BDD电极,调节电压3V,电流密度5mA/cm2,搅拌速度350rpm,运行时间45min时,COD含量降至142mg/L,矿化耗能42kwh/(m3·废水),进入超滤系统后,出水COD降至55mg/L。
实施例5
冷轧含乳化液废水进入调节池,在搅拌作用下采用废酸调节pH至6.1,COD含量为12000mg/L,通过多介质过滤器过滤后进入电催化氧化装置,采用掺硼泡沫BDD电极,调节电压6V,电流密度8mA/cm2,搅拌速度320rpm,运行时间40min时,COD含量降至123mg/L,耗能72kwh/(m3·废水),进入超滤系统后,出水COD降至52mg/L,排入综合废水池。
综上所述,本发明实施例所公开的冷轧含乳化液废水处理方法及系统,乳化液废水经调节池预处理,pH控制在6.0~6.5,通过多介质过滤器除去大颗粒悬浮物后,进入电催化氧化装置,在高氧化电位下乳化液中的有机物,还原性物质全部被分解或降解,通过控制电流及时间达到降解COD的效果,使废水中COD含量降至200mg/L以下,处理后的废水经超滤过滤系统使其降至60mg/L以下,再排至综合废水池。利用电催化氧化装置和超滤过滤组合技术降低废水中COD,使乳化液废水处理后COD低于60mg/L,进入综合废水池后,不会影响后续COD超标,减少成本。整个工艺流程简单,解决了含乳化液不能稳定达标处理的难题,节省了综合废水达标处理的工艺投资。
需要特别指出的是,上述各个实施例中的各个组件或步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减,因此,这些合理的排列组合变换形成的组合也应当属于本发明的保护范围,并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。
以上是本发明公开的示例性实施例,上述本发明实施例公开的顺序仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。但是应当注意,以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子,在不背离权利要求限定的范围的前提下,可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外,尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求,但除非明确限制为单数,也可以理解为多个。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明实施例的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。因此,凡在本发明实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种冷轧含乳化液废水处理方法,其特征在于,包括:
步骤1将含乳化液废水的pH值调节值6.0-6.5,得到第一混合物;
步骤2将所述第一混合物初步过滤后,得到第二混合物;
步骤3将所述第二混合物在电催化氧化装置中进行电催化氧化反应;
步骤4将步骤3得到的反应产物进行超滤过滤。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1在调节池中进行,且在调节pH值过程中,采用曝气搅拌装置进行曝气搅拌。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤2中,初步过滤采用多介质过滤器进行过滤。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述多介质过滤器为两层过滤,上层为石英砂,下层为高炉渣;所述石英砂和高炉渣的粒度为100-120目,并且所述石英砂上方和所述高炉渣下方均设置有滤网。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤3中,所述电催化氧化反应为利用BDD电极的高氧化电位对有机物进行降解。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤3中,所述电催化氧化反应中,氧化电位为2.8V,运行电压为3V-6V;电流密度为5mA/cm2-10mA/cm2。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述电催化氧化装置上部设置有抽气系统。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述含乳化液废水的CODCr含量为6000-20000mg/L。
9.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述曝气搅拌装置的气源来自电催化氧化装置产生的废气。
10.一种冷轧含乳化液废水处理系统,其特征在于,包括:调节池、过滤器、电催化氧化装置和超滤装置,所述调节池的液体出口连通至所述过滤器的进口,所述过滤器的滤液出口连通所述电催化氧化装置的原料进口,所述电催化氧化装置的出口连通所述超滤装置的原料进口;
其中,所述电催化氧化装置的废气出口连通至所述调节池的曝气进口。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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