CN111003831B - 一种研磨废水中油污和ss的预处理设备及方法 - Google Patents

Abstract

一种研磨废水中油污和SS的预处理设备，包括搅拌室、溶气室、旋流分离器以及分离室，搅拌室上设置有研磨废水入口，搅拌室、溶气室均与旋流分离器连通，旋流分离器底部设置SS排出口，旋流分离器顶部与分离室连通，分离室上部设置油相出口，分离室下部设置水相出口。本发明结构紧凑，占地面积小，可同时完成破乳、SS分离和油水分离的过程，对研磨废水的SS去除率大于90％，油污去除率达到70％，效果极佳，且运行成本低。

Description

一种研磨废水中油污和SS的预处理设备及方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种研磨废水中油污和SS的预处理设备及方法。

背景技术

在手机玻璃研磨过程中，研磨液中需要加一定比例的有机物，增强研磨液的相关性能。这些研磨液报废之后，常和工件和设备的清洗混合排放，形成同时含油污和SS的废水，其中SS是水环境研究治理中对悬浮物的总称。这种废水中的SS是研磨废粉为主，其平均粒度只有几微米，并且有约10％的颗粒粒径小于200纳米，这些小SS很难沉降，尤其是废水中的部分有机乳化油，黏附于部分固体小颗粒上，从而降低固体小颗粒的整体密度，使沉降速度更慢，从而导致这类废水的油相和SS不好处理，处理成本较高并容易对后续工序产生影响。

在传统的气浮工序中，部分油相和固相相互包裹，在油相聚团上浮的过程中，会把固相黏附带出，增加了有机油相污染物的浓度和数量。这样操作造成危险废物的产量加大，增加了企业负担。而在传统的沉淀工序中，停留在水相中的部分被油相黏附的较大的固相颗粒，沉降速度低于正常的SS，容易造成沉降池出水SS超标，同时，研磨废水中的200纳米以下的SS很难沉降，水流的微弱扰动就能造成颗粒的运动，从而导致沉降速度更慢，因此这种传统的沉淀工序中废水的SS沉降效率低，出水SS偏高而加重后续工艺的负担。

申请号为201610408751.6的中国专利公开了一种港口洗舱废水的处理方法，针对含油和SS的废水，预处理采用废水调节池停留1～3天的方法，后续进生物流化床处理，该方法采用常规的沉降法，设备占地面积大，处理效率低。本发明旨在开发一种研磨废水中油污和SS的预处理设备及方法以更好地处理研磨废水，减少有机废物的产生量，降低出水SS的含量，降低危废的处理费用和后续废水处理成本。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种研磨废水中油污和SS的预处理设备，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种研磨废水中油污和SS的预处理设备，包括搅拌室、溶气室、旋流分离器以及分离室，搅拌室上设置有研磨废水入口，搅拌室、溶气室均与旋流分离器连通，旋流分离器底部设置SS排出口，旋流分离器顶部与分离室连通，分离室上部设置油相出口，分离室下部设置水相出口。

进一步地，所述搅拌室与分离室并列设置，溶气室与旋流分离器并列设置，所述搅拌室设置于溶气室顶部，分离室设置于旋流分离器顶部。

进一步地，所述搅拌室内设置有搅拌装置，研磨废水在搅拌装置的作用下沿切向进入旋流分离器上部。

进一步地，所述溶气室上设置压缩空气入口和高压水入口，压缩空气入口通过气管延伸至溶气室内，气管末端设置微孔曝气盘，溶气室顶部通过气液输料管与旋流分离器连通。

进一步地，所述旋流分离器和分离室通过溢流管连通，所述气液输料管末端开口朝向溢流管底部设置，气液输料管输出的高压气液通过溢流管喷入分离区内部并带动油相上升。

一种研磨废水中油污和SS的预处理方法，包括如下步骤：

1)压缩空气和高压水通入溶气室后富含空气的水进入旋流分离器；

2)含油污和SS的研磨废水进入搅拌室，乳化状态的油污破乳后沿切向进入旋流分离器上部；

3)旋流分离器内，研磨废水内的SS和油相分离并通过SS排出口排出，富含空气的水进入旋流分离器后带动油相进入分离室，进而通过油相出口排出，去除大部分油相和SS的水相从水相出口排出。

进一步地，步骤1)中，压缩空气和高压水的压力相等，压缩空气的压力为0.1～0.3MPa，空气流量100～2000L/h，高压水的压力0.1～0.3MPa，水流量300～5000L/h。

进一步地，步骤2)中，搅拌装置中搅拌叶的宽度是搅拌室宽度的1/4～1/3，搅拌器末端线速度为3m/s～5m/s。

有益效果：1)本发明为一体化设备，结构紧凑，占地面积小，可同时完成破乳、SS分离和油水分离的过程，对研磨废水的SS和油污去除效果好；

2)搅拌室内的搅拌装置涉及简洁并节能，搅拌装置可将乳化状态的油污破乳并高速推送进入旋流分离器；

3)研磨废水在旋流分离器内高速旋转形成离心力场，实现SS和油相的分离，分离过程中，可以通过调节搅拌室内搅拌装置的搅拌速度大小调节进入旋流分离器的流速，从而调节进入旋流分离器的流体产生离心力的大小，能根据废水中SS的颗粒大小以及有机油相的乳化状态等具体状况进行调节；

4)旋流分离器内产生的离心力比重力大50倍以上，SS和油相的分离效率远远高于传统的平流沉淀池，同时SS从旋流分离器下端连续排出，收集简单；

5)带压力的空气和水的混合相带动油相上浮进入分离室，研磨废水从旋流分离器上部流入，混合相上浮过程中，随压力的降低，溶解在高压水中的空气析出，形成细密的气泡，能捕捉粒度很小的油滴，并有效减少污水中的含油量，混合相和水相在分离室顶端自然溢流分离，SS从旋流分离器下端连续排出，不用增加设备监控，运行成本低。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的结构示意图。

其中：1、搅拌室；2、溶气室；3、旋流分离器；4、分离室；5、研磨废水入口；6、搅拌装置；7、搅拌叶；8、压力表；9、高压水入口；10、压缩空气入口；11、气管；12、微孔曝气盘；13、气液输料管；14、SS排出口；15、溢流管；16、水相出口；17、油相出口；18、挡油板。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本发明。

如图1所示的研磨废水中油污和SS的预处理设备，包括搅拌室1、溶气室2、旋流分离器3以及分离室4，搅拌室1与分离室4并列设置，溶气室2与旋流分离器3并列设置，搅拌室1设置于溶气室2顶部，分离室4设置于旋流分离器3顶部，搅拌室1上设置有研磨废水入口5，搅拌室1、溶气室2均与旋流分离器3连通，旋流分离器3底部设置SS排出口14，旋流分离器3顶部与分离室4连通，分离室4上部设置油相出口17，分离室4下部设置水相出口16。

搅拌室1内设置有搅拌装置6，搅拌装置6底部设置的搅拌叶7正对着搅拌室1与旋流分离器3的连通处，在搅拌装置6的作用下，乳化状态的部分油相先破乳，然后加速沿切向进入旋流分离器3的上部，在旋流分离器3内旋转流动，SS在离心力作用下向旋流分离器3的器壁运动，和油相分离，靠近器壁的固体料层在上层料浆的推挤作用和重力的作用下，沿器壁下行，从SS排出口14排出并收集。

溶气室2上设置压缩空气入口10和高压水入口9，溶气室2内部压力通过压力表8进行监测，压缩空气入口10通过气管11延伸至溶气室2内，气管11末端设置微孔曝气盘12，压缩空气进入溶气室2内部并通过微孔曝气盘12产生大量细小气泡，细小气泡充分溶解于水中，并通过设置于溶气室2顶部的气液输料管13输送至旋流分离器3内，旋流分离器3和分离室4通过溢流管15连通，气液输料管13末端开口朝向溢流管15底部设置，气液输料管13输出的高压气液通过溢流管15喷入分离区4内部并带动油相上升，上升过程中，随压力的降低，溶解在高压水中的空气析出，形成细密的气泡，能捕捉粒度极为微小的微乳状态的油滴，微乳状态的油相在上升的过程中合并聚集长大，黏附在气泡上浮出，在水面形成稳定的油层，并从油相出口17排出，去除了大部分油相和SS的水相从水相出口16排出，进入下一道处理工序，由于水相出口16设置于分离室4下部，为了防止分离室4下部的没有充分被气泡吸附的油相误通过水相出口16排出，本实施例中设置了竖向的挡油板18，挡油板18与分离室4内壁构成排水腔，排水腔顶部开口，且排水腔的顶部开口靠近分离室4的中上部设置。

本实施例涉及的研磨废水中油污和SS的预处理方法，包括如下步骤：

1)压缩空气和高压水通入溶气室2后富含空气的水进入旋流分离器3；

2)含油污和SS的研磨废水进入搅拌室1，乳化状态的油污破乳后沿切向进入旋流分离器3上部；

3)旋流分离器3内，研磨废水内的SS和油相分离并通过SS排出口14排出，富含空气的水进入旋流分离器3后带动油相进入分离室4，进而通过油相出口17排出，去除大部分油相和SS的水相从水相出口16排出。

应用实例：本公司在某手机屏加工厂的废水，含大量细小的研磨粉和少量油污，采用本套设备后，进设备之前的废水，含油为200mg/l，SS为1500mg/l。经过本设备的处理后，含油量降低到60mg/l，SS降低到100mg/l，油污去除效率为70％，SS类的去除效率为93％，经过本设备的预处理后，降低了后续的成本，特别是延长了中水回用的膜系统的使用寿命。

对于手机研磨含油废水，常用的方法是先采用一级隔油池、二级隔油池、平流沉淀池、絮凝沉淀池等组成，手机研磨含油废水经过一级和二级隔油池，去除油污后进入平流沉淀池初次沉淀，再进入絮凝池加入药剂沉淀，手机研磨废水中的有机物，主要是提高悬浮性用的悬浮剂，以及防板结剂，这类有机物的碳链长度相对较短，一般碳分子链小于12个，导致这类有机物形成的油污容易乳化，在废水中形成稳定的微米级别的油团，在水中稳定性较好，采用常规的隔油池进行除油的时候，发现油污的去除率低于20％，隔油后的废水无法满足后续中水回用要求，上述初步除油的废水进一步进入平流沉淀池沉淀，生产中发现采用平流沉淀池沉淀去除SS的效率只有40％，再配套上絮凝沉淀池，总的SS去除率只能达到60％，出水无法满足后续中水回用的要求，主要原因是研磨废水中的SS颗粒很小，大量小于1微米的小颗粒，在传统的沉淀池很难沉淀完全。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种研磨废水中油污和SS的预处理设备，其特征在于，包括搅拌室、溶气室、旋流分离器以及分离室，搅拌室上设置有研磨废水入口，搅拌室、溶气室均与旋流分离器连通，旋流分离器底部设置SS排出口，旋流分离器顶部与分离室连通，分离室上部设置油相出口，分离室下部设置水相出口；

所述搅拌室内设置有搅拌装置，研磨废水在搅拌装置的作用下沿切向进入旋流分离器上部；

所述溶气室上设置压缩空气入口和高压水入口，压缩空气入口通过气管延伸至溶气室内，气管末端设置微孔曝气盘，溶气室顶部通过气液输料管与旋流分离器连通；

所述旋流分离器和分离室通过溢流管连通，所述气液输料管末端开口朝向溢流管底部设置，气液输料管输出的高压气液通过溢流管喷入分离区内部并带动油相上升。

2.根据权利要求1所述的研磨废水中油污和SS的预处理设备，其特征在于，所述搅拌室与分离室并列设置，溶气室与旋流分离器并列设置，所述搅拌室设置于溶气室顶部，分离室设置于旋流分离器顶部。

3.一种研磨废水中油污和SS的预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)压缩空气和高压水通入溶气室后富含空气的水进入旋流分离器；

2)含油污和SS的研磨废水进入搅拌室，乳化状态的油污破乳后沿切向进入旋流分离器上部；

3)旋流分离器内，研磨废水内的SS和油相分离并通过SS排出口排出，富含空气的水进入旋流分离器后带动油相进入分离室，进而通过油相出口排出，去除大部分油相和SS的水相从水相出口排出。