CN111003832A - 一种抛光液废水中油污和ss的预处理设备及方法 - Google Patents

Abstract

一种抛光液废水中油污和SS的预处理设备，包括搅拌室、旋流分离器和分离室，搅拌室内设置有搅拌装置，搅拌装置包括竖向设置的搅拌轴以及设置于搅拌轴上的上搅拌桨组和下搅拌桨组，搅拌轴为中空轴，空气从搅拌轴顶部进入搅拌室并与搅拌室底部的抛光液废水形成气液混合物；上搅拌桨组设置于搅拌室上部，用于将抛光液初步破乳，下搅拌桨组设置于搅拌室下部，用于将抛光液废水进一步破乳并将所述气液混合物沿切向输送至旋流分离器内，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，破乳效果好，对抛光液废水的SS去除率大于98％，油污去除率达到94％。

Description

一种抛光液废水中油污和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，具体涉及一种抛光液废水中油污和SS的预处理设备及方法。

背景技术

在手机玻璃抛光过程中产生且报废的抛光液中同时含油污和细小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，抛光液废水中的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。因此，本发明旨在开发一种抛光液废水中油污和SS的预处理设备及方法以更好地处理抛光液废水，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抛光液废水中油污和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：

一种抛光液废水中油污和SS的预处理设备，包括搅拌室、旋流分离器和分离室，所述搅拌室上部设置有抛光液废水入口，搅拌室内设置有搅拌装置，搅拌装置包括竖向设置的搅拌轴以及设置于搅拌轴上的上搅拌桨组和下搅拌桨组，所述搅拌轴为中空轴，空气从搅拌轴顶部进入搅拌室并与搅拌室底部的抛光液废水形成气液混合物；所述上搅拌桨组设置于搅拌室上部，用于将抛光液废水中呈乳化状态的油污初步破乳，所述下搅拌桨组设置于搅拌室下部，用于将抛光液废水中的油污进一步破乳并将所述气液混合物沿切向输送至旋流分离器内，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，所述上搅拌桨组中的搅拌桨为45度折叶桨，折叶桨的直径与搅拌室上部宽度之比为(0.2～0.4)：(1.2～2)。45度折叶桨在搅拌液体时，产生向下的压力，使得液体向下流入搅拌室下部。

进一步地，所述下搅拌桨组中的搅拌桨为六叶直叶圆盘桨，直叶圆盘桨的直径与搅拌室下部的宽度之比为(0.4～0.6)：(1.2～2)。本发明中直叶圆盘桨与搅拌室的直径比相较于常规技术中直叶圆盘桨与搅拌室的0.33直径比相比要大50％以上，同等转速下产生的推力更大，利于产生吸力，将空气从搅拌轴吸入下搅拌桨组下方，气泡再在下搅拌桨组的搅拌作用下快速分散，并和液体在高速搅动过程中混合，此外还可产生较大的泵出力，加快进入旋流分离器的进口速度，能产生更大的离心力，有利于SS和油相的分离。

进一步地，所述旋流分离器和分离室通过溢流管连通，所述旋流分离器内部由气泡和油相组成的混合相通过溢流管进入分离室。

进一步地，所述分离室内设置有竖向的挡油板，挡油板与分离室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。

一种抛光液废水中油污和SS的预处理方法，包括如下步骤：

1)抛光液废水进入搅拌室上部，通过上搅拌桨组对抛光液废水中呈乳化状态的油污初步破乳，下搅拌桨组将初步破乳的油污进一步破乳；

2)抛光液废水破乳后与从搅拌轴顶部进入的空气混合形成气液混合物，气液混合物在下搅拌桨组的作用下沿切向进入旋流分离器上部；

3)旋流分离器内，气液混合物中的SS通过SS排出口排出，去除SS的气液混合物进入分离室，气液混合物中由气泡和油相组成的混合相从油相出口排出，去除大部分油相和SS的水相从水相出口排出。

优选的，所述搅拌轴的搅拌速度为150～300转/分。高速旋转搅拌产生更大的吸力，将更多的空气从搅拌轴吸入搅拌室下部。

优选的，所述下搅拌浆组上桨叶末端线速度为6～12m/s。末端线速度高，进入旋流器内的液体流速高，产生更大的离心加速度，有利于SS和油相的分离。

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，对抛光液废水的SS和油污去除效果好，同时设备整体占地空间得到极大优化；

2)搅拌室内的搅拌装置设计极为巧妙，通过下搅拌桨组旋转产生吸力，进而将外部空气通过空心搅拌轴吸入的设计能有效节约空间和节约能耗，使得搅拌分散的同时，能自动从中空轴吸入空气，同时搅拌可将乳化状态的油污二次破乳并高速推送进入旋流分离器，一套搅拌系统实现了空气吸入和分散、破乳、泵出流体到旋流器的三种功能，无需额外配置空气压缩机和高压水泵。

3)抛光液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从而调节离心力的大小，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)空气和水的混合相带动油相上浮进入分离室，抛光液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、机架；2、搅拌室；3、旋流分离器；4、分离室；5、抛光液废水入口；6、搅拌轴；7、上搅拌浆组；8、下搅拌桨组；9、SS排出口；10、溢流管；11、水相出口；12、挡油板；13、油相出口。

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所示的抛光液废水中油污和SS的预处理设备，包括搅拌室2、旋流分离器3和分离室4，搅拌室2固定于机架1上，搅拌室2上部设置有抛光液废水入口5，搅拌室2内设置有搅拌装置，搅拌装置包括竖向设置的搅拌轴6以及设置于搅拌轴6上的上搅拌桨组7和下搅拌桨组8，搅拌轴6为中空轴，空气从搅拌轴6顶部进入搅拌室2并与搅拌室2底部的抛光液废水形成气液混合物；而上搅拌桨组7设置于搅拌室2上部，用于将抛光液废水中呈乳化状态的油污初步破乳，上搅拌桨组7中的搅拌桨为45度折叶桨，折叶桨的直径与搅拌室上部宽度之比为0.3：1.6，下搅拌桨组8设置于搅拌室2下部，用于将抛光液废水中的油污进一步破乳并将气液混合物沿切向输送至旋流分离器3内，下搅拌桨组8中的搅拌桨为六叶直叶圆盘桨，直叶圆盘桨的直径与搅拌室下部的宽度之比为0.5：1.6，旋流分离器3底部设置SS排出口9，旋流分离器3顶部通过溢流管10与分离室4连通，旋流分离器3内部由气泡和油相组成的混合相通过溢流管10进入分离室4，分离室4上部设置油相出口13，分离室4下部设置水相出口11。分离室4内还设置有竖向的挡油板12，挡油板12与分离室4内壁构成与水相出口11连通的排水腔，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。

本实施例中抛光液废水中油污和SS的预处理方法，包括如下步骤：

1)抛光液废水进入搅拌室上部，通过上搅拌桨组7对抛光液废水中呈乳化状态的油污初步破乳，下搅拌桨组8将初步破乳的油污进一步破乳，此过程中搅拌轴6的搅拌速度为280转/分，下搅拌浆组上桨叶末端线速度为10m/s；

2)抛光液废水破乳后与从搅拌轴6顶部进入的空气混合形成气液混合物，气液混合物在下搅拌桨组8的作用下沿切向进入旋流分离器3上部；

3)旋流分离器3内，气液混合物中的SS通过SS排出口9排出，去除SS的气液混合物进入分离室4，气液混合物中由气泡和油相组成的混合相从油相出口13排出，去除大部分油相和SS的水相从水相出口11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500mg/l，SS为3000mg/l。经过本设备的处理后，石油类降低到30mg/l，SS降低到50mg/l，石油类的去除效率为94％，SS类的去除效率为98.3％。

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 (8)

1.一种抛光液废水中油污和SS的预处理设备，其特征在于，包括搅拌室、旋流分离器和分离室，所述搅拌室上部设置有抛光液废水入口，搅拌室内设置有搅拌装置，搅拌装置包括竖向设置的搅拌轴以及设置于搅拌轴上的上搅拌桨组和下搅拌桨组，所述搅拌轴为中空轴，空气从搅拌轴顶部进入搅拌室并与搅拌室底部的抛光液废水形成气液混合物；所述上搅拌桨组设置于搅拌室上部，用于将抛光液废水中呈乳化状态的油污初步破乳，所述下搅拌桨组设置于搅拌室下部，用于将抛光液废水中的油污进一步破乳并将所述气液混合物沿切向输送至旋流分离器内，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。

2.根据权利要求1所述的抛光液废水中油污和SS的预处理设备，其特征在于，所述上搅拌桨组中的搅拌桨为45度折叶桨，折叶桨的直径与搅拌室上部宽度之比为(0.2～0.4)：(1.2～2)。

3.根据权利要求1所述的抛光液废水中油污和SS的预处理设备，其特征在于，所述下搅拌桨组中的搅拌桨为六叶直叶圆盘桨，直叶圆盘桨的直径与搅拌室下部的宽度之比为(0.4～0.6)：(1.2～2)。

4.根据权利要求1所述的抛光液废水中油污和SS的预处理设备，其特征在于，所述旋流分离器和分离室通过溢流管连通，所述旋流分离器内部由气泡和油相组成的混合相通过溢流管进入分离室。

5.根据权利要求1所述的抛光液废水中油污和SS的预处理设备，其特征在于，所述分离室内设置有竖向的挡油板，挡油板与分离室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。

6.一种抛光液废水中油污和SS的预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)抛光液废水进入搅拌室上部，通过上搅拌桨组对抛光液废水中呈乳化状态的油污初步破乳，下搅拌桨组将初步破乳的油污进一步破乳；

2)抛光液废水破乳后与从搅拌轴顶部进入的空气混合形成气液混合物，气液混合物在下搅拌桨组的作用下沿切向进入旋流分离器上部；

3)旋流分离器内，气液混合物中的SS通过SS排出口排出，去除SS的气液混合物进入分离室，气液混合物中由气泡和油相组成的混合相从油相出口排出，去除大部分油相和SS的水相从水相出口排出。

7.根据权利要求6所述的抛光液废水中油污和SS的预处理方法，其特征在于，所述搅拌轴的搅拌速度为150～300转/分。

8.根据权利要求6所述的抛光液废水中油污和SS的预处理方法，其特征在于，所述下搅拌浆组上桨叶末端线速度为6～12m/s。

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