CN111943374A - 一种废弃拉丝油无害化处理回收再利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废弃拉丝油无害化处理回收再利用方法，涉及铜线加工废弃物处理技术领域，将废弃铜拉丝乳化液初级过滤后，置入保温降解池中，在‑10‑5℃温度条件下静置数天，直至油水分层、杂质沉淀。打破现有破乳需要用破乳剂，废水在低温条件下难以起到完全破乳效果的惯性思维，利用接近冰点的持续低温下，促使乳化液中的水分子逐渐析出，实现油水分离，这种纯物理的油水分离方式，经济、环保、操作简单，不仅实现了拉丝油的回收利用，回收利用率超90％，且没有带来二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及铜线加工废弃物处理技术领域，具体是一种废弃拉丝油无害化处理回收再利用方法。
背景技术
随着线缆行业的快速发展，用于拉制线材的拉丝油的使用量也逐年递增，由于能源危机和环境危机的加剧，节能降耗，减少“三废”排放迫在眉睫，使得拉丝油的使用、维护和废弃拉丝油的处理越来越引起重视。
铜拉丝油是透明匀相的液体，能与水形成稳定的乳化液，是用于铜线拉拔的一种助剂，具有良好的润滑、清洗、冷却、润湿、防锈等作用。显微镜下，乳化液是由连续相的水和分散相的油滴组成，油滴直径范围0.1-10μm，油滴和水之间靠乳化剂相连。随着乳化液使用时间的延长，乳化液中的游离酸、碱逐渐积累，降低了乳化液的润滑能力，情况严重时将引起线材断头，此时需要对乳化液进行更换。废弃乳化液中含有大量矿物油料和表面活性剂，表面活性剂的作用是使得矿物油料高度分散在水中。含油废水和乳化剂都是较为严重的污染源，因此，未经处理的废弃乳化液不得不经处理随意排放。
目前，废弃乳化液主要由专业机构回收，然后集中处理。集中后的拉丝废水经过去除杂质、破乳、取油、水质净化等步骤进行处理，其中破乳是较为关键的一步。
破乳剂是非离子表面活性剂，它能够破坏乳化状的液体结构，使得乳化液中各相分离开来。然而，破乳剂本身也是化学制剂，存在一定的毒性和危害，造成二次污染，同时也提高了废弃拉丝乳化液的处理成本。除此之外，更重要的一点是，利用破乳剂处理的铜拉丝油，无法再次回收利用。
发明内容
针对现有废弃铜拉丝乳化液处理中存在的问题，本发明提出一种废弃拉丝油无害化处理回收再利用方法，通过物理方式实现乳化液的水油分离。
本发明一种废弃拉丝油无害化处理回收再利用方法，将废弃铜拉丝乳化液初级过滤后，置入保温降解池中，在-10-5℃温度条件下静置数天，直至油水分层、杂质沉淀，具体包括以下步骤：
1、将废弃乳化拉丝液以及设备冲洗液进行初级过滤后，置入保温降解池中，保证保温降解池内部温度维持在-10-5℃，静置数天，直至油水分层、杂质沉淀；
2、清扫沉淀于保温降解池底部的杂质；
3、从保温降解池底部将油水分离后的拉丝废水进行抽除，进行废水处理；
4、将油水分离后的拉丝油进灭菌、过滤处理后，再次用于制备铜拉丝乳化液，进行铜线加工。
优选的，铁粉-Fenton氧化工艺处理拉丝废水中的COD和络合铜。
优选的，0-300ppm的硬水冲洗抽去废弃铜拉丝乳化液后的设备，并收集至保温降解池。
优选的，将保温降解池内的pH值控制在5-6。
优选的，将保温降解池内的细菌数控制在105以内。
本发明打破现有破乳需要用破乳剂，废水在低温条件下难以起到完全破乳效果的惯性思维，利用接近冰点的持续低温下，促使乳化液中的水分子逐渐析出，实现油水分离，这种纯物理的油水分离方式，经济、环保、操作简单，不仅实现了拉丝油的回收利用，回收利用率超90％，且没有带来二次污染。
附图说明
图1为废弃拉丝油无害化处理设备的整体示意图；
图2为滤网安装示意图；
图3为滤网、保温盖安装示意图；
图4为滤网、保温盖拼接示意图；
图5为杂质清扫装置、杂质留置槽设置方位示意图；
图6为步入式沉降池示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
实施例1
随着乳化液使用时间的延长，乳化液中的游离酸、碱逐渐积累，降低了乳化液的润滑能力，情况严重时将引起线材断头，此时需要对乳化液进行更换。更换过程不仅需要抽去原本废弃的铜拉丝乳化液，而且要用大量清水对设备进行冲洗。除废弃拉丝乳化液需要处理外，设备冲洗液中也含有部分乳化液和杂质，同样需要进行处理。
在废弃铜拉丝油的处理上，行业内普遍是由专业公司回收集中处理，采用破乳剂进行油水分离。固封于现有处理方式之中，鲜有开拓其他更方便、更经济处理方法的案例。经过破乳法处理的铜拉丝油无法直接回收再利用，造成了大量的资源浪费。
为此，申请人一直致力于探索出一种铜拉丝油回收再利用方法，能够将废弃铜拉丝乳化液中的水、水溶物和杂质去除，实现铜拉丝油的回收再利用。经过多年不断尝试和经验积累，发现在持续低温环境下，水会慢慢从乳化液中析出，达到一定时间后，能够实现95％以上的油水分离，同时乳化液中的固态杂质得到沉淀。这里的低温环境指的是接近水冰点的温度，水在该温度下发生凝结，从油脂中析出。水的冰点受到纯净度和大气压的影响，纯净水在标准大气压下的冰点是0℃，但是当水中含有溶解物时，冰点会降低，且溶解物浓度越高，冰点越低。本实施例给出-10-5℃的温度范围，具体温度值，根据地域(大气压)不同、水中溶解物浓度不同，调整至最合适的数值。
据此，本申请设计了一种废弃拉丝油无害化处理设备，如图1所示，主要由保温降解池1、滤油机2和废水处理池3构成。保温降解池底部分别通过通道连接废水处理池和滤油机。所述保温降解池1由不锈钢内胆和外部保温层构成，顶部罩有保温盖101。为了便于拆装，所述保温盖101优选由数块保温板拼接而成。
所述保温降解池1设有废弃乳化液进口102和设备冲洗液进口103，底部设有拉丝废水出口104。废弃铜拉丝乳化液和设备冲洗液置入所述保温降解池后，在-10-5℃温度条件下静置数天，直至油水分层、杂质沉淀，利用水泵将下层拉丝废水抽至所述废水处理池，进行拉丝废水处理，上层拉丝油在保温降解池内灭菌处理后，再经滤油机过滤后，再次用于制备铜拉丝乳化液，进行铜线加工。
在申请人所在地安徽铜陵，利用废弃铜拉丝乳化液物理降解温度和时长的测试数据见下表1，其中的分离时间指的是，上层拉丝油含水量低于5％，下层拉丝废水中含油量不超过50ppm。
| 降解池温度0℃ | 降解池温度-2℃ | 降解池温度-5℃ | 降解池温度-10℃ | |
| 拉丝油浓度4％ | 分离时间237h | 分离时间196h | 分离时间185h | 分离时间178h |
| 拉丝油浓度5％ | 分离时间240h | 分离时间197h | 分离时间190h | 分离时间186h |
| 拉丝油浓度6％ | 分离时间245h | 分离时间199h | 分离时间192h | 分离时间189h |
表1
由表1可知，地标安徽铜陵，在-10-0℃环境温度下，浓度4-6％的拉丝乳化液经过7-11天的物理降解，均可以实现较好的水油分离。
一般乳化液制备过程中，都提倡用软水，提高乳化液稳定性，硬水容易影响乳化液的稳定性，因此，此处用硬水冲洗设备并混入保温降解池中，一定程度上能加速乳化液的油水分离。将保温降解池内的pH值控制在5-6，是因为pH小于7，乳化液就容易产生油水分离，且pH值越小，油水分离现象越严重，但是结合微生物繁殖等因素，控制pH值在5-6是一个较为合理的范围。长时间的静置过程中，存在微生物滋生的风险，因定时监测，将保温降解池内的细菌数控制在105以内，避免微生物过度繁殖，产生异味，提高后期灭菌难度。控制好前序流程，避免微生物的混入，也可以大大降低保温降解池内的微生物过度繁殖的风险。
分离后的上层拉丝油中还会残留些许杂质、少量的水以及溶解物，而且在长时间的沉淀过程中，存在微生物滋生的风险。因此，利用水泵将下层拉丝废水抽至所述废水处理池，上层拉丝油在保温降解池内进行灭菌处理后，再利用滤油机去除拉丝油中杂质和水。经滤油机过滤后的拉丝油，可直接用于制备铜拉丝乳化液，进行铜线加工。
保温降解池的拉丝废水出口封有过水不过油的新型材料，防止当拉丝废水邻近抽完的时候，拉丝油的混入；保温降解池与滤油机连接口也可封有过油不过水的新型材料。这里提及的两种新型材料市面上均有成品可以购买。至于拉丝废水的具体抽取量(决定抽取时间)，可通过在保温降解池设置传感器，监测油水分离后的拉丝废水水位来确定，但此处不是本申请所要保护的重点。
现有破乳工艺研究中，反应温度是影响乳化油体系稳定性的重要因素，温度越高，破乳效果越好，COD去除率越大。废水在低温条件下难以起到完全破乳效果已经成为行业内的共识。本申请公开的技术方案打破了本领域技术人员的常规认知，利用持续低温条件下的物理降解，实现了乳化液的油水分离。当然，要保证持续低温，保温降解池应设有保证其温度的制冷设备及其温控系统。
由于拉丝废水中的有机络合剂能与金属铜离子结合生成稳定态更强的螯合物，中和沉淀、混凝、吸附等常规方法难以达到去除金属铜离子的目的。针对含铜络合物的处理需要先破坏络合例子的稳定结构，使铜离子呈游离态，再采用一般的中和沉淀、混凝或吸附的方法进行处理。本实施例采用铁粉-Fenton氧化工艺处理拉丝废水中的COD和络合铜，具体操作为，在初始Cu浓度为50mg/L，初始pH＝3的体系中，加入过量铁粉，H2O2投加量控制在质量比H2O2:COD＝1.5:1，反应30min后，在pH＝9的条件下沉淀，废水COD去除率为86.5％，Cu去除率为99.9％。单纯的Fenton氧化法双氧水消耗量大，成本过高，与铁粉还原相结合，可大大节约成本，使用实际中使用中，可以利用铁屑代替铁粉，以废治废，降低处理成本。拉丝废水中的络合铜处理完毕后，其中还存在溶解油以及其他溶解性有机物，可以通过现有技术中的氧化法或吸附法进行去除，在此不再赘述。拉丝废水经过处理，符合排放条件后，予以排放。
本申请之所以将拉丝废水引至废水处理池进行拉丝废水处理，而不是将保温降解池中量少一些的拉丝油抽除，在保温降解池中进行废水处理，是因为废水处理需要用到化学试剂，在保温降解池产生残留，影响后续保温降解池的油水分离作业，造成拉丝油的污染。
冲洗设备时，需要对聚集于集中的细铜泥和杂质进行清除，这些细铜泥和杂质会混合在设备冲洗液中。为避免其中的杂质混入乳化液中，所述设备冲洗液进口103设置于所述保温降解池顶部，所述废弃乳化液进口102设置于所述保温降解池一侧上部。所述保温降解池内设有滤网105，所述滤网105悬挂式固定于所述保温降解池顶部，所述保温盖101罩于所述滤网105上，其底面距离所述滤网10-20cm。悬挂安装方式为，所述保温降解池埋设于地下，其顶部周圈设置有沉槽106，所述滤网105至少相对的两侧设有挂耳107，如图2所示。安装滤网时，将挂耳置入所述沉槽中。同样的，为了便于拆装，所述滤网优选由数块条形滤网拼接而成，位于最外侧的两个条形滤网可三侧设有挂耳。滤网挂耳内侧设有滤网提手108，便于提放滤网。所述保温盖101罩于所述滤网105上，其底面距离所述滤网10-20cm。保温降解池盖上保温盖后，保温盖顶部与地面平齐，如图3所示。为了便于提放，保温盖上可设有内嵌式提手。所述保温盖101由数块保温板拼接而成，设备冲洗液进口103设置于其中一块保温板上。滤网和保温层的拼接方式如图4所示。为保证相邻滤网之间无缝隙，还可采用相互搭接的方式。保温盖可采用木地板拼接方式进行拼接，减少与外界的热交换，提升保温效果。滤网、保温层均采用无螺栓连接，拆装方便、快捷。掀开保温盖，就可以对滤网上的较大杂质进行清理，还可以很方便地将滤网取出清洗。
线缆加工作业过程中，拉丝乳化液在设备中循环。循环过程中，为了避免乳化液中混入大的杂质，影响线缆品质，现有技术中已经在循环系统中加入大杂过滤工序；此外，乳化液中的油脂经过滤网，容易粘黏在滤网上。因此，将所述废弃乳化液进口设置于所述保温降解池一侧，位于滤网下部的位置上。
细铜泥此类杂质，无法经过滤网去除，会沉淀于保温降解池底部。所述保温降解池底部设有杂质清扫装置109和杂质留置槽110；所述杂质清扫装置109为条形清扫刷，所述清扫刷平行于拉丝废水出水方向设置，两侧分别固定于所述保温降解池内壁上，在外部电机的驱动下来回清扫；所述杂质留置槽设置于所述保温降解池来回方向上的两侧，如图5所示。清扫刷的驱动结构基于现有技术很容易实现，这里不做过多描述。
油水分离后，拉丝废水抽至废水处理池之前，开启杂质清扫装置109将保温降解池底部的细铜泥清扫至杂质留置槽110，便于后续收集。
所述保温降解池旁侧设置有步入式沉降池4，如图6所示，所述滤油机2设置于所述沉降池内，所述保温降解池对应于所述杂质留置槽的位置上设置有杂质吸出口，用于细铜泥的收集。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种废弃拉丝油无害化处理回收再利用方法，其特征在于，将废弃铜拉丝乳化液初级过滤后，置入保温降解池中，在-10-5℃温度条件下静置数天，直至油水分层、杂质沉淀。
2.根据权利要求1所述的废弃拉丝油无害化处理回收再利用方法，其特征在于，用200-300ppm的硬水冲洗抽去废弃铜拉丝乳化液后的设备，并收集至保温降解池。
3.根据权利要求1所述的废弃拉丝油无害化处理回收再利用方法，其特征在于，将保温降解池内的pH值控制在5-6。
4.根据权利要求3所述的废弃拉丝油无害化处理回收再利用方法，其特征在于，将保温降解池内的细菌数控制在105以内。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的废弃拉丝油无害化处理回收再利用方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1，将废弃乳化拉丝液以及设备冲洗液进行初级过滤后，置入保温降解池中，保证保温降解池内部温度维持在-10-5℃，静置数天，直至油水分层、杂质沉淀；
步骤2，清扫沉淀于保温降解池底部的杂质；
步骤3，从保温降解池底部将油水分离后的拉丝废水进行抽除，进行废水处理；
步骤4，将油水分离后的拉丝油进灭菌、过滤处理后，再次用于制备铜拉丝乳化液，进行铜线加工。
6.根据权利要求5所述的废弃拉丝油无害化处理回收再利用方法，其特征在于，铁粉-Fe nton氧化工艺处理拉丝废水中的COD和络合铜。
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Cited By (1)
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| CN114262118A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-04-01 | 浙江宏创新材料有限公司 | 一种有机硅树脂生产的废水处理方法 |
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