CN114772836B - 一种废乳化液的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废乳化液的处理方法，涉及工业废液处理技术领域，用于解决传统废乳化液处理工艺技术成本高，环境污染大的问题，将收集的乳化液废水进行预过滤，以除去乳化液废水中的部分固体杂质，得到预过滤出水；pH调节组件对其进行pH调节；将调节完pH的废水利用热交换系统加热后，通入微波氧化装置，进行微波诱导氧化反应；将反应后的废水通入混凝沉淀池，在搅拌状态下按照废水质量比投加聚合氯化铁混凝剂，混凝后的废水进入沉淀池静置；将混凝沉淀出水通入陶瓷膜过滤装置，借此，本发明对废乳化液具有良好的处理效果，本发明所提出处理工艺的整体设备投资小、占地面积少，产生的污泥残渣量少，进而降低了后期委外处理成本。
Description
技术领域
本发明涉及工业废液处理技术领域，特别涉及一种废乳化液的处理方法。
背景技术
乳化液被广泛应用于机械制造和加工企业生产过程中，主要作用为润滑、冷却以及金属表面的清洗和防腐。乳化液经过一段时间使用后会发生破乳变质，失去其原有的特性和效用，需要周期性的更换，因此就连续产生需要处理的废乳化液，废乳化液属于《国家危险废物名录》HW09类的一种危险废物，未经处理排入环境中，具有难降解、污染持久的特点，对环境危害性非常大。
乳化液废水的特点是乳化程度高，化学性质稳定，化学成分复杂，油类等有机污染物浓度高，COD可达几万到几十万毫克每升，而且可生化性差，处理成本高、难度大。
目前，已有很多学者针对乳化液废水的处理方法进行了大量的研究，国内常用的乳化液处理工艺大部分为传统工艺法，如加药气浮法、芬顿氧化法、电凝聚法、臭氧协同氧化法、低温蒸发、生化法等一种或几种相结合的处理方法，但这些工艺主要存在以下局限性：加药气浮和芬顿氧化法等化学方法都会产生大量废渣，对环境污染大且委外成本高；臭氧氧化法适用于COD浓度低的乳化液；蒸发法，出水水质好，但能耗高，污水运行费用高；生化法设备投资较高，运行管理相对复杂。
因此，鉴于上述方案于实际制作及实施使用上的缺失之处，而加以修正、改良，同时本着求好的精神及理念，并由专业的知识、经验的辅助，以及在多方巧思、试验后，方创设出本发明，特再提供一种废乳化液的处理方法，用于解决传统废乳化液处理工艺技术成本高，环境污染大，处理工艺链长，设备损耗大的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废乳化液的处理方法，用于解决现有技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种废乳化液的处理方法，使用收集器、pH调节组件、热交换系统、微波氧化装置、陶瓷膜过滤装置和混凝沉淀池，所述收集器用于收集乳化液，
将收集的乳化液废水进行预过滤，以除去乳化液废水中的部分固体杂质，得到预过滤出水；
当预过滤出水化学需要量COD≥50000mg/L时，其进行稀释，再将其进入带有搅拌功能的pH调节组件，对其进行pH调节；当预过滤出水COD＜50000mg/L，其直接进入pH调节组件，pH调节组件对其进行pH调节；
将调节完pH的废水利用热交换系统加热后，通入微波氧化装置，同时在微波氧化反应装置中按照废水质量比加入双氧水氧化剂和磁性碳纳米管催化剂，在微波氧化装置对其进行持续辐照，进行微波诱导氧化反应；
将反应后的废水通入混凝沉淀池，在搅拌状态下按照废水质量比投加聚合氯化铁混凝剂，进行混凝沉淀，混凝后的废水进入沉淀池静置，处理后的水样清澈透明，且污泥残渣仅为废乳化液的0.5‰-1.0‰，很大程度地降低了委外处理成本；
将混凝沉淀出水通入陶瓷膜过滤装置，利用陶瓷膜过滤装置进行过滤净化，即可完成废液的处理，净化后的浓缩液含量甚微；
陶瓷膜过滤净化出水能够满足高COD乳化液的稀释回兑用水的水质要求，进而降低了生产工艺的用水水量，节省了成本。
作为一种优选的实施方式，所述预过滤过程利用粗滤池进行，利用输送泵作为驱动装置。
当预过滤出水化学需要量COD≥50000mg/L时，其按照3-6倍进行稀释后再进入带搅拌功能pH调节组件，如果预过滤出水COD＜50000mg/L，则直接进入pH调节组件，用盐酸和氢氧化钠将pH调节为8.0-10.0。
热交换系统对调节完pH的废水加热的温度为50℃，达到50℃后通入微波氧化装置，在微波氧化装置中加入的双氧水氧化剂和磁性碳纳米管催化剂分别为2%-7%的双氧水氧化剂和0.1‰-1.0‰的磁性碳纳米管催化剂，微波氧化装置的使用功率为16-24kW，持续辐照时长为3-6分钟，来进行微波诱导氧化反应。
作为一种优选的实施方式，所述pH调节组件包括用于检测pH的pH检测仪、用于调节pH的pH调节仪、作为容器用的酸碱罐和用于搅拌的搅拌器。
所述将反应后的废水通入混凝沉淀池后，在搅拌状态下按照废水质量比投加0.8%-1.5%聚合氯化铁混凝剂，进行混凝沉淀，混凝后的废水进入沉淀池静置时长为30分钟。
作为一种优选的实施方式，所述混凝沉淀过程中采用的装置包括气浮分离器、溶气系统、输送泵、叠螺机，所述溶气系统包括溶气罐、空压机、水泵。
溶气罐：用于加压，使空气溶于水，完成气水混合；
空压机：用于压缩空气使其进入容器罐与水混合；
水泵：用于将水从气浮分离器抽到容器罐中。
作为一种优选的实施方式，所述用于微波、氧化过程的微波氧化装置包括微波发生器和氧化反应器。
作为一种优选的实施方式，所述陶瓷膜过滤装置的精度为10nm-200nm，所述陶瓷膜过滤装置包括膜循环分离器。
本发明的有益效果是：
1、乳化液废水根据COD指标进行分类处理，COD＜50000mg/L，直接进入系统处理；COD≥50000mg/L时，按照3-6倍进行稀释后再进入系统处理；且工艺运行稳定，有效降低化学需氧量和含油量，污泥残渣含量极低，降低了后续处理成本。
2、乳化液废水经该工艺处理后的出水满足废乳化液稀释回兑用水水质要求，节省生产用水量，有效降低生产成本。
3、使用的催化剂为磁性碳纳米管，稳定性好，抗中毒能力强，使用周期长。
4、由于首先采用了微波诱导氧化、混凝沉淀工艺后，已经有效去除了含油量，降低了化学需氧量，因此，进行陶瓷膜过滤时，能够有效缓减了陶瓷膜的堵塞问题。
本发明采用微波诱导氧化技术、混凝沉淀和陶瓷膜过滤系统相结合的工艺，主要利用微波的热效应及其诱导催化作用，对乳化液废水进行持续辐照，在催化剂的作用下，激发氧化剂的强氧化性，提高了乳化液废水的可生化性，同时微波诱导产生的羟基自由基对有机物的矿化度较高，可有效加快化学反应速率，进而缩短化学反应时间，并且工艺后的水样COD去除率为95-98%，除油率可达99%以上，对废乳化液具有良好的处理效果。
本发明所提出处理工艺的整体设备投资小、占地面积少，产生的污泥残渣量少，进而降低了后期委外处理成本，并且采用该工艺处理过的废水出水水质好，运行稳定，经过微波氧化和絮凝沉淀工艺，有效缓减了陶瓷膜堵塞问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施方式的处理方法流程示意图。
图中，S1-预过滤；S2-调节pH；S3-微波氧化；S4-混凝沉淀；S5-陶瓷膜过滤。
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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。
在实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”等应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中介媒体相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，一种废乳化液的处理方法，使用收集器、pH调节组件、热交换系统、微波氧化装置、陶瓷膜过滤装置和混凝沉淀池，收集器用于收集乳化液，
预处理S1：将收集的乳化液废水进行预过滤，以除去乳化液废水中的部分固体杂质，得到预过滤出水；
调节pH S2：当预过滤出水化学需要量COD≥50000mg/L时，其进行稀释，再将其进入带有搅拌功能的pH调节组件，对其进行pH调节；当预过滤出水COD＜50000mg/L，其直接进入pH调节组件，pH调节组件对其进行pH调节；
微波氧化S3：将调节完pH的废水利用热交换系统加热后，通入微波氧化装置，同时在微波氧化反应装置中按照废水质量比加入双氧水氧化剂和磁性碳纳米管催化剂，在微波氧化装置对其进行持续辐照，进行微波诱导氧化反应；
混凝沉淀S4：将反应后的废水通入混凝沉淀池，在搅拌状态下按照废水质量比投加聚合氯化铁混凝剂，进行混凝沉淀，混凝后的废水进入沉淀池静置，处理后的水样清澈透明，且污泥残渣仅为废乳化液的0.5‰-1.0‰，很大程度地降低了委外处理成本；
陶瓷膜过滤S5：将混凝沉淀出水通入陶瓷膜过滤装置，利用陶瓷膜过滤装置进行过滤净化，即可完成废液的处理，净化后的浓缩液含量甚微；
陶瓷膜过滤净化出水能够满足高COD乳化液的稀释回兑用水的水质要求，进而降低了生产工艺的用水水量，节省了成本。
预过滤过程利用粗滤池进行，利用输送泵作为驱动装置。
当预过滤出水化学需要量COD≥50000mg/L时，其按照3-6倍进行稀释后再进入带搅拌功能pH调节组件，如果预过滤出水COD＜50000mg/L，则直接进入pH调节组件，用盐酸和氢氧化钠将pH调节为8.0-10.0。
热交换系统对调节完pH的废水加热的温度为50℃，达到50℃后通入微波氧化装置，在微波氧化装置中加入的双氧水氧化剂和磁性碳纳米管催化剂分别为2%-7%的双氧水氧化剂和0.1‰-1.0‰的磁性碳纳米管催化剂，微波氧化装置的使用功率为16-24kW，持续辐照时长为3-6分钟，来进行微波诱导氧化反应。
pH调节组件包括用于检测pH的pH检测仪、用于调节pH的pH调节仪、作为容器用的酸碱罐和用于搅拌的搅拌器。
将反应后的废水通入混凝沉淀池后，在搅拌状态下按照废水质量比投加0.8%-1.5%聚合氯化铁混凝剂，进行混凝沉淀，混凝后的废水进入沉淀池静置时长为30分钟。
混凝沉淀过程中采用的装置包括气浮分离器、溶气系统、输送泵、叠螺机，溶气系统包括溶气罐、空压机、水泵。
溶气罐：用于加压，使空气溶于水，完成气水混合；
空压机：用于压缩空气使其进入容器罐与水混合；
水泵：用于将水从气浮分离器抽到容器罐中。
用于微波、氧化过程的微波氧化装置包括微波发生器和氧化反应器。
陶瓷膜过滤装置的精度为10nm-200nm，陶瓷膜过滤装置包括膜循环分离器。
本发明的有益效果是：
乳化液废水根据COD指标进行分类处理，COD＜50000mg/L，直接进入系统处理；COD≥50000mg/L时，按照3-6倍进行稀释后再进入系统处理；且工艺运行稳定，有效降低化学需氧量和含油量，污泥残渣含量极低，降低了后续处理成本。
乳化液废水经该工艺处理后的出水满足废乳化液稀释回兑用水水质要求，节省生产用水量，有效降低生产成本。
使用的催化剂为磁性碳纳米管，稳定性好，抗中毒能力强，使用周期长。
由于首先采用了微波诱导氧化、混凝沉淀工艺后，已经有效去除了含油量，降低了化学需氧量，因此，进行陶瓷膜过滤时，能够有效缓减了陶瓷膜的堵塞问题。
本发明采用微波诱导氧化技术、混凝沉淀和陶瓷膜过滤系统相结合的工艺，主要利用微波的热效应及其诱导催化作用，对乳化液废水进行持续辐照，在催化剂的作用下，激发氧化剂的强氧化性，提高了乳化液废水的可生化性，同时微波诱导产生的羟基自由基对有机物的矿化度较高，可有效加快化学反应速率，进而缩短化学反应时间，并且工艺后的水样COD去除率为95-98%，除油率可达99%以上，具有良好的处理效果。
本发明所提出处理工艺的整体设备投资小、占地面积少，产生的污泥残渣量少，进而降低了后期委外处理成本，并且采用该工艺处理过的废水出水水质好，运行稳定，经过微波氧化和絮凝沉淀工艺，有效缓减了陶瓷膜堵塞问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础；当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种废乳化液的处理方法，其特征在于，使用收集器、pH调节组件、热交换系统、微波氧化装置、陶瓷膜过滤装置和混凝沉淀池，所述收集器用于收集乳化液，
将收集的乳化液废水进行预过滤，以除去乳化液废水中的部分固体杂质，得到预过滤出水；
将调节完pH的废水利用热交换系统加热后，通入微波氧化装置，同时在微波氧化反应装置中按照废水质量比加入双氧水氧化剂和磁性碳纳米管催化剂，在微波氧化装置对其进行持续辐照，进行微波诱导氧化反应；
将反应后的废水通入混凝沉淀池，在搅拌状态下按照废水质量比投加聚合氯化铁混凝剂，进行混凝沉淀，混凝后的废水进入沉淀池静置；
将混凝沉淀出水通入陶瓷膜过滤装置，利用陶瓷膜过滤装置进行过滤净化，即可完成废液的处理；
当预过滤出水化学需要量COD≥50000mg/L时，其按照3-6倍进行稀释后再进入带搅拌功能pH调节组件，如果预过滤出水COD＜50000mg/L，则直接进入pH调节组件，用盐酸和氢氧化钠将pH调节为8.0-10.0；
所述将反应后的废水通入混凝沉淀池后，在搅拌状态下按照废水质量比投加0.8%-1.5%聚合氯化铁混凝剂，进行混凝沉淀，混凝后的废水进入沉淀池静置时长为30分钟；
热交换系统对调节完pH的废水加热的温度为50℃，达到50℃后通入微波氧化装置，在微波氧化装置中加入的双氧水氧化剂和磁性碳纳米管催化剂分别为2%-7%的双氧水氧化剂和0.1‰-1.0‰的磁性碳纳米管催化剂，微波氧化装置的使用功率为16-24kW，持续辐照时长为3-6分钟，来进行微波诱导氧化反应。
2.根据权利要求1所述的一种废乳化液的处理方法，其特征在于，所述预过滤过程利用粗滤池进行，利用输送泵作为驱动装置。
3.根据权利要求1所述的一种废乳化液的处理方法，其特征在于，所述pH调节组件包括用于检测pH的pH检测仪、用于调节pH的pH调节仪、作为容器用的酸碱罐和用于搅拌的搅拌器。
4.根据权利要求1所述的一种废乳化液的处理方法，其特征在于，所述混凝沉淀过程中采用的装置包括气浮分离器、溶气系统、输送泵、叠螺机，所述溶气系统包括溶气罐、空压机、水泵。
5.根据权利要求1所述的一种废乳化液的处理方法，其特征在于，所述用于微波、氧化过程的微波氧化装置包括微波发生器和氧化反应器。
6.根据权利要求1所述的一种废乳化液的处理方法，其特征在于，所述陶瓷膜过滤装置的精度为10nm-200nm，所述陶瓷膜过滤装置包括膜循环分离器。
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