CN117585837A - 一种稀土生产废水处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种稀土生产废水处理装置及方法，所述废水处理装置包括分离槽、除油池、除油装置、气浮装置和过滤槽，所述分离槽出液口和除油池进液口连接，所述除油池出液口与除油装置进液口连接，所述除油装置出液口与气浮装置进液口连接，所述气浮装置出液口与过滤槽进液口连接。经过本发明的装置及方法处理的稀土萃取废水，除油率达73％以上，符合稀土萃取废水除油中段处理的要求，通过过滤槽内的吸附球，能对废水中的悬浮物及微量重金属进行有效的吸附去除，进一步提高了废水处理质量。处理过程无需加入其他试剂，能够有效降低处理成本。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，尤其涉及一种稀土生产废水处理装置及方法。
背景技术
对于稀土金属萃取过程中产生环烷酸废水，现有的有除油工艺效果较差，现有的有除油工艺会出现水COD超标、后继沉淀池沉淀效果差、出水浑浊等现问题。因此需要能够对多种稀土萃取废水进行除油处理，且除油过程中不增加任何药剂，以便于油回收利用的处理装置及方法。
申请号为201610225279.2的专利公开了一种膜处理稀土工业废水的方法，以稀土生产工艺中产生的废水为处理对象，首先除油除杂，主要除去萃取剂、钙、稀土，防止污染膜。第二步精密过滤，主要除去肉眼不可见的悬浮物。第三步是采用纳滤膜浓缩废水。得到的透析水水质较好，可以用于生产工艺中。得到的浓水盐含量富集明显，可以集中排放，也可以蒸发结晶回收盐类。但其通过采用聚结纤维、脱脂棉或气浮池除油，需要消耗聚结纤维、脱脂棉，处理成本增加。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种稀土生产废水处理装置及方法，可以解决稀土萃取废水在不增加药剂下进行除油处理的问题。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种稀土生产废水处理装置，包括分离槽、除油池、除油装置、气浮装置和过滤槽，所述分离槽出液口和除油池进液口连接，所述除油池出液口与除油装置进液口连接，所述除油装置出液口与气浮装置进液口连接，所述气浮装置出液口与过滤槽进液口连接。
优选地，所述分离槽内设置进液管、出液管A、隔板、隔油板和收集槽，所述进液管和出液管A分分别设置在分离槽两端，所述隔板和隔油板设置在分离槽内，所述收集槽设置在分离槽内靠出液管A一侧，收集槽通过管道与废油池连接。
优选地，所述除油池内设置斜板和出液管B，所述斜板设置在出液管B上方，所述斜板呈倾斜设置。
优选地，所述除油装置为震荡破乳装置，除油装置内设置震荡器、挡板和曝气管，所述震荡器设置在靠除油装置进液口的一侧，除油装置顶部设置出液管C，所述曝气管设置在震荡器下方，曝气管与压缩空气输入设备连接。
优选地，所述气浮装置包括气浮池和溶气罐，所述气浮池内设置释气装置、隔层和出液槽，所述释气装置设置在靠气浮装置进液口的一侧，所述隔层设置在释气装置和出液槽之间，所述溶气罐出液口与释气装置连接，溶气罐进液口与出液槽连接。
优选地，所述过滤槽内设置管道A、放置仓和流出槽，所述管道A设置在过滤槽进液一侧，所述放置仓设置在过滤槽中部，设置流出槽设置在过滤槽出液一侧。
优选地，所述斜板呈40-70°倾斜设置。
优选地，所述管道A上设置阀门，管道A开口向上设置，所述放置仓内设置过滤球。
优选地，所述管道A出液端高度大于过滤槽进液端高度，所述过滤球为纤维球。
一种稀土生产废水处理装置的处理方法，包括以下步骤：
S1：将经过预处理稀土萃取废水通过进液管输入分离槽，此时出液管A关闭使得分离槽内页面高度上升，使得废水自平流通过隔油板分离，液面上层的的油层进入收集槽，然后抽至废油池，其中，废水停留时间不大于30min，出液管A打开将废水送入除油池，
S2：废水从斜板上方进入除油池，废水经过斜板后通过出液管B流入除油装置，除油池内液面上层的油液抽至废油池，该废水从除油装置下部进入，经过震荡器震荡后废水从挡板顶部流过并进入气浮装置，废水经过除油装置的过程中，溶解在废水中的油被震荡后部分析出，曝气管鼓出的空气将析出的废油吹至除油装置的上部液面，除油装置内分离的油通过出液管C抽至废油池，
S3：废水从气浮池下部进入，溶气罐将空气与液体混合压缩后，通过释气装置排入气浮池，废水经过释气装置后从隔层顶部进入隔层，再通过出液槽进入过滤槽的管道A，气浮池内液面上层的抽液抽至废油池，废水通过放置仓后，经过滤球的过滤，从放置仓底部进入流出槽，完成废水处理步骤。
本发明的有益效果在于：
经过本发明的装置及方法处理的稀土萃取废水，P507废水的含油量至多为113mg/L，环烷酸萃取废水的含油量至多为105mg/L，除油率达73％以上，符合稀土萃取废水除油中段处理的要求，通过过滤槽内的吸附球，能对废水中的悬浮物及微量重金属进行有效的吸附去除，进一步提高了废水处理质量。处理过程无需加入其他试剂，能够有效降低处理成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明分离槽的结构示意图；
图3是本发明斜板处油液运动轨迹示意图；
图中：1-分离槽，11-进液管，12-出液管A，13-隔板，14-隔油板，15-收集槽，2-除油池，21-斜板，22-出液管B，3-除油装置，31-震荡器，32-挡板，33-出液管C，34-曝气管，4-气浮装置，41-溶气罐，5-过滤槽，51-放置仓，52-流出槽，6-废油池，7-气浮池，71-释气装置，72-隔层，73-出液槽，8-管道A，81-阀门，9-小油粒，10-大油粒，101-固体杂质。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例1：
如图1-3所示，一种稀土生产废水处理装置，包括分离槽1、除油池2、除油装置3、气浮装置4和过滤槽5，所述分离槽1出液口和除油池2进液口连接，所述除油池2出液口与除油装置3进液口连接，所述除油装置3出液口与气浮装置4进液口连接，所述气浮装置4出液口与过滤槽5进液口连接。
所述分离槽1内设置进液管11、出液管A12、隔板13、隔油板14和收集槽15，所述进液管11和出液管A12分分别设置在分离槽1两端，所述隔板13和隔油板14设置在分离槽1内，所述收集槽15设置在分离槽1内靠出液管A12一侧，收集槽15通过管道与废油池6连接，废油池6用于收集装置对废水处理后所得的油液。出液管A12入口的高度大于收集槽15底面的高度。
分离槽1的主体通槽采用PP板焊接而成，外围用槽钢框架加固，槽口外翻形成槽帮。若干隔板13隔离分离槽1内的空间，使得分离槽1内水流呈转折方向流动，若干隔油板14设置在被隔板13隔离的空间内。
所述除油池2内设置斜板21和出液管B22，所述斜板21设置在出液管B22上方，所述斜板21呈倾斜设置，斜板21平行设置若干块。
稀土生产废水进入除油池2时，废水中生成的絮凝体通过斜板21时，由于在斜板21中的下沉行程较小，废水中的一些油粒则在通过斜板21时，由于油粒在斜板21中的上浮行程较小，从而在很短的时间内就能上浮到各斜板21之间间隙的上表面，从而提高了油粒的分离效率。油粒在斜板21之间间隙的上表面累积到一定的数量时，小油粒就聚集成大油粒，使油粒的浮力增大，在浮力的作用下，大油粒会在倾斜设置的斜板21下向面一侧向上浮动至除油池2内的液面上。再通过除油池2内的隔油挡板和收油器，将浮油收集至废油池6内，从而去除浮油。所述斜板21内部呈栅格或蜂窝状设置。
所述除油装置3为震荡破乳装置，除油装置3内设置超声波震荡器31、挡板32和曝气管34，所述超声波震荡器31设置在靠除油装置3进液口的一侧，除油装置3顶部设置出液管C33，所述曝气管34设置在超声波震荡器31下方，曝气管34与压缩空气输入设备连接，曝气管34将压缩空气输入除油装置3内。
稀土生产废水中存在的乳化油，在油粒表面形成定向排列并具有双电层结构的亲水性保护膜。保护膜所带的同号电荷互相排斥，使油粒不能接触碰撞和扩大，形成稳定的水包油型浑浊乳状液。废水中的乳化油，有的是为了满足工艺需要而配制的乳化液萃取液，有的则是水中的油粒在水流搅动下吸附了表面活性剂或细微固体颗粒而自然形成的乳化油。前者由于乳化充分，具有强烈的亲水性，必须在破乳后才能上浮分离；后者由于乳化不充分，具有弱疏水性或弱亲水性，大多可用气浮法除去，少量的则需经破乳后才能分离。破乳就是破坏油粒周围的保护膜，使油、水发生分离。破乳机理主要有两种：一种是使乳液微粒的双电层受到压缩或表面电荷得到中和，从而使微粒由排斥状态转变为能接触碰撞的并聚状态；另一种是使乳化剂界面膜破裂或被另一种不会形成牢固界面膜的表面活性物质顶替，使油粒得以释放和并聚。破乳就是破坏油粒周围的保护膜，使油、水发生分离。
除油装置3采用微分震荡破乳具体过程如下：
超声波震荡器31带动废水一起振动，由于大小不同的粒子具有不同的振动速度，废水中的油粒将相互碰撞、粘合，体积和重量均增大。然后，由于粒子变大已不能随之振动，只能作无规则的运动，继续碰撞、粘合、变大，最后上浮，形成浮油。破乳具有高效、并在破乳过程不破坏溶液的化学特性的特点。
所述气浮装置4包括气浮池7和溶气罐41，所述气浮池7内设置释气装置71、隔层72和出液槽73，所述释气装置71设置在靠气浮装置4进液口的一侧，所述隔层72设置在释气装置71和出液槽73之间，所述溶气罐41出液口与释气装置71连接，溶气罐41进液口与出液槽73连接，通过溶气罐41对液体进行加气加压处理，增加液体的空气溶解量。出液槽73的进液管道在隔层72内的底部，避免液面上层油层进入。
气浮装置4利用作为高效溶气释放器的释气装置71，在废水中产生足够数量的细微气泡，细微气泡与废水中悬浮粒子(悬浮油粒)相粘附，形成整体密度小于废水的“气泡—颗粒”复合体，使悬浮粒子随气泡一起浮升到废水液面，即可单独收集液面上层的油液。
所述过滤槽5内设置管道A8、放置仓51和流出槽52，所述管道A8设置在过滤槽5进液一侧，所述放置仓51设置在过滤槽5中部，设置流出槽52设置在过滤槽5出液一侧，流出槽52的出液管道入口设置在放置仓51下方。废水在进入过滤槽5前已经去除大部分悬浮油、分散油及乳化油，再经过纤维球的吸附可有效地去除水中的悬浮物，并对废水中的有机物、胶体、铁、锰等固体杂质101有明显的去除作用。
所述斜板21呈60°倾斜设置。
所述管道A8上设置阀门81，管道A8开口向上设置，所述放置仓51内设置过滤球。
所述管道A8出液端高度大于过滤槽5进液端高度，所述过滤球为纤维球，纤维球由纤维丝制备而成，其主要特点是纤维滤料为亲水型，其滤料直径达微米级别，具有比表面积大、过滤阻力小等优点，解决了粒状滤料的过滤精度受滤料粒径限制等问题。纤维球可采用反冲洗高压水枪进行冲洗。纤维球具有不易粘油，便于反洗再生、过滤精度高的优点。
一种稀土生产废水处理装置的处理方法，包括以下步骤：
S1：将经过预处理稀土萃取废水通过进液管11输入分离槽1，此时出液管A12关闭使得分离槽1内页面高度上升，使得废水自平流通过隔油板14分离，液面上层的的油层进入收集槽15，然后抽至废油池6，其中，废水停留时间不大于30min，可以分离粒径为30μm以上的油粒，出液管A12打开将废水送入除油池2，
S2：废水从斜板21上方进入除油池2，废水经过斜板21后通过出液管B22流入除油装置3，除油池2内液面上层的油液抽至废油池6，该废水从除油装置3下部进入，经过超声波震荡器31震荡后废水从挡板32顶部流过并进入气浮装置4，废水经过除油装置3的过程中，溶解在废水中的油被超声波震荡后部分析出，曝气管34鼓出的空气将析出的废油吹至除油装置3的上部液面，除油装置3内分离的油通过出液管C33抽至废油池6，
S3：废水从气浮池7下部进入，溶气罐41将空气与液体混合压缩后，通过释气装置71排入气浮池7，废水经过释气装置71后从隔层72顶部进入隔层72，再通过出液槽73进入过滤槽5的管道A8，气浮池7内液面上层的抽液抽至废油池6，打开阀门81，废水通过放置仓51后经过滤球的过滤，从放置仓51底部进入流出槽52，完成废水处理步骤。
实施例2：
如图1-3所示，稀土生产废水处理装置与实施例1基本相同，唯有不同的是斜板21呈40°倾斜设置，稀土生产废水处理装置的处理方法与实施例1相同。
实施例3：
如图1-3所示，稀土生产废水处理装置与实施例1基本相同，唯有不同的是斜板21呈70°倾斜设置，稀土生产废水处理装置的处理方法与实施例1相同。
本发明的稀土生产废水处理装置与处理方法为稀土萃取废水处理的中段处理，在本发明处理之前还有废水预处理，本发明装置与方法处理后的废水还将进行进一步后段处理。
对同一稀土萃取生产线上产生的100m3含油量为431mg/L的P507稀土萃取废水、395mg/L环烷酸萃取废水通过实施例1-3的装置和方法进行处理，其中液体A为P507稀土萃取废水处理后的液体，液体B为环烷酸萃取废水处理后的液体，所得结果如下表所示。
| 组别 | 液体A含油量(mg/L) | 液体B含油量(mg/L) |
| 实施例1 | 40 | 41 |
| 实施例2 | 85 | 83 |
| 实施例3 | 113 | 105 |
上表可知，实施例1-3处理后的废水液体A的含油量至多为113mg/L，液体B的含油量至多为105mg/L，对两种废水的除油率达73％以上，符合稀土萃取废水除油中段处理的要求。其中，对于调整斜板21的倾斜角度对除油效果有一定影响，倾斜角度过大会导致体积小油粒9还未能汇集成大油粒10即被水流带入下一工序，倾斜角度小会使得大油粒10为上升离开斜板21即被水流带入下一工序，均会在一定程度上影响除油效果。
Claims (10)
1.一种稀土生产废水处理装置，其特征在于：包括分离槽(1)、除油池(2)、除油装置(3)、气浮装置(4)和过滤槽(5)，所述分离槽(1)出液口和除油池(2)进液口连接，所述除油池(2)出液口与除油装置(3)进液口连接，所述除油装置(3)出液口与气浮装置(4)进液口连接，所述气浮装置(4)出液口与过滤槽(5)进液口连接。
2.如权利要求1所述的一种稀土生产废水处理装置，其特征在于：所述分离槽(1)内设置进液管(11)、出液管A(12)、隔板(13)、隔油板(14)和收集槽(15)，所述进液管(11)和出液管A(12)分分别设置在分离槽(1)两端，所述隔板(13)和隔油板(14)设置在分离槽(1)内，所述收集槽(15)设置在分离槽(1)内靠出液管A(12)一侧，收集槽(15)通过管道与废油池(6)连接。
3.如权利要求1所述的一种稀土生产废水处理装置，其特征在于：所述除油池(2)内设置斜板(21)和出液管B(22)，所述斜板(21)设置在出液管B(22)上方，所述斜板(21)呈倾斜设置。
4.如权利要求1所述的一种稀土生产废水处理装置，其特征在于：所述除油装置(3)为震荡破乳装置，除油装置(3)内设置震荡器(31)、挡板(32)和曝气管(34)，所述震荡器(31)设置在靠除油装置(3)进液口的一侧，除油装置(3)顶部设置出液管C(33)，所述曝气管(34)设置在震荡器(31)下方，曝气管(34)与压缩空气输入设备连接。
5.如权利要求1所述的一种稀土生产废水处理装置，其特征在于：所述气浮装置(4)包括气浮池(7)和溶气罐(41)，所述气浮池(7)内设置释气装置(71)、隔层(72)和出液槽(73)，所述释气装置(71)设置在靠气浮装置(4)进液口的一侧，所述隔层(72)设置在释气装置(71)和出液槽(73)之间，所述溶气罐(41)出液口与释气装置(71)连接，溶气罐(41)进液口与出液槽(73)连接。
6.如权利要求1所述的一种稀土生产废水处理装置，其特征在于：所述过滤槽(5)内设置管道A(8)、放置仓(51)和流出槽(52)，所述管道A(8)设置在过滤槽(5)进液一侧，所述放置仓(51)设置在过滤槽(5)中部，设置流出槽(52)设置在过滤槽(5)出液一侧。
7.如权利要求3所述的一种稀土生产废水处理装置，其特征在于：所述斜板(21)呈40-70°倾斜设置。
8.如权利要求6所述的一种稀土生产废水处理装置，其特征在于：所述管道A(8)上设置阀门(81)，管道A(8)开口向上设置，所述放置仓(51)内设置过滤球。
9.如权利要求8所述的一种稀土生产废水处理装置，其特征在于：所述管道A(8)出液端高度大于过滤槽(5)进液端高度，所述过滤球为纤维球。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的稀土生产废水处理装置的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将经过预处理稀土萃取废水通过进液管(11)输入分离槽(1)，此时出液管A(12)关闭使得分离槽(1)内页面高度上升，使得废水自平流通过隔油板(14)分离，液面上层的的油层进入收集槽(15)，然后抽至废油池(6)，其中，废水停留时间不大于30min，出液管A(12)打开将废水送入除油池(2)；
S2：废水从斜板(21)上方进入除油池(2)，废水经过斜板(21)后通过出液管B(22)流入除油装置(3)，除油池(2)内液面上层的油液抽至废油池(6)，该废水从除油装置(3)下部进入，经过震荡器(31)震荡后废水从挡板(32)顶部流过并进入气浮装置(4)，废水经过除油装置(3)的过程中，溶解在废水中的油被震荡后部分析出，曝气管(34)鼓出的空气将析出的废油吹至除油装置(3)的上部液面，除油装置(3)内分离的油通过出液管C(33)抽至废油池(6)；
S3：废水从气浮池(7)下部进入，溶气罐(41)将空气与液体混合压缩后，通过释气装置(71)排入气浮池(7)，废水经过释气装置(71)后从隔层(72)顶部进入隔层(72)，再通过出液槽(73)进入过滤槽(5)的管道A(8)，气浮池(7)内液面上层的抽液抽至废油池(6)，废水通过放置仓(51)后，经过滤球的过滤，从放置仓(51)底部进入流出槽(52)，完成废水处理步骤。
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|---|---|---|---|
| CN202311565939.8A CN117585837A (zh) | 2023-11-22 | 2023-11-22 | 一种稀土生产废水处理装置及方法 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117886489A (zh) * | 2024-03-18 | 2024-04-16 | 福建英辉新材料科技有限公司 | 一种生活污水处理用隔油池 |
| CN117886489B (zh) * | 2024-03-18 | 2024-06-04 | 福建英辉新材料科技有限公司 | 一种生活污水处理用隔油池 |
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2023
- 2023-11-22 CN CN202311565939.8A patent/CN117585837A/zh active Pending
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