CN204824442U - 一种用于废乳化液减量处理工艺的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于废乳化液减量处理工艺的装置，适合处理电梯行业、汽车加工行业、高精端的装备制造业等领域产生的废乳化液。该装置包括减量化装置容器、废乳液进料装置、酸加料装置、碱加料装置、控温装置、pH检测装置、撇油装置、废液出料装置，所述容器内设有搅拌装置；所述废乳液进料装置与容器相连，包括提升泵和电磁流量计；所述酸加料装置与容器相连，包括酸储罐、计量泵以及管道；所述碱加料装置与容器相连，包括碱储罐、计量泵以及管道；所述控温装置检测容器内废乳液温度，包括容器外的一层加热套以及温度检测装置；本实用新装置便于自动化控制，减量化效果明显，便于操作，降低生产成本。

Description

一种用于废乳化液减量处理工艺的装置

技术领域

本实用新型属于高浓度、难降解废水处理装置领域，尤其涉及用于废乳化液减量处理工艺的装置。

背景技术

机械加工行业在生产过程中使用的车床一般都用乳化液进行冷却、润滑、清洗、防锈，可以延长车床的使用寿命。

废乳化液产生和处置成为影响机械加工行业的重要因素，根据国家危险废物名录中的HW07和HW08中的规定，乳化液属于危险废弃物，需要按照危险废弃物的管理条例进行处理，这将大大增加乳化液产生单位的处理和处置费用。

以上海为例，上海地区有乳化液处理资质的企业所获批的乳化液处理能力仅仅占上海地区乳化液产生量的1/5，从而造成了难以估计的后续环境问题。此外，上海市废乳化液的收购价已经高达4000元/吨以上，大大增加了乳化液产生商的负担，而且乳化液的处理处置仍旧在不停的提价过程中。

乳化液产生大户往往包括电梯行业，譬如三菱电梯、迅达电梯、蒂森克虏伯电梯等等，其年乳化液产生量往往在200吨以上；汽车加工行业，譬如江西格特拉克传动机械、上海大众汽车变速箱等等；此外，高精端的装备制造业也需要大量的乳化油，从而产生大量的乳化液。

废乳化液的浓度极高，含油量往往在50000mg/L以上，乳化液CODcr(化学需氧量)往往高达100000mg/L，甚至高达300000mg/L，pH值往往为碱性。如此高浓度的废水将对自然水体、后续废水站处理造成极大的影响。目前，乳化液主要处理方式为破乳处理。

目前，破乳的主要方法包括酸化破乳、盐析破乳、混凝剂破乳和膜处理破乳。其中，盐析破乳主要通过投加氯化钠、硫酸钠类可溶解性盐分，增强水体的渗透压，从而迫使溶解性乳化油转化成非溶解性油类物质，从而与水相分开。例如，中国实用新型专利201410225947公开了一种废乳化液的处理装置及处理工艺，处理工艺主要包括存储罐、破乳箱、溶盐箱，其主要通过盐破乳的方式将废水中油含量降低至10mg/L以下，选择传统的盐破乳方式，进行处理。然而，盐析过程中需要投加过量的盐分，同时乳化液浓度变化波动时，投加的无机盐需要变化，这个投加量需要不停的变化，因此实际过程中难以控制。

混凝剂破乳是投加聚合氯化铝、聚合硫酸铁以及无水氯化钙等，通过投加混凝剂形成的压缩双电层、吸附架桥、脱稳等多重作用形成非乳化状态的油类物质，从而最终降低废水中的有机物浓度，其最终处理方法仍旧难以实现自控，特别是废水浓度具有宽幅调整的时期。例如，中国实用新型专利201410351598公开了一种不锈钢酸洗线乳化液处理系统及处理方法，依次设置隔油池、第一反应槽、气浮池、第二反应槽、第二沉淀池、中间水池、机械过滤器以及活性炭过滤器。上述系统通过投加不同浓度的混凝剂、絮凝剂进行处理，难以稳定运行控制，且气浮池系统防腐设计需要特殊考虑。再如，中国实用新型专利CN201410225485公开了一种废乳化液的处理方法，投加的水处理药剂包括破乳剂、絮凝剂、助凝剂，采用气浮系统分离，废液pH调整至6～9后收集利用，该专利未涉及至如何实现高效的破乳过程。

膜处理破乳是借助于高分子膜的超级过滤性能，把废液中不同分子量的物质在压力作用下进行分离。例如，中国实用新型专利CN201410380948公开了一种乳化液废水处理工艺及装置，处理过程包括：废水由隔油池泵入调节池，将浮油收集至油罐后，乳化油由转鼓格栅，刮除伤害超滤膜的小杂质颗粒，同时去除乳化液加工过程中产生的含铁小颗粒，然后进入超滤装置进行分离从而实现破乳过程；再如，中国实用新型专利CN201410140660公开了一种乳化液废水处理系统，所述的工艺包括调节池——事故池——破乳装置——纸带过滤器——陶瓷膜过滤器——臭氧分解池——水解酸化——曝气池——沉淀池——石英砂过滤器——出水池，从而达到乳化液的系统性处理。然而，超滤膜对乳化液的分离作用，因超滤膜受到粘性油类物质的吸附，从而导致膜表面污堵，尤其对于高浓度或者超高浓度的乳化液，往往运行1～3个月后导致膜污染后，系统无法正常运行，同时如何实现自动化控制的破乳装置是乳化液高效处理的关键。

酸破乳利用氢离子极强的渗透能力进行乳化液的非乳化过程。例如中国实用新型专利CN201410225131公开了一种乳化液处理系统，通过调节pH值实现破乳反应，隔油处理后在快混池中投加氢氧化钠，调节pH至中性后进入后续处理系统，然而该专利尚未考虑冬季温度较低时乳化液的流动性问题。然而，现有的酸破乳处理乳化液废水工艺尚存在难以灵活地处理性质和种类多样化的乳化液废水从而达到较好的破乳效果，且减量化效果(即较大程度地撇走油而少夹带水)不明显。

综上所述，目前乳化液废水处理存在处理成本高、减量化不明显、难以自动化运行等问题，急需提出一种经济、可行、处理效率高的废乳化液的减量装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于废乳化液减量处理工艺的装置，该装置适合处理进水COD浓度不小于50000mg/L，油含量不低于20000mg/L的废乳化液。

本实用新型的发明目的是通过如下技术方案实现的。

一种用于废乳化液减量处理工艺的装置，包括减量化装置容器、废乳液进料装置、酸加料装置、碱加料装置、控温装置、pH检测装置、撇油装置、废液出料装置，所述容器内设有搅拌装置；所述废乳液进料装置与容器相连，包括提升泵和电磁流量计；所述酸加料装置与容器相连，包括酸储罐、计量泵以及管道；所述碱加料装置与容器相连，包括碱储罐、计量泵以及管道；所述控温装置检测容器内废乳液温度，包括容器外的一层加热套以及温度检测装置；所述pH检测装置检测废乳液pH值；所述撇油装置用于撇除、收集上层浮油，包括撇油机和储油槽；所述废液出料装置为位于容器底部的出料管道。

进一步地，所述废乳化液减量处理工艺的装置还包括自动化控制装置，所述自动化控制装置为一PLC编程电气控制柜，所述电气控制柜与各个计量泵、控温装置、pH检测装置、撇油装置、搅拌装置相连，实现自动化控制。

进一步地，所述废乳化液减量处理工艺的装置中的撇油机采用奥氏体不锈钢形式的钢带撇油机，最低限度的夹带水相。

进一步地，所述撇油机的尺寸和数目选择取决于处理的效率要求和批次要求，一般1m³/24小时的处理量需要一台50mm的钢带撇油机，其他规模可以按照上述要求放大设计。

本实用新型的有益效果是：1、通过pH值变化曲线中的拐点确定酸的投加量，一方面灵活处理多种乳化液废水，保证了最佳的破乳效果，另一方面更加便于自动化控制；2、控制减量化装置容器内废乳化液温度在15℃以上，可以保证油类物质的流动性，达到充分刮除浮油的目的；3、使用钢带撇油机撇油一方面解决了油类物质因粘性聚集于排油管上部从而导致传统排油管易堵塞的问题，便于自动化控制，而且较好得刮除浮油，减量化效果明显；4、所述减量化处理装置简单，便于操作，降低生产成本。

所述减量处理工艺包括以下几个步骤：

1)将乳化液用泵打入减量化装置容器，所述减量化装置容器设有加热装置对乳化液进行加热；

2)将酸用泵打入减量化装置容器，通过搅拌与乳化液混合进行破乳反应，当加酸过程中废乳化液的pH值出现突变时，停止加酸。酸的投加浓度在初期pH变化较慢，因为大量的氢离子参与了破乳的反应，后期出现pH加速降低过程中的拐点就是破乳所需的pH值，根据乳化液种类和浓度的不同，pH值突变点也不同，通过拐点控制酸用量一方面更加灵活地处理多种废乳化液废水，保证了最佳的油类物质去除效率，且最大限度地节约酸用量，另一方面较盐破乳以及絮凝剂破乳工艺更方便自动化控制。

3)使用钢带撇油机将浮油刮出减量化容器，分离出的浮油直接刮至储油槽中，解决了传统重力撇油的排油管易堵塞的问题，便于自动化控制，且撇油效果好；

4)将撇出浮油后的下层废水加碱调至中性，排出减量化装置容器进行后续处理。

优选地，上述步骤1)-4)中，废乳化液在减量化装置容器内的温度控制在15℃以上，可以保证油类物质的流动性，达到充分刮除浮油的目的。

优选地，所述步骤2)中使用的酸为浓硫酸，主要考虑盐酸酸雾对操作人员的影响，浓硫酸投加装置需要采用防护设备，包括防护罩与防护笼，保证投加药剂过程的安全。

优选地，所述步骤3)中使用撇油机刮出浮油所用时间取决于钢带撇油机的尺寸和数量，为8～16h。

优选地，所述步骤3)中，在撇油机刮出浮油的同时，采用间歇式循环搅拌模式，防止浮油因粘性导致刮油不均匀，避免了油类物质在反应器中的死角积累。

进一步地，循环一次搅拌时间为5min，静置时间为55min。

优选地，在步骤3)与步骤4)之间增加一步fenton氧化步骤，将双氧水、硫酸亚铁加入已撇出油层的下层废水，搅拌的同时进行氧化反应，然后加入碱调至中性排出减量化装置容器，进一步降低出水的COD值和油类物质浓度，从而满足城市纳管排放要求。

优选地，上述步骤中的加料、控温、搅拌、pH检测、撇浮油以及排料均集成于电气控制系统中，通过PLC(ProgrammablelogicController,可编程逻辑控制器)编程实现自动化控制。

附图说明

图1：本实用新型一种用于废乳化液减量处理工艺的装置示意图。

其中，1—氢氧化钠加药系统；2—双氧水投加系统；3—硫酸亚铁投加系统；4—硫酸加药系统；5—废乳化液提升泵；6—双氧水计量泵；7—硫酸计量泵；8—硫酸亚铁计量泵；9—氢氧化钠计量泵；10—进水电磁流量计；11—带夹套加热的废乳化液减量化装置容器；12—排油管；13—不锈钢搅拌器；14—pH、温度计复合电极；15—奥氏体钢带撇油机；16—排放系统；17—储油槽；18—电气控制柜。

具体实施方式

下面结合附图1进一步说明本实用新型是如何实施的。

实施例1

废乳化液通过废乳化液提升泵5进入废乳化液减量化装置容器11，提升泵5的开关由液位浮球控制器与电气控制柜18中设置的程序控制，从而控制废乳化液的量，通过进水电磁流量计10测量废乳化液进水量，同时开启不锈钢搅拌装置12，充分搅拌过程中，开启硫酸计量泵7，利用硫酸加药系统4中的纯硫酸在pH变化拐点位置投加硫酸，硫酸计量泵7根据电气控制柜18中的程序及pH、温度复合电极14进行程序编制，控制硫酸的投加量。硫酸投加结束后，不锈钢搅拌器13开启，根据乳化液的特性在电气控制柜18中设置合适的搅拌程序，标准搅拌程序为搅拌5min，静止55min的间歇式循环搅拌程序，开启奥氏体钢带撇油机15进行撇油处理，处理后的悬浮态油经排油管12进入浮油收集槽17，撇油完成后开启氢氧化钠计量泵9经氢氧化钠加药系统1加药后调整pH至中性，经排放系统16排放至后续处理系统。若系统需要深度吹，去除率提升至90％以上，分别通过硫酸亚铁投加系统2和双氧水投加系统3，采用硫酸亚铁计量泵8和双氧水计量泵6投加形成Fenton氧化的复合药剂，采用酸性条件下的Fenton复合氧化过程，进一步削减废水中的有机物浓度，从而将废水中COD和油类物质浓度进一步降低，通过投加氢氧化钠中和后，从而保障出水能够达到纳管水质要求。

与现有技术相比，本实用新型充分优化考虑了酸化破乳过程酸投加的自动控制因素以及酸破乳反应过程中处理效率与自动化控制因素。同时，本实用新型充分废乳化液反应的热力学和动力学因素，减少了业主的管理和运行成本，既能够选择纳管达标排放，又能够选择加药中和后与其他废水混合排放，为客户提供了多重选择。

实施例2

某台资电气处理公司其废乳化液产量为1m3/d，处理费用为3800元/m3。采用本实用新型装置后，硫酸投加量为0.8～1.5％之间，钢带撇油机直径为25mm，撇油后体积减少为原体积的90％以下，钢带撇油机运行时间为12h，运行费用在100元/m3，为业主节约运行费用3320元/天，为业主提供了极大的经济价值。测试结果表明：进水COD浓度160000mg/L，油类浓度100000mg/L，出水COD浓度小于20000mg/L，油类物质去除率高于98％。出水投加硫酸亚铁5000mg/L，双氧水15000mg/L(利用亚铁离子、双氧水形成的芬顿氧化体系，最大程度的降低废水中的有机物)，反应4h后，出水COD小于1500mg/L。同时，经处理后的上层清液900L/d与其他废水混合处理后，出水COD小于100mg/L。

实施例3

某德国传动机械有限公司废乳化液产生量为3m3/d，采用本装置后，硫酸投加体积比为1.2％，钢带撇油机运行时间为16h，废乳化液COD浓度为100000mg/L，处理后出水COD小于10000mg/L。出水投加双氧水15000mg/L，硫酸亚铁5000mg/L，处理后COD浓度小于8500mg/L，将上层清液与生活污水、清洗废水混合后处理，处理后COD小于60mg/L，达到废水回用要求。

实施例4

某变速箱制造有限公司产生高浓度的废乳化液，COD浓度高达200000mg/L，采用本装置处理后出水COD浓度小于20000mg/L，去除率高达90％以上，钢带撇油机撇油体积为总体积的9％(即业主乳化液减量为91％)，硫酸投加体积比为1.5％，钢带撇油机运行时间为14h,钢带撇油机数量为2台，运行费用为220元/m3,相对于3500元/m3的危险废弃物处置费用，大大减少业主的废乳化液处理成本。

Claims (2)

1.一种用于废乳化液减量处理工艺的装置，其特征在于，包括减量化装置容器、废乳液进料装置、酸加料装置、碱加料装置、控温装置、pH检测装置、撇油装置、废液出料装置，所述容器内设有搅拌装置；所述废乳液进料装置与容器相连，包括提升泵和电磁流量计；所述酸加料装置与容器相连，包括酸储罐、计量泵以及管道；所述碱加料装置与容器相连，包括碱储罐、计量泵以及管道；所述控温装置检测容器内废乳液温度，包括容器外的一层加热套以及温度检测装置；所述pH检测装置检测废乳液pH值；所述撇油装置用于撇除、收集上层浮油，包括撇油机和储油槽；所述废液出料装置为位于容器底部的出料管道。

2.根据权利要求1所述的用于废乳化液减量处理工艺的装置，其特征在于，还包括自动化控制装置，所述自动化控制装置为一PLC编程电气控制柜，所述电气控制柜与各个计量泵、控温装置、pH检测装置、撇油装置、搅拌装置相连，实现自动化控制。