CN214990915U - 一种废乳化液的物化处理系统 - Google Patents

Abstract

一种废乳化液的物化处理系统，包括过滤器、破乳‑气浮组合装置、催化氧化反应器、沉淀槽、压滤机和滤液观察池，所述过滤器前端与废乳化液储罐相连，后端通过废液管Ⅰ与破乳‑气浮装置相连，所述破乳‑气浮组合装置内部通过隔板Ⅰ、隔板Ⅱ和隔板Ⅲ分隔成破乳区、气浮区、浮渣区和清液区，所述催化氧化反应器装置前端与破乳‑气浮组合装置相连，后端与沉淀槽相连，催化氧化反应器内腔装有搅拌机Ⅱ，所述沉淀槽中部与滤液观察池连通，底部通过排污管与压滤机连接，压滤机的出口与滤液观察池连通。该系统能耗低、系统占地面积小、处理效率高，同时，通过废酸和废热的合理利用，体现了“以废治废，节能减排”的理念。

Description

一种废乳化液的物化处理系统

技术领域

本实用新型属于危险废物处理技术领域，具体涉及一种废乳化液的物化处理系统。

背景技术

危险废物是一类具有毒性、易燃性、爆炸性、腐蚀性、化学反应性和传染性等特性，对生态环境和人类健康可产生严重危害的废物。在金属制造业中，零部件的热处理、切削、研磨等工段产生了大量的含油废水，即废乳化液，属于危险废物的范畴。根据国家颁布的《危险废物名录》，废乳化液属于危险废物的范畴(HW09)。乳化液具有一定的润滑性、冷却性、清洗性和防锈性，是目前生产中使用最广泛的一种切削液。乳化液在循环使用多次后，发生不同程度的酸败变质，性能降低，必须及时更换，形成大量废乳化液。废乳化液的特点是有机浓度高、油含量高、色度高、间歇性排放、量少，但污染程度大。因此，如果不加以回收利用和妥善处理处置，不仅浪费大量的废物资源，而且造成严重的环境污染。目前，大多数产废单位将废乳化液收集后交由有资质的单位进行集中处理处置。如何将大量组成复杂的废乳化液进行高效的、安全的处理处置，是目前危险废物处置单位最关心的问题。

目前，常用的处理方法是破乳+深度处理技术。常用的破乳方法有离心分离法、酸化法、盐析法、混凝法、膜过滤法、气浮法、超声波法等。酸化法和盐析法是较常用的破乳方法。深度处理技术包括微电解氧化、芬顿氧化、生化法、膜分离等。国内很多工程中采用多种处理方式的组合，达到更好的处理效果。酸化破乳+气浮+高级氧化处理的工艺组合被广泛用于废乳化液的处理，首先，酸化法通过将酸投加到废乳化液中使水质呈酸性，酸液产生的质子中和胶粒双电层表面的负电荷，使其稳定性破坏，进一步，在絮凝剂作用下脱稳胶体开始凝聚，从而达到了破乳的目的。其次，气浮处理通过在废乳化液中释放微气泡向上浮，在上浮过程中接触凝聚物并附着在凝聚物表面，由于微气泡的浮力作用加速凝聚物上浮并在气浮池表面形成浮渣层，从而达到破乳除油的效果。进一步，高级氧化通常采用Fenton氧化法，是在酸性条件下，H₂O₂被Fe²⁺催化分解并产生大量具有强化性的·OH自由基，利用产生的·OH自由基的强氧化性，去分解乳化液废水中污染物，COD去除率可以达到99％以上。然而，酸化破乳反应、气浮处理和催化氧化反应一般分别采用独立的反应装置，设备占地较大，投资相对较高，工艺流程较长，处理效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种废乳化液的物化处理系统，该系统能耗低、系统占地面积小、处理效率高，同时，通过废酸和废热的合理利用，体现了“以废治废，节能减排”的理念。

为达到此目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种废乳化液的物化处理系统，包括过滤器、破乳-气浮组合装置、催化氧化反应器、沉淀槽、压滤机和滤液观察池，所述过滤器前端与废乳化液储罐相连，后端通过废液管Ⅰ与破乳-气浮装置相连，所述破乳-气浮组合装置内部通过隔板Ⅰ、隔板Ⅱ和隔板Ⅲ分隔成破乳区、气浮区、浮渣区和清液区，破乳区顶部设有进液口、出液口和加药口，内腔装有搅拌机Ⅰ，底部铺设有蒸汽管道，气浮区顶部设有刮板机，破乳区与气浮区之间的隔板Ⅰ上制有破乳连通孔，清液区与浮渣区之间通过隔板Ⅲ分隔，且浮渣区底部开孔连接浮渣管道，清液区与气浮区之间的隔板Ⅱ上制有气浮连通孔，用于气浮区下层清液向清液区转移，所述催化氧化反应器装置前端与破乳-气浮组合装置通过废液管Ⅱ相连，后端通过连接管道与沉淀槽相连，催化氧化反应器内腔装有搅拌机Ⅱ，所述沉淀槽中部通过废液管Ⅲ与滤液观察池连通，底部通过排污管与压滤机连接，压滤机的出口与滤液观察池连通；所述废液管Ⅱ上安装提升泵Ⅰ，连接管道上安装提升泵Ⅱ。

进一步，所述蒸汽管道上方开有多个用于释放蒸汽加热废乳化液的喷射孔。

进一步，所述催化氧化反应器通过废液回流管与滤液观察池连通，废液回流管上安装提升泵Ⅲ。

进一步，所述排污管上安装污泥泵。

进一步，所述滤液观察池置于地下。

进一步，所述浮渣管道连接浮渣收集桶。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：

1、本实用新型采用了酸法破乳+气浮+芬顿氧化组合工艺，乳化油和其他杂质充分转化为浮油和浮渣，有利于废乳化液中COD的深度去除；进一步地，破乳反应采用了部分废酸作为原料，体现了“以废治废”的废物资源化利用理念。

2、本实用新型将破乳和气浮组合在一个系统中，缩短了管道输送距离，节约了装置制造成本且使得工艺操作更加简单。

3、本实用新型采用热蒸汽对废乳化液直接进行加热，提高了换热效率，加快乳化液的破乳过程。进一步地，热蒸汽来源于焚烧处理余热锅炉，可以有效节约大量能源，体现了“节能减排”的环保理念。

4、本实用新型所述的破乳-气浮组合装置采用机械搅拌和蒸汽喷射相结合的搅拌工艺，一方面可以使破乳剂与乳化液均相分布，提高反应效率；另一方面，可以使破乳区热量分布均匀，提高了破乳的反应速度。

5、本实用新型所述的破乳-气浮组合装置用于将有机废液中的油相分离，去除废液中大量的COD，将传统的破乳装置和气浮装置组合成一体式反应装置，节约了设备制造成本和管道连接成本。同时，简化了工艺流程，提高了反应效率。

附图说明

图1是本实用新型中的废乳化液物化处理工艺流程图。

图中：(1)过滤器，(2)废液管Ⅰ，(3)破乳-气浮组合装置，(4)搅拌机Ⅰ，(5)加药管，(6)蒸汽管道，(7)隔板Ⅰ，(8)隔板Ⅱ，(9)隔板Ⅲ，(10)刮板机，(11)破乳连通孔，(12)气浮连通孔，(13)压缩空气管道，(14)浮渣管道，(15)浮渣收集桶，(16)提升泵Ⅰ，(17)废液管Ⅱ，(18)搅拌机Ⅱ，(19)催化氧化反应器，(20)提升泵Ⅱ，(21)沉淀槽，(22)排污管，(23)废液管Ⅲ，(24)污泥泵，(25)压滤机，(26)滤液管，(27)清液观察池，(28)提升泵Ⅲ，(29)废液回流管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

参见图1，本实用新型提供一种废乳化液的物化处理系统，包括过滤器、破乳-气浮组合装置、催化氧化反应器、沉淀槽、压滤机和滤液观察池。

所述过滤器前端与废乳化液储罐通过管道相连，后端通过废液管Ⅰ与破乳-气浮装置相连，用于过滤废乳化液来料的固体杂质。

所述破乳-气浮组合装置通过隔板Ⅰ、隔板Ⅱ和隔板Ⅲ分分隔成依次相通的的破乳区、气浮区、浮渣区和清液区。所述破乳区顶部设有进液口、出液口和加药口，顶部固定安装搅拌电机，搅拌电机固定连接在搅拌轴的顶部，破乳区内腔的搅拌轴上固定安装多个搅拌叶片，破乳区底部铺设有蒸汽管道，该蒸汽管道上方开有多处喷射孔，用于释放蒸汽加热废乳化液。所述气浮区顶部设有刮板机，通过刮板机将气浮产生的浮油渣和杂质刮至浮渣区。所述浮渣区底部开孔连接浮渣管道，浮渣管道连接浮渣收集桶，用于收集气浮区产生的浮油渣和杂质等，使用桶装后转至焚烧处理。所述清液区与所述气浮区之间的隔板Ⅱ上制有汽浮连通孔连通清液区和气浮区，用于气浮区下层清液向清液区转移。

所述催化氧化反应器装置前端与破乳-气浮组合装置通过废液管Ⅱ相连，后端通过连接管道与沉淀槽相连，用于进一步氧化废液中有机物，有效降低废液中的COD含量。所述催化氧化反应器的顶部固定安装搅拌电机，所述搅拌电机固定连接在搅拌轴的顶部，所述催化氧化反应器内腔的搅拌轴上固定安装多个搅拌叶片。进一步，所述催化氧化反应器通过废液回流管与滤液观察池连通，废液回流管上安装提升泵Ⅲ，所述废液管Ⅱ上安装提升泵Ⅰ，连接管道上安装提升泵Ⅱ。

所述沉淀槽设置于所述催化氧化反应器后，用于催化氧化反应后废乳化液固液两相分离。沉淀槽中部通过废液管Ⅲ与滤液观察池连通，底部通过排污管与压滤机连接，压滤机的出口与滤液观察池连通，所述排污管上安装污泥泵。

所述压滤机将来自于前端沉淀槽的沉淀污泥(含水率约95％)进行压滤脱水，得到脱水污泥，外运焚烧。

所述滤液观察池设置于地下，用于存储所述沉淀槽的清液和污泥脱水系统产生的滤液。观察池中的污水满足出水条件，进入后端污水处理工段，否则将污水通过泵打回所述催化氧化反应器，再次进行氧化处理，直至出水达到后续污水处理工艺要求。

所述一种废乳化液的物化处理系统的处理工艺，包括如下步骤：

①过滤，来自废乳化液储罐的废乳化液，先经过滤器过滤掉废液中的固体颗粒和漂浮物；

②破乳反应，经过滤后的废乳化液，经废液管Ⅰ送至破乳-气浮组合装置的破乳区，视来料废液特性的不同，依次投加不同种类的复合破乳剂进行破乳，使废液中的乳化油转化为浮油，降低废液中的有机物。废乳化液的破乳过程需要加热，用焚烧处理工段余热锅炉产生的蒸汽对废乳化液进行直接加热，温度为40～70℃，同时对破乳体系进行搅拌，搅拌电机转速10～60rpm。通过蒸汽管道内的蒸汽直接换热，可以大大提高乳化液体系的升温速率，提高反应速度；

③破乳后的废液经由破乳区和气浮区之间隔板Ⅰ底部的破乳连通口进入气浮区，气浮区底部通过压缩空气管道通入压缩空气并且通过微孔器释放出大量微小气泡，破乳后废乳化液中絮凝体和杂质进一步粘附在气泡表面，形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面。气浮区顶部的刮板机将气浮过程中形成的浮渣刮除至旁边的浮渣区，浮渣用浮渣收集桶收集送至焚烧车间处理；气浮区下层清液经有气浮区和清液区之间的隔板Ⅱ中间的气浮连通口流入了清液区，通过提升泵Ⅰ提升至催化氧化反应器；

④催化氧化反应，经过破乳、气浮后的废乳化液中有机物含量仍然较高，故需要进一步深度处理。废乳化液从破乳-气浮装置出水端通过提升泵Ⅰ提升至催化氧化反应器中，废液首先调节pH，然后依次投加不同种类的复合氧化剂(硫酸、硫酸亚铁、双氧水等)，进行芬顿氧化处理，进一步降解去除废水中残留的有机物。氧化过程中搅拌机Ⅱ连续搅拌保证反应充分，使反应器内无死角；

⑤沉淀过滤，将催化氧化反应器出水用提升泵Ⅱ提升至沉淀槽进行沉淀，实现固液分层，上层清液进入清液观察池，下层油泥用污泥泵打到污泥脱水系统压滤机进行脱水，脱水后的污泥收集进入焚烧处理或填埋处理，滤液进入清液观察池；

⑥根据清液观察池水质情况，进行循环氧化处理，将清液观察池内污水返回至催化氧化反应器，氧化去除其中的有机物，清液观察池中的污水符合出水要求后进入污水处理工段处理至达标。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，这些修改和等同替换也均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种废乳化液的物化处理系统，包括过滤器、破乳-气浮组合装置、催化氧化反应器、沉淀槽、压滤机和滤液观察池，所述过滤器前端与废乳化液储罐相连，后端通过废液管Ⅰ与破乳-气浮装置相连，所述破乳-气浮组合装置内部通过隔板Ⅰ、隔板Ⅱ和隔板Ⅲ分隔成破乳区、气浮区、浮渣区和清液区，破乳区顶部设有进液口、出液口和加药口，内腔装有搅拌机Ⅰ，底部铺设有蒸汽管道，气浮区顶部设有刮板机，气浮区底部安装压缩空气管道，破乳区与气浮区之间的隔板Ⅰ上制有破乳连通孔，清液区与浮渣区之间通过隔板Ⅲ分隔，且浮渣区底部开孔连接浮渣管道，清液区与气浮区之间的隔板Ⅱ上制有气浮连通孔，所述催化氧化反应器装置前端与破乳-气浮组合装置通过废液管Ⅱ相连，后端通过连接管道与沉淀槽相连，催化氧化反应器内腔装有搅拌机Ⅱ，所述沉淀槽中部通过废液管Ⅲ与滤液观察池连通，底部通过排污管与压滤机连接，压滤机的出口与滤液观察池连通；所述废液管Ⅱ上安装提升泵Ⅰ，连接管道上安装提升泵Ⅱ。

2.根据权利要求1所述的一种废乳化液的物化处理系统，其特征在于：所述蒸汽管道上方开有多个用于释放蒸汽加热废乳化液的喷射孔。

3.根据权利要求1所述的一种废乳化液的物化处理系统，其特征在于：所述催化氧化反应器通过废液回流管与滤液观察池连通，废液回流管上安装提升泵Ⅲ。

4.根据权利要求1所述的一种废乳化液的物化处理系统，其特征在于：所述排污管上安装污泥泵。

5.根据权利要求1所述的一种废乳化液的物化处理系统，其特征在于：所述滤液观察池置于地下。

6.根据权利要求1所述的一种废乳化液的物化处理系统，其特征在于：所述浮渣管道连接浮渣收集桶。

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