乳化液废水处理论文

2022-05-09

下面是小编为大家整理的《乳化液废水处理论文(精选3篇)》,希望对大家有所帮助。摘

乳化液废水处理论文 篇1:

脱脂废水及乳化液废水处理工程设计实例

摘要:对常熟科弘材料科技有限公司排放的乳化液废水和脱脂废水的原有处理工艺进行改造,脱脂废水采用加酸洗废水+加碱微调+PAC+PAM+沉淀+生化处理工艺,乳化液废水采用破乳+隔油沉淀+厌氧+好氧+接触氧化+气浮等工艺处理后,可达标排放,且为厂区废水进一步回用做好准备。

关键词:乳化液废水 脱脂废水 破乳

常熟科弘材料科技有限公司生产线为镀锌、彩涂一体化作业,利用先进的进口设备与科学有效的管理方法生产镀锌板、耐腐蚀性铝锌板及彩涂板。全厂扩建完成后可生产成品150万吨,包括75万吨的热浸镀锌钢卷、15万吨的彩涂钢卷及年加工能力60万吨的裁剪中心。第一期为拥有六条裁切线,加工能力60万吨/年的裁剪中心。第二期为一条酸洗线年产能90万、一座轧延机年产能30万吨、一条热浸镀锌线年产能30万吨、一条彩涂线年产能15万吨。第三期增加两条轧延线年设计产能各30万吨、两条热浸镀锌线年产能各30万吨。在生产过程中会产生大量酸洗废水、脱脂废水、乳化液废水及废油、含铬废水,同时厂区还有生活污水产生,外排时会造成水体严重污染。由于生产规模扩大,生产废水量增加,原有废水处理系统已不能满足现有处理负荷。该项目设计要求对前期核定的污染总量不得增加,必须实施减量,出水指标达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准,为今后废水回用做好准备。因场地有限,污水处理设施须在原地改造,建成后处理设施不得占用现有通道。

一、废水水质和设计水量

乳化液废水及废油水来源于三条轧延线乳化液、一期裁切厂含油废水,主要含有的污染因子有油脂、乳化液。排放量:二期乳化液废水40m3/d、废油20m3/M;三期乳化液废水20m3/d、废油10m3/M。脱脂废水来源于镀锌线脱脂废水、彩涂线调制废水及制程废水,主要含有的污染因子有COD、SS和石油类。排放量:二期脱脂废水120m3/d(最大量500m3/d);三期脱脂废水336m3/d(最大量700m3/d);公用制程废水100m3/d。设计水量确定乳化液废水为60m3/d,脱脂废水为700m3/d,考虑该厂今后的发展及水量波动情况,工程设计处理总水量为900m3/d。

二、工艺流程

(一)工艺确定

1.脱脂废水处理工艺确定。脱脂废水中含有油脂及少量乳化液,pH>10,且废水水温较高。因为有油脂的存在,若加药处理直接采用加絮凝剂(PAC)+PAM+沉淀处理工艺将产生大量棉花状松散絮体上浮现象。如采用气浮设施进行泥水分离效果较佳,且负荷很大。但根据实验步骤及数据分析,实际操作过程中絮凝体有堵塞气浮释放头的现象,周期为15-20天,需要定期清洗检修,才能保证处理效果,从而使实际操作过程不便捷,增加了操控难度。针对以上问题,使絮体向下沉淀,既便于操控,又不需清洗检修设备,为最佳选择途径。要使絮体下沉可在脱脂废水中加入一定量的铁离子,既可改变絮体的形状,使絮体形成小而紧的絮凝体,同时考虑到该公司在生产中排放的酸洗废水中含有大量的铁离子,故在加药处理时加入酸洗废水脱脂废水中补充铁离子,节约了成本,实现了废酸液的综合利用。同时,处理效果与气浮相比提高了15%以上。因此,脱脂废水加药处理工艺确定为加酸洗废水+加碱微调+加絮凝剂(PAC)+PAM+沉淀+生化处理工艺。

2.乳化液废水处理工艺确定。乳化液可以简单地认为是油和水所组成的稳定而均匀的胶体物质,其中乳化液中的乳化油为分散相,水为连续相。废乳化液除具有一般含油废水的危害外,由于表面活性剂的作用,机械油高度分散在水中,动植物、水生生物更易吸收,而且表面活性剂本身对生物也有害。随工业科技的进步,乳化液中的乳化油分子量越来越小,乳化剂的成分越来越复杂,这给废水处理的破乳带来了一定的难度。常用的破乳方法有化学破乳、药剂电解、活性炭吸附或超滤(或反渗透)、盐析法、凝聚法、酸化法、复合法等。根据该厂乳化液水质的实际情况,经实验对比各种破乳方法后,确定采用复合药剂破乳法。

3.生化处理工艺的确定。乳化液、脱脂废水加药处理后COD浓度较高,需进一步生化处理。生化处理方式采用好氧+接触氧化+气浮组合。因乳化液经破乳处理后COD去除率到85%,但废水中COD含量还是相对较高,对后续生化处理有一定的抑制作用,故先进入厌氧池(UASB),有利于后续生化处理。生化处理系统由好氧活性污泥池、二沉池和接触氧化池组成。一级好氧活性污泥池中安装曝气装置,池中放置活性污泥,活性污泥在充氧的条件下,以废水中的有机物为养料,不断进行新陈代谢,以降解废水中的有机物。好氧活性污泥池中的废水中含有大量的活性污泥,因此,在好氧活性污泥池后设计二沉池,废水在二沉池中进行泥水分离,活性污泥积聚在污泥斗内,通过污泥回流泵定量回流至一级好氧活性污泥池中,以增加污泥浓度,提高有机物去除率。二沉池上清液进入二级接触氧化池,接触氧化池内设置填料,填料淹没在废水中,填料上长满生物膜,废水与生物膜接触过程中,废水中的有机物被微生物吸附、氧化分解和转化为新的生物膜,部分原有老化的生物膜脱落,悬浮生长在水中,生物膜自长自落。接触氧化池出水进入气浮池进行物化处理,利用溶气水上浮原理,黏附废水中的细小悬浮物,上浮到气浮池表面,由刮渣机定期自动刮入污泥斗内,排入污泥池内进行污泥处理。气浮池出水进入排放水池,达标排放。剩余污泥排放至污泥池,浓缩后经泵送入板框压滤机压滤,泥饼外运。

(二)工艺流程(见附图)

三、处理效果

经环境监测站监测,废水经处理后,水质排如下:COD84.8mg/L,SS56mg/L,石油类0.27mg/L,Cr6+0.38mg/L,总铬1.42mg/L,氨氮4.8mg/L,总磷0.23mg/L。处理后排放水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准排入园区污水处理厂,同时也为企业进一步实施废水回用提供了可能。

四、结语

该设计方案经过系统调试和正常运行具有以下特点:(1)采用复合药剂破乳法,破乳效率高,效果好;(2)占地面积小,结构紧凑;(3)抗冲击能力强,能适应水质水量波动;(4)投资小:(5)处理系统的控制环节点采用自控装置,自动化程度高,操作简便。

参考文献:

[1] 易宁,胡伟.钢铁企业冷轧厂乳化液废水的几种处理方法[J].冶金动力,2004(5).

[2] 吴克明,张承舟,刘红,陈丹.高浓度含油乳化液废水的复合絮凝气浮处理[J].化学工程师.2005(2).

[3] 陆斌,陆晓千.一种含油乳化液废水处理技术的工程应用[J].环境工程,2001(6).

(责编 张晶晶)

作者:杨守康 秦妍婷

乳化液废水处理论文 篇2:

乳化液废水处理方法

摘 要 针对某钢管公司的乳化液废水,采用“破乳一气浮一活性炭吸附”的物理化学工艺选用W25和NaOH做破乳剂,其出水水质达到二级排放标准.

关键词 废乳化液;破乳剂;废水处理;物理化学法

分类号 X703.1

作者:李正要等

乳化液废水处理论文 篇3:

机械加工行业废水处理研究进展

引言:

机械加工工业在磨、切、削、轧等加工过程中,普遍使用乳化剂来冷却、润滑、防锈、清洗等,以提高产品的质量,减少机床磨损,从而延长机床的使用寿命。而废弃的乳化剂便是一种高浓度含油废水,其COD、油类、SS 等浓度较高,且油、乳的稳定性好,带有刺激性惡臭,较难处理[1]。机加工含油废水处理技术大致可分为物理法、物理化学法、化学法、生物化学法、电化学法。

1.物理法

废乳化液的物理处理方法主要包括重力法和膜分离法。重力法是指利用废乳化液中油和水的密度差,在重力作用下,对漂浮油和分散油进行重力分离。重力法通常只用于去除废乳化液中的浮油,以作预处理之用。膜分离技术是利用特殊制造的多孔材料的拦截作用,以物理截留的方式去除水中一定颗粒大小的污染物。根据推动力及选择透过性膜的类型不同,膜分离技术一般分为微滤、超滤、钠滤、反渗透、电渗析等几种类型。在含油废水的处理工艺中采用膜分离工艺时,可以不需要经过破乳等预处理工作,直接利用选择透过性膜实现油类物质与水的分离工作,操作简单,污泥产量低,能耗小,分离效率高。但是,由于膜的孔径较小,膜的清洗工作较为复杂,膜污染问题也往往较为严重[2]。

2.物理化学法

物理化学法包括吸附法和气浮法。吸附法是利用多孔吸附剂对废乳化液的溶解油进行物理吸附(范德华力)或化学吸附(化学键力)或是交换吸附(静电力)来实现油水分离。常用的吸附剂有活性炭、活化煤、活性白土、磁铁砂、硅藻土、焦炭、纤维、高分子聚合物及吸附树脂等。活性炭是一种优良的吸附剂,表面积高达5×105~2.5×106 m2/kg,具有较好的处理效果。气浮法是在油水悬浮液中释放大量的微气泡(10~120μm),依靠表面张力作用将分散于水中的微小油滴粘附于微气泡上,使气泡的浮力增大上浮,达到分离的目的。当污水中含有的表面活性物质造成悬浮液严重乳化时,为提高分离效果,可在浮选前向水中加入絮凝剂进行破乳。陆斌[3]等采用两级混凝-气浮-生物接触氧化工艺处理金属加工行业乳状液废水,结果表明,在废水进水平均COD 浓度为9820mg/L, 油类浓度为2350mg/L 的情况下,出水平均COD 浓度为43.7mg/L,油类为2.04mg/L,COD 平均去除率为99.55%,油类去除率为99.91%,出水各项指标均达标。

3.化学法

(1)絮凝法

絮凝法是采取投加混凝剂来破坏乳化液的稳定性。由于乳化液中的胶体相互聚集,形成絮凝体,絮凝体在重力或浮力的作用下沉降或上升,与水分离,达到破乳的目的。絮凝法是目前国内外普遍用来提高水质处理效率的一种既经济又简便的水质处理方法。倪偉敏[4]等采用投加聚合硫酸铁(PFS)和聚合氯化铝(PAC)处理废乳化液,结果表明,在进水COD 为7000~35000mg/L 的情况下,PFS 投加量为0.46~0.56mg/L,PAC 投加量为1.5~3.5mg/L 时,COD 去除率可达94%以上,处理效果较好。田禹[5]等依托实际废水处理工程,采用石灰+ 聚丙烯酰胺(PAM)的破乳剂组合对高浓度、酸性乳化液进行处理,在原水COD 平均浓度为32424mg/L,浊度为3500NTU 的情况下,投加石灰40g/L,PAM10mL/L 后,乳化液浊度去除率达到98%,COD 去除率达到34%。

(2)盐析法

盐析法是指向乳化液中投加无机盐类的电解质,电解质可以很快离解成正、负离子,使油珠扩散层中阳离子由于排斥作用被赶到吸附层,压缩油水界面的双电层,同时减少了电荷,导致双电层被破坏,油珠脱稳,油珠间吸引力得到恢复而相互聚集,达到破乳目的。涂湘激[6]等采用聚沉法对高浓度超稳定废乳化液进行处理,在原水COD 平均浓度为107662.3mg/L,石油类为10950 mg/L 的情况下,COD 最大去除率为70%,石油类最大去除率为93.5%。田禹[7]等依托实际废水处理工程,采用投加氯化钙(CaCl2)处理高浓度含油乳化液,其原水COD 平均浓度为30000mg/L,浊度为4000NTU,在40℃、CaCl2 投量为8g/L、反应时间为10min 的条件下处理效果最佳,浊度去除率可达91%,COD 去除率为30%。

(3)高级氧化法

高级氧化法是指利用强氧化剂如O3、Cl2、H2O2、KMnO4、Fenton 试剂等氧化分解含油废乳化液中的油和乳化剂等污染物质,达到净化污水的一种方法。在废乳化液处理工艺中,应用最为看好的是Fenton 及其组合处理工艺。Fenton 试剂是Fe2+和H2O2 的混合物,H2O2 在Fe2+ 的催化作用下离解出强氧化性的羟基自由基(·OH),可氧化降解废乳化液中的有机物,形成CO2、H2O 等无机物质,从而达到降解废水的目的。

李春程[8]等采用微电解—Fenton 法处理含油废乳化液,其原水COD 浓度为72160mg/L,在最佳运行条件(pH=3.5,H2O2 投加量为30mL,铁屑投加量为45g,Fe/C为3.0, 反应时间为30min) 下,COD 去除率高达97.61%,处理效果较好。王浪等[9]采用破乳+Fenton 试剂法对机械厂磨床车间含油废乳化液进行处理(原水COD 浓度为290000mg/L,BOD5 浓度为28000mg/L,pH在8 左右),经投加适量的破乳剂处理后,再向废乳化液中投入最佳量的Fenton 试剂(双氧水投加量为100mL/L,Fe2+ 投加量为1000mg/L)氧化处理,最终出水COD 浓度为684mg/L,总去除率达99.76%;并且可生化性大大提高,BOD5/COD 从0.094 提高到0.47,可与生活污水混合后继续处理。

3.生物化学法

利用微生物的代谢作用,使废乳化液中的有机物作为营养物质被吸收、转化,其余部分被生物氧化分解成简单的无机或有机物质,如CO2、N2、CH4 等,从而使废水得到净化。朱靖[10]等采用SBR 作为废乳化液处理工艺的主体单元,进一步处理混凝气浮处理的出水,根据工程实践运行表明,处理后出水水质可满足《污水综合排放标准》(GB8978- 1996)二级标准。

4.电化学法

常用的是电凝聚技术,它是使用可溶性阳极金属铁或铝作为牺牲电极,通过电化学反应,阳极产生絮凝剂,同时阴极产生气泡,从而通过沉降或气浮去除絮凝体的方法。根据去除的污染物组分相对密度大小,电凝聚技术又可分为电凝聚沉淀和电凝聚气浮。前者适用于重组分的分离后者适用于轻组分的分离。针对含油废水的特点,在处理时絮凝体难沉降而易附着气泡上浮,大多数污染物是通过气浮过程去除的,故适合采用电凝聚气浮技术,它兼有电化学、絮凝和气浮的特点,能一次性去除含油废水中多种污染物。与电凝聚沉淀相比,电凝聚气浮技术具有浮渣含水率低和停留时间短两个显著的优势,这有利于污泥的干化处理且大大缩短了生产周期。

总之,处理机械加工废水的方法很多,但均存在不足:如物理法的膜分离法能耗少,处理效果好,但前期投资大,处理能力小 ;过滤法设备简单,易于操作,但需进行反冲洗,且滤料易流失;化学法适用范围广,除油效果好,但稳定性不足,易造成二次污染;生物处理效果好,稳定性高,但不能降解有毒有害物质,占地面积大,处理成本高。电凝聚气浮法做为一种结合电化学凝聚和气浮的交叉技术,适应面广,能同时处理废水中的多种污染物质,与传统的化学絮凝相比,具有处理时间短、处理效果好、二次污染小、操作简便灵活等特点,逐渐发展成为一种重要的污水处理工艺。

参考文献:

[1]周雍鑫. 金属切削液基本知识[M]. 北京:科学普及出版社,1989:7.

[2]刘国强.膜技术处理含油废水的研究[J].膜科学与技术,2007,27(1):68-72.

[3]陆斌,陆晓千.一种含油乳化液废水处理技术的工程[J].应用环境工程,2001,19(3):12-13.

[4]倪伟敏,陈春平,徐根良.混凝法处理废乳化液的研究[J].环境污染与防治,2003,25(1):39-42.

[5]田禹,范丽娜.高浓度乳化液废水处理工艺及机制[J].哈尔滨工业大学学报,2004,36(6):756-758.

[6]涂湘激,刘显贵.高浓度超稳定废乳化液破乳工艺研究[J].机械设计与制造,2009(6):263-264.

[7]田禹,范丽娜.盐析法处理高浓度含油乳化液及其反应机制[J].中国给水排水,2004,20(4):47-49.

[8]李春程. 微电解- Fenton 法处理含油廢乳化液[J]. 环境工程,2008,26(3):51- 52.

[9]王浪,师绍琪,蒋展鹏,等.破乳+Fenton 试剂法处理高浓度废乳化液的研究[J].工业水处理,2003,23(9):58- 60.

[10] 朱靖,張坚强,徐栋梁.混凝气浮- SBR- 过滤工艺在废乳化液处理中的应用[J].中国资源综合利用,2006,24(3):32- 34.

作者简介:

李珂,(1981.8-) 女 汉族 工学硕士 EHS/6S/TPM主管,从事安全环保,设备能源管理工作

作者:李珂

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