一種用于處理廢乳化液的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種工業(yè)廢水處理方法,具體設(shè)及一種納米陶瓷超濾及電化學(xué)氧化禪 合處理廢乳化液的方法,屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)械制造及加工企業(yè)在生產(chǎn)過程中,金屬切削加工使用大量乳化液作為潤滑冷卻 之用,乳化液經(jīng)過一段時間使用后,就會變成廢水排出。此種廢乳化液中主要含有機(jī)油和表 面活性劑,是用乳化油根據(jù)需要用水稀釋后再加入乳化劑配制而成的。同時,由于在金屬切 削過程中溶入大量金屬顆粒。因此,該種廢乳化液廢水還含有大量金屬顆粒污染物。
[0003] 由于廢乳化液高含油,導(dǎo)致其中的有機(jī)污染物濃度很高,一般高達(dá)2萬~5萬mg/ 以無法滿足排入公共污水處理系統(tǒng)的排放限值要求。因此,必須進(jìn)行有效、必要的預(yù)處理, 才可經(jīng)過公共污水處理系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步處理。
[0004] 對于廢乳化液廢水的處理,目前在世界范圍內(nèi),僅有W下幾種方法可W實現(xiàn)污染 物的達(dá)標(biāo)排放或轉(zhuǎn)移處置,具體如下;(1)將廢乳化液暫存,交由有危廢處理資質(zhì)的單位代 行處置。該法較昂貴,不適于產(chǎn)量大的項目。(2)燃燒法。由于該法在燃燒過程中又產(chǎn)生大 氣污染物,而我國排放標(biāo)準(zhǔn)中對大氣污染物的規(guī)定又非常嚴(yán)格。因此,燃燒法產(chǎn)生的廢氣問 題很難達(dá)標(biāo)排放。因此,該法亦不適宜。(3)化學(xué)處理和蒸發(fā)法;此種方法處理效果有限, 且一次性投資和運行費用較高。
[0005] 納米陶瓷材料是新近發(fā)展起來的一種新型材料,其主體材料的過濾尺寸為納米尺 度,該大大改善了陶瓷材料的初性、耐磨性和高溫力學(xué)等性能,使其具有耐磨損、耐高溫、 耐油污等優(yōu)良特性。近年來,納米陶瓷已廣泛應(yīng)用于石油化工、冶金機(jī)械等領(lǐng)域。同時,納 米陶瓷還具有良好的電學(xué)性能,并已廣泛用于電子技術(shù)、激光技術(shù)、通訊、生物、醫(yī)學(xué)、導(dǎo)航、 自動控制、精密加工、傳感技術(shù)、計量檢測等領(lǐng)域。
[0006] 電化學(xué)法處理廢水的方法最初應(yīng)用于20世紀(jì)40年代。當(dāng)時,由于一次性投資較 大,電力緊張,成本較高,因而發(fā)展緩慢。到20世紀(jì)60年代,隨著電力工業(yè)的發(fā)展,電化學(xué) 法才逐漸被應(yīng)用到廢水處理過程中。近年來,由于電化學(xué)法設(shè)備占地面積小,操作靈活,排 污量小,不僅可W處理無機(jī)污染物,也可W處理有機(jī)污染物,甚至連一些無法生物降解的有 毒有機(jī)物與某些含重金屬污水都可用此方法進(jìn)行處理,再加上風(fēng)力、核電等新興發(fā)電技術(shù) 的大力發(fā)展和推廣應(yīng)用帶來的電能成本降低,使得電化學(xué)方法在治理廢水方面的應(yīng)用愈加 廣泛。
[0007] 本發(fā)明充分吸收納米陶瓷材料和電化學(xué)方法的優(yōu)勢,首次將兩種技術(shù)禪合在一 起,開發(fā)出可去除高含油、高COD(化學(xué)需氧量)的納米陶瓷超濾及電化學(xué)氧化禪合的方法, 其優(yōu)點在于運行費用低,一次性投資省,處理效果高效,工藝簡單易行,無二次污染。
【發(fā)明內(nèi)容】
[000引本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)對高含油、高COD廢乳化液處理的存在的技術(shù)問 題,提供一種用于處理廢乳化液的方法,該方法運行成本低、去除效率高、操作簡單,對處理 后的出水水質(zhì)可完全達(dá)到北京市《水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》。
[0009] 為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種用于處理廢乳化液的方法,包括如下步驟:
[0010] 對待處理的廢乳化液進(jìn)行除浮油處理,去除漂浮于廢乳化液液面上的浮油;
[0011] 通過對去除了浮油的廢乳化液進(jìn)行油水分離處理,去除懸浮于廢乳化液中的分散 油;
[0012] 對油水分離處理后的廢乳化液進(jìn)行電化學(xué)處理,使其中的乳化油和溶解油絮凝, 得到去除了浮油、分散油并且其乳化油和溶解油已經(jīng)絮凝的粗處理廢乳化液;
[0013] 對所述粗處理廢乳化液進(jìn)行靜置沉淀處理,得到上清液;
[0014] 對所述上清液進(jìn)行超濾處理,得到不含浮油、分散油、乳化油和溶解油的清水;
[0015] 其中,利用通電的所述侶板和納米陶瓷膜進(jìn)行所述的電化學(xué)處理,并且利用斷電 的所述納米陶瓷膜進(jìn)行所述的超濾處理。
[0016] 其中,通過過濾對所述待處理的廢乳化液進(jìn)行除浮油處理。
[0017] 特別是,所述過濾的過濾精度為80-100 ym。
[001引廢水中的高COD是由廢水中的油類物質(zhì)引起的。廢水中的油類物質(zhì)可分為浮油、 分散油、乳化油和溶解油4種類型;(1)浮油,其粒徑一般大于100 ym,W連續(xù)相的形式漂 浮于水面,形成油膜或油層。(2)分散油,W微小的油滴懸浮于水中,不穩(wěn)定,靜置一段時間 后通常變成浮油,油滴的粒徑一般介于10~lOOym之間。(3)乳化油,當(dāng)廢水中含有某種 表面活性劑時,油滴便成為穩(wěn)定的乳化液分散于水中,油滴粒徑極小,一般小于10 y m,多數(shù) 在0. 1~2 ym之間。(4)溶解油,W-種化學(xué)方式溶解的微粒分散油,油粒直徑一般小于 0. 1 U m。
[0019] 經(jīng)過除浮油處理后,廢乳化液中的浮油污染物和粒徑大于80-100 ym的大顆粒物 質(zhì)基本被去除掉。
[0020] 其中,所述油水分離處理包括:
[0021] 去除了浮油的廢乳化液在自下而上流經(jīng)傾斜的管路的過程中與管壁發(fā)生碰撞,其 中比重大于水的污染物向下聚集沉淀,比重小于水的分散油向上聚集浮至水面;
[0022] 對浮至水面的分散油進(jìn)行收集,實現(xiàn)廢乳化液的油水分離。
[0023] 特別是,所述管路與水平面的夾角為55-65°。
[0024] 經(jīng)此步驟處理后,廢水中粒徑介于10~100 ym之間的分散油基本被去除掉。
[0025] 其中,所述電化學(xué)處理包括:
[0026] 將油水分離處理后的廢乳化液引入電化學(xué)處理裝置;
[0027] 所述侶板作為陽極連接電源正極,侶板陽極失電子,形成氨氧化侶沉淀,與廢水中 的乳化油和乳化油發(fā)生混凝、凝聚反應(yīng)后生成孤花沉淀,使其絮凝;
[002引所述納米陶瓷膜作為陰極連接電源負(fù)極。
[0029] 特別是,W 0. 5-1. Om/s的速度將進(jìn)行了油水分離處理后的廢水引入電化學(xué)處理 裝置。
[0030] 廢乳化液W較慢的速度流入電化學(xué)處理裝置,可保證廢乳化液在流入的同時,起 到很好的均質(zhì)調(diào)節(jié)效果,同時又不至由于流速過大形成素流而影響均質(zhì)效果。
[0031] 其中,所述電化學(xué)和電絮凝處理的處理時間為1. 5-2.化。
[003引 尤其是,所述侶板的成分為;Al〉93. 17%,Si ;0. 09%,F(xiàn)e ;0. 19%,Cu ;0. 10%,Mn ; 0. 79%,Mg ;4. 46%,Cr ;0. 085%,Ni<0. 05%,Zn<0. 2%,Ti<0. 10%。
[0033] 特別是,所述納米陶瓷膜的支撐體材質(zhì)為a -AI2化,膜層材質(zhì)為Zr化。
[0034] 乳化油和溶解油分散于水中,與水的互溶性很好,難W去除。在電化學(xué)處理過程 中,陽極溶解出金屬離子,與水反應(yīng)生產(chǎn)氨氧化物,吸附、凝聚乳化油和溶解油,然后聚集結(jié) 塊成為較大的顆粒的油泥。對于形成的比重大于水的油泥,通過靜置沉淀至電化學(xué)反應(yīng)裝 置的底部,通過排泥裝置去除;對于形成的比重小于水的油泥細(xì)小顆粒團(tuán),則通過納米陶瓷 膜超濾去除。
[0035] 其中,對所述粗處理廢乳化液進(jìn)行靜置沉淀處理,得到上清液。
[0036] 尤其是,所述靜置沉淀處理的時間為40-80min。
[0037] 通過靜置沉淀處理后,廢水中經(jīng)過絮凝的大顆粒物質(zhì)沉降到水底,通過排泥裝置 排出。
[003引其中,對所述上清液進(jìn)行超濾處理,得到不含浮油、分散油、乳化油和溶解油的清 水。
[0039] 特別是,利用斷電的納米陶瓷膜進(jìn)行所述的超濾處理。
[0040] 尤其是,所述納米陶瓷膜的過濾精度為50-100nm,通道孔徑為3. 6mm,膜管外徑為 12mm,膜管長為1000mm,膜管使用范圍;PH值0~14,溫度《180°C。
[0041] 納米陶瓷膜可W截留分子量大于10000 W上的油類物質(zhì),經(jīng)過靜置沉淀處理和排 泥處理后,廢乳化液中的大顆粒物質(zhì)被排出,剩余的污染物可W被納米陶瓷膜過濾截留,出 水即為不含浮油、分散油、乳化油和溶解油的清水。
[0042] 其中,本發(fā)明用于處理廢乳化液的方法還包括:
[0043] 在超濾處理后,對所述納米陶瓷膜進(jìn)行清洗。
[0044] 特別是,當(dāng)出水壓力降低到進(jìn)入所述電化學(xué)處理裝置前的壓力的30%左右時,即 對所述納米陶瓷膜進(jìn)行清洗。
[0045] 本發(fā)明的優(yōu)點和有益技術(shù)效果如下:
[0046] 1、本發(fā)明用于