专利名称：一种超滤膜法处理高浓度多种类废乳化液的方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种废液处理的方法与装置，具体地说涉及一种采用超滤膜法处理高浓度多 种类废乳化液的方法及实现该方法的装置，属于废水及废液处理技术领域。
背景技术：
长期以来，我国水环境一直面临着水体污染和水资源短缺的双重压力。我国占全球水资 源的6%，而人均水资源占有量只有世界平均水平的1/4,被联合国列为世界上最缺水的13 个国家之一。在中国的600多座城市中，现有400多个城市缺水，其中严重缺水的城市就有 100多个。而且，缺水地区已由华北、西北扩展到了长江流域、珠江流域等历史上水资源丰 富的地区。此外，沿途的污染也是面临的一个难题，人类活动将大量污染物排入了水中，目 前，长江区的太湖水系、西北诸河、淮河区、黄河区和海河区有近一半的水源地水质不合格， 松花江区和辽河区不合格水源地占三分之一，我国有1.9亿人饮用水有害物质含量超标。
水污染的主要来源是工业废水，全世界每年排放的工业废水可达到四千多亿吨。就排放 量而言，乳化液废水居各类工业废水之首，其来源分布于各行各业，从石油开采、石油化工、 精细化工、冶金企业的板材轧制，到机械制造业和加工业中的切削液和清洗液；从油品的运 输和储存、毛纺、皮革等到食品、食油、医药以至家居生活无所不有。油类对环境污染的范 围很广泛，有的甚至不可逆转。油类物质漂浮在水面，形成一层薄膜，能阻止空气中的氧溶 解到水中，使水中的溶解氧减少，致使水体中浮游生物因缺氧而死亡，也妨碍水生植物的光 合作用，从而影响水体的自净，甚至使水体变臭，破坏水资源的利用价值。油类及其分解产 物中的一些有毒物质(如苯并芘及其它多环芳烃)对各种生物的致死浓度较低。 一方面，这些 有毒物质对生物发生直接毒害作用；另一方面，低于致死浓度的含有微量油的水用于养殖或 灌溉时，被生物吸收而富集，然后通过食物链进入人体，危害人体健康。
废乳化液虽然会对环境和人体健康产生严重危害，但乳化液中含有大量珍贵的油资源， 将这些资源进行有效回收利用，对于缓解我国日益突出的资源短缺问题和环境污染问题，体 现循环经济理念，促进经济的可持续发展，都将具有重要意义。
多年来人们开发出各种不同的废乳化液治理方法，如沉淀法、气浮法、吸附法、活性污 泥法、生物膜法等。各种处理方法都有各自的特点和适用条件，且由于废乳化液种类繁多， 成份复杂，油含量及油在水中的形式也各不相同，使其常常难以集中处理。例如全国各地危 险废物处置中心物化车间收集的废乳化液，同时含有多种油类成份，且废液中乳化油浓度很
3高，可达10%~15%甚至更高。如何大批量地有效处理这些废乳化液成为难点所在，同时，如
何进行乳化废液的回收，实现变废为宝和循环经济，也是一个技术挑战。
本发明中，申请人提出了一种采用超滤膜法处理高浓度多种类废乳化液的方法及实现该 方法的装置。该方法工艺简洁合理，出水水质稳定达标排放，装置结构紧凑、占地面积小、 运行费用低，便于自动化操作与控制，同时，对乳化废液进行回收，实现了变废为宝和循环 经济的理念。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用超滤膜法处理高浓度多种类废乳化液的方法。该方法主 体工艺为"溶气气浮一超滤膜-电解气浮"，通过投加高效破乳剂，破除废水中的悬浮乳化液。 溶气气浮破乳技术配合多种复合高效破乳剂，提高了破乳效果。采用超滤膜进行油水分离， 使含油浓縮液得以多次浓縮，提高含油量。当浓縮到一定程度时，将浓縮液回流到气浮池， 用刮板对上浮到表面的浮油进行分离，由于含油量较高，这些浮油浮渣可以进一步炼制回用， 实现变废为宝和循环经济。电解气浮去除废水中残留的少量乳化油，并分解可能溶解于废水
中的细微油类，进一步降低出水COD值。活性炭过滤系统，作为一个备用系统，当乳化液水 质发生变化时，确保出水水质稳定达标。
采用该方法处理高浓度多种类废乳化液，工艺简洁合理，处理成本低，出水经污水处理 车间处理后，水质达到《污水综合排放标准》GB8978-1996第一类水质要求。
本发明的另一目的在于提供一种釆用超滤膜法处理高浓度多种类废乳化液的装置。该装 置采用"溶气气浮一电解气浮"两级气浮破乳技术，配合多种复合高效破乳剂，有效破除乳 化液；气浮溶气泵自后续中间水箱取水，提高溶气泵寿命，改善气浮处理效果，增加系统运 行稳定性和抗冲击负荷能力；超滤系统清洗废水返回贮槽重新处理，避免废水排放；电解气 浮系统，对废水中残留的乳化液进一步破乳，同时分解可能溶解于废水中的油类，确保出水 COD达标；活性炭过滤系统，利用活性炭吸附水中的高分子有机物，它是一个备用系统，只 有当原水中乳化油含量突然增大时启用，保障出水水质。
本发明是通过以下技术方案加以实现的
一种采用超滤膜法处理高浓度多种类废乳化液的装置，包括乳化液贮罐、乳化液提升泵、 溶气气浮系统、中间水箱、提升泵、超滤系统、超滤清洗废水管路、超滤浓縮液回流管路、 气浮溶气水管路、电解气浮系统、活性炭吸附器、超越管、清水箱。其特征在于
溶气气浮系统通过提升泵与乳化液贮槽相连，提升泵后的管路系统上设有破乳剂投加系 统和pH调节系统，溶气气浮用水管路与超滤系统出水管路相连接，超滤系统设有清洗管路， 清洗废水排放进入乳化液贮罐，超滤浓縮液出水管路与气浮池相连，电解气浮入口管路安装有破乳剂和絮凝剂投加装置，电解气浮后增加活性炭吸附系统，电解气浮出水管同时与活性 炭吸附系统及清水箱相连，可对出水进一步处理或直接送入下一级处理单元。
本发明还提供了一种采用超滤膜法处理高浓度多种类废乳化液的方法，其特征在于包括 以下过程
(1) 废乳化液通过卸料泵进入乳化液贮罐，贮罐内的废液液位达到一定高度后，启动 乳化液提升泵，泵后投加高效破乳剂A、 B进行破乳，同时投加pH调节剂，将乳化液输送至 溶气气浮系统；
(2) 气浮的溶气泵自后续中间水箱取水，回流至气浮系统作为溶气水，可以稀释废水 浓度，改善气浮处理效果；
(3) 溶气气浮系统出水进入中间水箱，再经过二级提升泵提升至超滤系统；
(4) 超滤系统清洗废水通过废水管路返送入乳化液储罐，作进一步处理，超滤浓縮液 回流到气浮池，用刮板分离浮油，并对浮油进行回收；
(5) 超滤出水投加破乳剂C和絮凝剂，微调pH值，并送入电解气浮系统；
(6) 若电解气浮系统出水达标，通过超越管直接进入清水箱；若电解气浮系统出水未 达标，或乳化液水质发生变化时，启动活性炭过滤系统，之后再送入清水箱，以保障出水水 质。
本发明与现有方法装置相比具有以下优点及突出性效果
(1) 本发明采用"溶气气浮一超滤膜一电解气浮"工艺，可处理高浓度、多种类的废乳 化液，乳化油浓度可达10% 15%，甚至更高；
(2) 高效破乳剂和pH调节剂改善破乳效果，气浮溶气泵自后续中间水箱取水，通过调 节回流比可以稀释废水浓度，改善气浮处理效果，增加系统运行稳定性和抗冲击负荷能力；
(3) 超滤膜单元可以采用耐高温、耐强酸强碱、有机溶剂和耐微生物侵蚀的无机陶瓷膜， 该膜机械强度高、孔径分布窄，用于乳化液处理，系统运行稳定，出水效果好，油水分离效 率高，此外还可以采用聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)等有机材料的超滤膜，有 机超滤膜制作成本低、膜组件装填密度大，将其用于该废乳化液处理工艺中，可有效截留废 乳化液中的乳化油悬浮物，保证后续处理单元的顺利进行，超滤系统清洗废水返回废液贮罐 重新处理，避免了废液排放，超滤浓縮液回流入气浮池，回收了油资源，实现循环经济的理 念；
(4) 本工艺设有二级气浮系统，采用电解气浮处理工艺彻底去除废水中残留的低分子量 乳化油，同时分解可能溶于废水中的油类，保证出水COD达标；
(5) 活性炭过滤系统有效吸附水中的高分子有机物，当乳化液水质发生较大波动时，保障出水水质。
本发明操作程序简便，出水水质可达标排放，装置结构紧凑、占地面积小、运行费用低， 便于自动化操作与控制，同时又可以实现乳化液的回收再利用，实现变废为宝和循环经济。
附图为本发明所述工艺及装置图。
图中l为乳化液废液，2为乳化液贮罐，3为乳化液提升泵，4、 5分别为高效破乳剂A、 B， 6为pH调节剂，7为溶气气浮系统，8为中间水箱，9为气浮溶气水管路，IO为浮油浮渣贮槽， ll为提升泵，12为超滤系统，13为清洗废水管路，14为超滤浓水回流管路，15为破乳剂，16 为絮凝剂，17为电解气浮系统，18为超越管，19为活性炭过滤系统，20为清水箱，21为清水 达标排放。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的原理、结构和工作过程作进一步说明。
如图所示，乳化液废液I经卸料泵进入乳化液贮罐2，启动乳化液提升泵3将乳化液提升至 溶气气浮系统7，泵后投加高效破乳剂4、 5进行破乳，同时投加酸碱调节剂6调节pH，气浮的 浮油浮渣送入浮油浮渣贮罐IO，溶气气浮出水送入中间水箱8，之后经提升泵ll提升至超滤系 统12，超滤系统清洗废水通过废水管路13返送入乳化液储罐2，作进一步处理，超滤浓水通过 回流管路14回流入气浮系统7，超滤出水投加破乳剂15和絮凝剂16,微调pH值，并送入电解 气浮系统17，若电解气浮系统17出水达标，则通过超越管18直接送入清水箱20，若超滤出水 COD值超标，或乳化液水质发生变化时，启动活性炭过滤系统19，之后再送入清水箱20。活 性炭吸附系统19作为备用单元，可灵活运行。
下面列举实施案例来说明本发明的效果，伹本发明的权利要求范围并非仅限于此。
实施例l:在北京危险废水处置中心的物化车间，乳化废液来自各机械厂、钢铁厂、实验 室，含有大量有机油和表面活性剂，COD为100000 120000mg/L，还含有少量有机物。采用 本发明所述方法和装置对该废液进行处理，处理量4500 t/y (15.0 t/d)，去污水处理车间处理 后，废液出水水质中油类含量为50 100mg/L，达到《污水综合排放标准》GB8978-1996第一 类水质要求，气浮单元回收的浮油浮渣送入下一单元炼制回收其中的油资源。
实施例2:来自某机械加工厂的废乳化液，COD高达50000 80000mg/L，采用本发明所 述方法和装置对该废液进行处理，处理量为25.0t/d，装置稳定运行l个月，去污水处理车间处 理后，废液出水水质中油类含量为20 50mg/L，达到《污水综合排放标准》GB8978-1996第 一类水质要求，气浮单元回收的浮油浮渣送入下一单元炼制回收其中的油资源。
权利要求
1. 一种超滤膜法处理高浓度多种类废乳化液的方法及装置，其特征在于包括以下过程(1) 废乳化液通过卸料泵进入乳化液贮罐，贮罐内的废液液位达到一定高度后，启动 乳化液提升泵，泵后投加高效破乳剂A、 B进行破乳，同时投加pH调节剂，将乳化液输送至 一级气浮系统；(2) 气浮的溶气泵自后续中间水箱取水，回流至气浮系统作为溶气水，提高溶气泵寿命， 稀释了废水浓度，改善气浮处理效果；(3) 溶气气浮系统出水进入中间水箱，再经过二级提升泵提升至超滤系统；(4) 超滤系统清洗废水通过废水管路返送入乳化液储罐，作进一步处理，超滤浓縮液回 流到气浮池，用刮板分离浮油，并对浮油进行回收，超滤出水投加破乳剂C和絮凝剂，微调 pH值，并送入二级气浮系统；(5) 若二级气浮系统出水达标，通过超越管直接进入清水箱，若超滤出水COD值超标， 或乳化液水质发生变化时，启动吸附系统，之后再送入清水箱，以保障出水水质。
2. 按照权利要求l所述的一种高浓度多种类废乳化液处理方法及装置，其特征在于所 述废乳化液为高浓度、多种类的废乳化液，乳化油浓度可达10%~15%，甚至更高。
3. 按照权利要求l所述的一种高浓度多种类废乳化液处理方法及装置，其特征在于所 述一级气浮系统为高效溶气气浮，包括混凝和气浮两个部分，混凝药剂采用高效破乳剂。
4. 按照权利要求1所述的一种超滤膜法处理高浓度多种类废乳化液的方法及装置，其特 征在于所述超滤系统用的膜为无机陶瓷膜或有机膜。
5. 按照权利要求1所述的一种超滤膜法处理高浓度多种类废乳化液的方法及装置，其特 征在于所述二级气浮系统为电解气浮，气泡载荷大，污染物去除率高。
6. 按照权利要求1所述的一种超滤膜法处理高浓度多种类废乳化液的方法及装置，其特征在于所述吸附系统为活性炭过滤系统。
7. 按照权利要求3所述的一种超滤膜法处理高浓度多种类废乳化液的方法及装置，其特征在于气浮的溶气泵自后续中间水箱取水。
8. 按照权利要求4所述的一种超滤膜法处理高浓度多种类废乳化液的方法及装置，其特 征在于所述有机膜的材料可以为聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)等。
9. 按照权利要求4所述的一种超滤膜法处理高浓度多种类废乳化液的方法及装置，其特征在于所述超滤系统对含油浓縮液进行多次浓縮，浓缩液回流到气浮池。
10. 按照权利要求4所述的一种超滤膜法处理高浓度多种类废乳化液的方法及装置，其 特征在于所述超滤系统的清洗废水通过废水管路返送入乳化液贮罐，作进一步处理。
全文摘要
本发明公开了一种采用超滤膜法处理高浓度多种类废乳化液的方法及实现该方法的装置，属于废水及废液处理技术领域。本发明主体工艺为“溶气气浮—超滤膜—电解气浮”，采用高效溶气气浮系统，有效减少药剂用量，促进破乳效果，气浮溶气水取自后续中间水箱，灵活调节稀释废水浓度，增加了系统运行稳定性和抗冲击负荷能力。超滤系统选用通量大、分离效率高、膜寿命长的超滤膜，实现油水分离，同时对乳化液进行多次浓缩，回收浮油，超滤清洗废水回流后重新处理，减少了废液排放。电解气浮去除废水中残留乳化油和溶解的油类，进一步降低出水COD值。原水水质发生变化时，活性炭吸附单元保证出水水质达标。本发明方法和装置可处理高浓度、多种类的废乳化液，工艺简洁合理，出水水质良好，装置布局紧凑，便于自动化控制，同时又可以实现乳化液的回收，实现变废为宝和循环经济。
文档编号C02F1/44GK101311127SQ20081008939
公开日2008年11月26日 申请日期2008年4月16日 优先权日2008年4月16日
发明者范正虹, 邢林林, 陈福泰, 麻丽峰 申请人:北京清大国华环保科技有限公司