专利名称：一种发动机超声清洗废水的处理方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车发动机超声清洗技术领域，具体涉及发动机超声清洗废水的处理方法及系统。
背景技术：
汽车发动机超声清洗技术是一项较新的技术，正在步入推广应用阶段。与传统清洗方式相比，超声清洗的除污能力更强，可以清洗到人工清洗难以清洗到的部位，一次完成内表面及内孔的清洗，且对发动机金属零部件的保护性更好；使用水基清洗剂，操作安全， 节约能源；清洗成本低。清洗废水中含有机械油、表面活性剂、可溶性有机物等，直接排放会造成严重的水环境污染，因此废水在排放前需要进行处理。而超声清洗产生的清洗废水由于油污乳化程度高，PH值高(pH在12左右)，COD (Chemical Oxygen Demand，化学需氧量)浓度高(最高可达60000mg/L左右)，悬浮物、阴离子表面活性剂的含量也都很大，其性质与传统的汽车发动机清洗方法排放的废水有很大差别，使该废水处理达标有相当大的难度。使用各种常规方法如重力分离法、油水分离器除油法处理汽车发动机清洗废水都很难取得理想效果。
发明内容
本发明解决的问题在于提供一种发动机超声清洗废水的处理方法，能有效的处理发动机超声清洗废水，使达标排放，并不产生二次污染。本发明还提供了一种发动机超声清洗废水的处理系统。为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为一种发动机超声清洗废水的处理方法，包括以下步骤a)对发动机超声清洗废水进行隔油；b)向隔油后的废水中投加CaCl2、PAM和PAC进行混凝沉淀；c)对废水进行过滤；d)过滤后的废水使用生物接触氧化法进行处理。作为优选，所述CaCl2的投加量为100mg/L 300mg/L，PAM的投加量为25mg/L 75mg/L，PAC 的投加量为 380mg/L 420mg/L。作为优选，所述CaCl2的投加量为200mg/L，PAM的投加量为50mg/L，PAC的投加量为 400mg/L。作为优选，所述混凝沉淀时，废水的pH调节至7. 2 8. 2。作为优选，所述生物接触氧化法的水力停留时间为18h 25h。作为优选，所述生物接触氧化法的溶解氧含量为2mg/L ;3mg/L。作为优选，所述生物接触氧化法的污泥浓度为15g/L 30g/L。作为优选，所述生物接触氧化法的BOD负荷为(1. 5 2. 0) kgB0D5/ (m3 · d)。一种发动机超声清洗废水的处理系统，包括依次相连的隔油池、混凝沉淀装置、过滤装置、生物接触氧化装置及沉淀装置。作为优选，还包括对混凝沉淀装置和沉淀装置产生的剩余污泥进行干化的污泥干化装置，所述污泥干化装置分别与所述混凝沉淀装置和所述沉淀装置相连。本发明提供一种发动机超声清洗废水的处理方法，采取隔油+混凝沉淀+过滤+ 生物氧化处理工艺，能有效的处理发动机超声清洗废水，使达标排放，并不产生二次污染。
图1为本发明具体实施方式
所提供的发动机超声清洗废水的处理系统示意图。
具体实施例方式为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。对汽车发动机进行超声清洗，需要使用大量的超声清洗剂，清洗后废水接近乳化液，废水中PH值高，在12左右，COD浓度高，最高可达60000mg/L左右，悬浮物、阴离子表面活性剂的含量也都很大。本发明提供的发动机超声清洗废水的处理方法为a)对发动机超声清洗废水进行隔油，利用除油装置将析出在水面的部分浮油除去，通过浮油的去除，使得后续生物处理的负荷有所降低。然后优选将隔油后的废水进行均量均质的调节，以避免高峰流量和变化的含油量对后续的处理造成影响。b)向隔油后的废水中投加CaCl2、PAM(聚丙烯酰胺)和PAC (聚合氯化铝)进行混凝沉淀。重力分离法、油水分离器除油法等常规方法处理汽车发动机清洗含油废水很难取得理想效果，其原因一是汽车发动机清洗后含油废水的主要来源是汽车发动机及其零部件的清洗水，油与清洗水进行充分混合，形成了水包油型乳浊液，油滴越小，分散体系就越稳定；二是废水中乳浊液带有相同电荷的离子起到相互排斥作用，从而使含油废水这种乳浊液更加稳定。基于以上分析，在含油废水处理方法研究上，重点是破坏乳浊液的稳定性，就必须破坏胶体颗粒的带电性，或压缩胶体颗粒的双电层的厚度，以降低其电势能的屏障，从而使胶体脱稳。因此本发明向清洗废水中投加化学药物进行絮凝，絮凝剂在水中水解后带正电荷的胶团与带负电荷的乳化油产生电中和，产生凝聚，使含油废水中乳化液这一稳定体系脱稳，从而达到降低废水中COD的目的。本发明中PAC、PAM起絮凝作用，PAC是一种无机高分子絮凝剂，具有很好的凝聚和絮凝、沉降作用，通过压缩双电层和吸附电中和作用，将废水中的分子凝聚成小颗粒状的物质，溶于水后具有酸性，因此将PAC加入超声清洗废水中，还能够中和废水的碱性；PAM通过桥连、聚沉和网捕作用将废水中的小颗粒状物质凝聚成大颗粒状物质；氯化钙主要起助凝的作用，可以中和废水中的多数阴离子，减少PAC的用量，中和废水的pH。CaCl2、PAM和PAC 的组合能够更好的混凝沉淀超声清洗废水中的油类悬浮物和杂质，作为预处理以提高后续生化处理效果。
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本发明通过试验研究，确定了所选用的化学药物的优选投药量=CaCl2的投加量为 100mg/L 300mg/L，PAM 的投加量为 25mg/L 75mg/L，PAC 的投加量为 380mg/L 420mg/ L0氯化钙用量在100mg/L 300mg/L时，滤液的COD含量较低，对含油废水处理效果达到最好。若氯化钙用量过多，则引起PAM架桥作用所必需的离子表面吸附活性点被包裹， 使架桥变得困难，处理效果反而变差。当PAM用量在25mg/L 75mg/L时，处理效果较佳。随着PAM用量继续增加，COD 值会略有上升。这是因为高分子絮凝剂的主要作用是桥联作用，可将在无机混凝剂PAC作用下产生的小颗粒联结成大的絮体，高分子絮凝剂必须有足够的链长，才能有好的桥联作用。加入的PAM量越多，分子链过长，容易发生链段重叠导致絮凝效果变化不大。当PAC用量在380mg/L 420mg/L时，去除效果较佳。这是由于PAC投入水中后水解生成多核聚合羟基络离子，它们能迅速吸附水中带负电荷的胶体微粒及其他悬浮物， 发生电中和作用导致胶体颗粒脱稳而聚沉。当投药量增至一定程度后，多核聚合羟基络离子过量，会使污物颗粒形成带正电荷的胶体而重新分散在水中，从而降低絮凝效果。更优选的，CaCl2的投加量为200mg/L，PAM的投加量为50mg/L，PAC的投加量为 400mg/Lo另外进行混凝沉淀时，废水的pH优选调节至7. 2 8. 2，这时药剂对含油废水中 COD的去除率最高，废水的絮凝效果比较好。但随着PH值越来越高，使胶粒被过多的相反电荷包裹，胶粒表面电荷变号而重新稳定。絮凝剂PAC会生成带负电荷的络合离子，不能很好的发挥絮凝剂PAC的絮凝作用。因此对于废水来说，只有在最佳的pH值下去除效果才会好。c)对废水进行过滤，除去水中经混凝沉淀后剩余的絮凝体以及大颗粒悬浮物等杂质。d)过滤后的废水使用生物接触氧化法进行处理。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法，附着在氧化填料上的生物膜是生物接触氧化处理系统的主体作用物。生物膜上微生物高度密集，在膜的表面和一定深度的内部生长繁殖着大量的各种类型的微生物和微型动物，并形成有机污染物一细菌一原生动物(后生动物)的食物链。由于生物膜的高度亲水性，在其外侧总存在着一层附着水层。在污水不断在其表面更新的条件下，有机污染物由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜内部，并通过细菌的代谢活动而被降解并转化为新的生物膜。从而， 污水得到净化。池底曝气对废水进行充氧，并使池内的废水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，曝气还对生物膜起到了搅动作用，使水流与生物膜之间产生较大的相对速度，加速了生物膜的更新，增强传质效果，提高生物活性，加快了生物代谢速度。生物膜老化后从填料上脱落下来，形成污泥，经沉降泥水分离后，进行污泥处理。生物接触氧化的BOD负荷较高，有较高的生物浓度，水流属于完全混合型，对进水的水力冲击负荷及有机浓度冲击负荷的适应力强，不会产生污泥膨胀，不需要回流污泥，运转方便，剩余污泥量少。作为优选，本发明生物接触氧化的水力停留时间为18h 25h，溶解氧含量优选为2mg/L ;3mg/L，污泥浓度优选为15g/L 30g/L，BOD负荷优选为(1. 5 2. 0) kgB0D5/(m3 · d)，由鼓风机产生空气并通入反应池中进行曝气。经生物接触氧化处理后的废水以及产生的污泥再经过沉淀，产生的上清液外排， 上清液的各项指标能够达到GB 8978-1996 一级排放标准，COD含量在100mg/L以下，去除
效果显著。生物接触氧化产生的剩余污泥以及预处理时混凝沉淀产生的污泥还要进行污泥处理，污泥处理产生的污水回流重新进行处理，以避免污泥对环境产生二次污染。请参考图1，图1为本发明具体实施方式
所提供的发动机超声清洗废水的处理系统示意图。本发明提供的发动机超声清洗废水的处理系统包括依次相连的隔油池、混凝沉淀装置、过滤装置、生物接触氧化装置及沉淀装置。超声清洗废水首先进入隔油池进行隔油，分离去除污水中颗粒较大的悬浮油，缓解后续处理装置的负荷。然后作为优选，清洗废水先进入调节池调节后再进行混凝沉淀。调节池的主要作用是暂时存放收集的清洗废水，对清洗废水的量和质进行调节。由于各个时间段清洗废液的流量和其中油类的浓度不均一，容易影响后续混凝沉淀的稳定运行。而清洗废液首先进入调节池，则可以在调节池中被混合，其流量和油类的含量得到调节后在量和质上都比较均一，这时清洗废液再进入后续的混凝沉淀装置，则有利于混凝沉淀的效果。因此调节池的缓冲和调节作用使得整个处理流程的运行更加稳定。调节池的容量、停留时间按照清洗废液的量以及变化规律进行设计。调节后的清洗废水流入混凝沉淀装置，在实际工程中，为节省占地，可以建成一体化装置，混凝沉淀以及中和过程都可在一体化装置中进行。混凝沉淀后，上清液流入过滤池中进行过滤，沉淀后形成的污泥则送入污泥干化池进行干化。经过滤后的清洗废水进入生物接触氧化池，生物接触氧化池为浸没曝气式，其中设置填料，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，水中的有机物被微生物吸附、氧化分解并转化为新的生物膜。池底曝气对废水进行充氧，并使池内的废水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，曝气还对生物膜起到了搅动作用， 使水流与生物膜之间产生较大的相对速度，加速了生物膜的更新，增强传质效果，提高生物活性，加快了生物代谢速度。生物氧化处理后的污水再经二沉池沉淀后，上清液排放，产生的污泥送入污泥干化池干化。排放的上清液经检测COD、悬浮物、pH、石油类、阴离子表面活性剂达到GB 8978-1996三级或一级排放标准，满足环保要求。实施例芜湖公交公司大修厂从2008-10-01开始，项目单位对清洗技术进行了改进，采用超声波清洗技术，同时配套使用新型环保型清洗剂与设备。该技术除污能力强且对金属零部件的保护性更好。新技术排放的废水接近乳化液，废水中PH值高，COD浓度高，悬浮物、 阴离子表面活性剂的含量都很大。采用本发明提供的方法对清洗废水进行处理(1)车间废水首先排入隔油池，隔除浮油后进入调节池，调节池中水位在电控柜中有显示，当池水较满时启动工作泵抽入混凝沉淀一体化装置。
(2) 一体化集中和、混凝、沉淀于一体，全自动运行。操作过程中投加CaCl2、PAC、 PAM三种药剂，由加药计量泵自动投加。CaCl2的投加量为200mg/L，PAM的投加量为50mg/ L，PAC的投加量为400mg/L。经水样试验结果，COD达6120mg/L，除去率70%，剩余COD仍有2000mg/L左右。(3)生物处理部分包括好氧生物接触氧化池和二沉池二个单元。生物接触氧化的水力停留时间为22h，溶解氧含量为2. 5mg/L，污泥浓度为20g/L，BOD负荷为1. SkgBOD5/ (m3 · d)。经对水样分析检测，结果如表1 表1水样分析检测
权利要求
1.一种发动机超声清洗废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤a)对发动机超声清洗废水进行隔油；b)向隔油后的废水中投加CaCl2、PAM和PAC进行混凝沉淀；c)对废水进行过滤；d)过滤后的废水使用生物接触氧化法进行处理。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述CaCl2的投加量为100mg/L 300mg/L, PAM 的投加量为 25mg/L 75mg/L，PAC 的投加量为 380mg/L 420mg/L。
3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述CaCl2的投加量为200mg/L，PAM 的投加量为50mg/L，PAC的投加量为400mg/L。
4.根据权利要求1至3任一项所述的处理方法，其特征在于，所述混凝沉淀时，废水的 PH调节至7. 2 8. 2。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述生物接触氧化法的水力停留时间为18h 25h。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述生物接触氧化法的溶解氧含量为 2mg/L 3mg/L。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述生物接触氧化法的污泥浓度为 15g/L 30g/L。
8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述生物接触氧化法的BOD负荷为 (1. 5 2. 0)kgB0D5/(m3 · d)。
9.一种发动机超声清洗废水的处理系统，其特征在于，包括依次相连的隔油池、混凝沉淀装置、过滤装置、生物接触氧化装置及沉淀装置。
10.根据权利要求9所述的处理系统，其特征在于，还包括对混凝沉淀装置和沉淀装置产生的剩余污泥进行干化的污泥干化装置，所述污泥干化装置分别与所述混凝沉淀装置和所述沉淀装置相连。
全文摘要
本发明提供一种发动机超声清洗废水的处理方法，包括以下步骤a)对发动机超声清洗废水进行隔油；b)向隔油后的废水中投加CaCl2、PAM和PAC进行混凝沉淀；c)对废水进行过滤；d)过滤后的废水使用生物接触氧化法进行处理。本发明提供的发动机超声清洗废水的处理方法，采取隔油+混凝沉淀+过滤+生物氧化处理工艺，能有效的处理发动机超声清洗废水，使达标排放，并不产生二次污染。
文档编号C02F9/14GK102153252SQ201110129690
公开日2011年8月17日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日
发明者葛林男, 陶秀成 申请人:安徽师范大学