聚羧酸盐废水消泡系统及其消泡方法与流程

本发明涉及一种聚羧酸盐废水消泡系统及其消泡方法，属于环境工程技术领域。

背景技术：

根据生产工艺的需要，橡胶生产车间会在生产过程中加入聚羧酸盐和氯化钙作为分散剂，提高配合剂在橡胶中的分散度，缩短混炼时间，提高橡胶的物理机械性能。

聚羧酸盐是一种带负电荷的表面活性剂，在曝气状态下极易产生泡沫，而且产生的泡沫十分稳定，较长时间都无法自行破灭消除。

在橡胶后处理装置工艺段排出的废水中含有聚羧酸盐和其他污染物，该废水需要经过处理达到环保指标要求后才能正常排放。废水处理工艺设有生化曝气池，需要对废水进行鼓风曝气，由于聚羧酸盐的存在，在曝气时会产生大量的泡沫聚集在曝气池表面，溢出池外，并严重影响生化曝气池的正常运行。

目前，石油化工行业溶聚丁苯橡胶生产装置废水处理过程中，基本都是采用投加消泡剂的方法来消除泡沫，但效果不佳，溢出的泡沫四处飞扬影响环境。

现有技术中主要存在如下缺点：

1、消泡剂耗量较大；

2、消泡不彻底，由于聚羧酸盐并没有得到去除，在生化曝气池、废水处理后续工艺段和排放口仍然会有大量的泡沫聚集，影响环境和生化处理效果。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种聚羧酸盐废水消泡系统及其对聚羧酸盐废水的处理方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种聚羧酸盐废水消泡系统，其包括依次连通的混凝池和气能絮凝装置，所述气能絮凝装置包括依次连通的涡流三相混合器组、和絮体分离槽，所述涡流三相混合器组包括依次串联的至少五个涡流三相混合器。

作为优选方案，所述絮体分离槽内设置有挡板和穿孔集水隔板，所述隔板将絮体分离槽内的空间分隔成絮体成长区和絮体分离区。

在絮体成长区内，压缩空气释压膨胀并挤出水分，由密实到蓬松的成长。

作为优选方案，所述絮体分离槽的顶部和外侧分别设有刮渣机和渣槽。

一种利用前述聚羧酸盐废水消泡系统的聚羧酸盐废水消泡方法，其包括如下步骤：

将聚羧酸盐废水通入投加有混凝剂的混凝池内，进行混凝反应后，输送至涡流三相混合器组；

在混凝池向絮体分离槽的方向上，向最靠近混凝池的涡流三相混合器内输入压缩空气，向其余几个涡流三相混合器内交替地投加阳离子絮凝剂和阴离子絮凝剂，进行气能混凝反应；

所述气能混凝反应结束后，将聚羧酸盐废水输送至絮体分离槽内，在絮体分离槽内分离出浮渣和待后续处理废水，并将浮渣用刮渣机收集入渣槽内，将待后续处理废水进行后续处理。

本发明的基本原理为：丁苯橡胶装置后处理车间排放的废水中含有聚羧酸盐和少量的橡胶颗粒，该废水先进入混凝池，在混凝池内投加混凝剂——聚合氯化铝铁(PAFC)进行混凝反应，然后进入气能絮凝装置。

在气能絮凝装置内，依次在废水中加入压缩空气、阳离子聚丙烯酰胺(PAM+)和阴离子聚丙烯酰胺(PAM-)等药剂，利用气能絮凝装置的涡流三相混合器对废水、压缩空气和药剂进行混合，同时完成药剂分子链拉伸、絮凝搅拌(污染物捕集)、絮体形成等步骤，最后在气能絮凝装置的分离槽内进行突然释放，捕集了废水中聚羧酸盐和橡胶颗粒的细微絮体快速上浮至水面，形成低含水率的浮渣与水分离，浮渣经刮渣机刮至渣槽。

气能絮凝出水再输送至后续生化系统进行处理。

作为优选方案，所述混凝剂为聚合物氧化铝，所述阳离子絮凝剂为阳离子型聚丙烯酰胺，所述阴离子絮凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺。

作为优选方案，所述压缩空气的输入量为废水体积的5～10％。

作为优选方案，所述压缩空气的压力为0.6～0.8MPa。

因此，与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

可以将废水中的聚羧酸盐由原来的40～120mg/L降至2mg/L以下，细微橡胶微粒由50～150mg/L降至10mg/L以下，彻底解决废水中大量泡沫聚集的问题，利于后续废水生化处理系统的正常稳定运行。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中气能絮凝装置的结构示意图；

图3为本发明的消泡方法的工艺流程图；

图中：1、混凝池，2、气能絮凝装置，21、进水泵；22、涡流三相混合器组；23、絮体分离槽；24、刮渣机；25、渣槽；221、第一涡流三相混合器，222、第二涡流三相混合器，223、第三涡流三相混合器，224、第四涡流三相混合器，225、第五涡流三相混合器；231、挡板。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明提供的一种聚羧酸盐废水消泡系统的结构如图1和2所示，其包括依次连通的混凝池1和气能絮凝装置2，气能絮凝装置2包括依次连通的进水泵21、涡流三相混合器组22和絮体分离槽23，涡流三相混合器组22包括依次串联的第一涡流三相混合器221、第二涡流三相混合器222、第三涡流三相混合器223、第四涡流三相混合器224、第五涡流三相混合器225。混凝池可以采用方形池体，内设搅拌机，橡胶后处理车间排放的含聚羧酸盐废水先进入该池内，在池内投加混凝剂——聚合氯化铝铁(PAFC)，投加浓度80mg/L左右，经搅拌机搅拌混合，废水中的杂质粒子经电中和、压缩双电层等混凝反应后，再进入气能絮凝装置。

为了便于经过气能絮凝反应的废水分离，所述絮体分离槽23内设置有挡板231，挡板231将絮体分离槽23内的空间分隔成絮体成长区和絮体分离区。

为了便于浮渣的排出，所述絮体分离槽的顶部和外侧分别设有刮渣机和渣槽。

一种利用前述聚羧酸盐废水消泡系统的聚羧酸盐废水消泡方法，如图3所示，其包括如下步骤：

将橡胶后处理车间排放的含聚羧酸盐废水先进入混凝池内，在池内投加混凝剂——聚合氯化铝铁(PAFC)，投加浓度80mg/L左右，经混凝池内的搅拌机搅拌混合，废水中的杂质粒子经电中和、压缩双电层等混凝反应后，再进入气能絮凝装置。

通过进水泵将混凝后的废水输送至气能絮凝装置的涡流三相混合器中，涡流三相混合器一共设有五个，当然，涡流三相混合器的数量也不限于五个，可根据具体需要调整，各个涡流三相混合器通过管道串联，按由混凝池向絮体分离槽的方位顺序依次在各涡流三相混合器中加入压缩空气、阳离子聚丙烯酰胺(PAM+)和阴离子聚丙烯酰胺(PAM-)。其中，在第一个涡流三相混合器中加入压缩空气量为废水体积的5～10％，压力0.6～0.8MPa，第二个涡流三相混合器中加入PAM+，投加量12～15mg/L，第三个涡流三相混合器中加入PAM-，投加量约8～10mg/L，第四个三相混合器中再加入PAM+，投加量5～8mg/L，第5个三相混合其中再加入PAM-，投加量2～4mg/L。

涡流三相混合器为现有装置，可根据实际需要作出改进，如改变涡流三相混合器筒的开孔率，溶入了压缩空气的废水与絮凝剂PAM混合，一起进入涡流三相混合器，在进水泵的压力驱动下进入内筒并形成涡流，在涡流状态下，PAM分子链得以充分的伸展。在第二个涡流三相混合器中，阳离子PAM充分与废水中带负电荷的聚羧酸盐接触，由于阳离子PAM带正电荷，所以能充分将带负电荷的聚羧酸盐吸附在阳离子PAM周围，PAM分子链伸展的越充分，单位PAM吸附的聚羧酸盐就越多。在第三个涡流三相混合器中投入阴离子PAM，在涡流状态下，其分子链也得以充分伸展，阴离子PAM与阳离子PAM接触，形成絮体，聚羧酸盐也随着阳离子PAM进入絮体中。为了将废水中的聚羧酸盐去除得更彻底，分别在第四、五个涡流三相混合器中再次投加少量的阳离子PAM和阴离子PAM，将废水中残留的少量聚羧酸盐进行吸附。

絮体进入分离槽，压力突然释放，阴阳PAM形成的絮体阴阳相间，层层密实，水分挤出的同时自身比重越来越轻，不用借助外力快速上浮，最终在分离槽中形成浮渣层，通过刮渣机刮至渣槽。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。