一种乳化液废水的处理系统及处理方法与流程

本发明涉及废水处理
技术领域：
，特别是涉及一种乳化液废水的处理系统及处理方法。
背景技术：
：废乳化液主要来自水压机定期更换的、使用切削油和切削液进行机械加工过程中产生的、其他工艺过程产生的的油/水混合物、烃/水混合物或乳化液，主要含有的污染因子为油脂、乳化液，其危害特性主要为毒性(t)。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，废水中codcr(采用重铬酸钾作为氧化剂测定出的化学耗氧量)和含油量浓度高。废乳化液的有机物相当复杂，cod较高，有机物主要以浮油的形式存在，少量以乳化油和溶解油形式存在。乳化液废水中成分复杂、色度深、cod、bod5(五日生化需氧量)及盐分含量较高，单纯依靠物化或生化工艺处理，不可能对生物有抑制作用，研究表明，当盐(nacl)质量分数>l％时会造成质壁分离或细胞失活，严重影响乳化液废水处理效果和出水水质，通常盐质量分数变化0.5％～2％会干扰生化系统性能。废水水质有较大变化时对微生物影响较大，codcr的去除率明显下降。目前，处理乳化液废水的传统方法主要有物理法(吸附、萃取、膜分离等)、化学氧化法(光催化氧化、超临界水氧化法、二氧化氯氧化法、超声波降解法、电化学氧化法等)、生物法(常规厌氧、好氧处理、加压生化、高效降解菌筛选分离)等。这些废水往往是经过简单的处理，容易形成渣或者其他杂质，容易发生堵塞，导致后面的废水处理难度加大。技术实现要素：为了克服现有技术乳化液废水处理存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种乳化液废水的处理系统，本发明的目的之二在于提供一种乳化液废水的处理方法。本发明提供的这种处理系统可应用于机械设备、五金材料的机加工生产过程使用乳化液作为冷却液过程中产水的乳化液废水处理。为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：本发明提供了一种乳化液废水的处理系统，该处理系统包括依次相连的废水调节池、隔油器、气浮机、第一ph调节池、微电解塔、序批式芬顿氧化塔、第二ph调节池、第一混凝池、第一絮凝池、第一沉淀池、中间水池、上流式厌氧污泥床反应塔、缺氧池、生物接触氧化池、预沉淀池、膜生物反应池、第三ph调节池、芬顿氧化池、第四ph调节池、第二混凝池、第二絮凝池、第二沉淀池、漂水氧化池、清水排放池。本发明这种乳化液废水处理系统包括依次相连的预处理单元、生化处理单元和后处理单元三部分；其中，预处理单元包括废水调节池、隔油器、气浮机、第一ph调节池、微电解塔、序批式芬顿氧化塔、第二ph调节池、第一混凝池、第一絮凝池、第一沉淀池；生化处理单元包括中间水池、上流式厌氧污泥床反应塔、缺氧池、生物接触氧化池、预沉淀池、膜生物反应池；后处理单元包括第三ph调节池、芬顿氧化池、第四ph调节池、第二混凝池、第二絮凝池、第二沉淀池、漂水氧化池、清水排放池。这种乳化液废水的处理系统中，上流式厌氧污泥床反应塔又名uasb(up-flowanaerobicsludgebed/blanket)反应塔；膜生物反应池又名mbr(membranebio-reactor)膜池。本发明所处理的乳化液废水为机械设备、五金材料的机加工生产过程使用乳化液作为冷却液过程中产水的乳化液废水。一般机加工的乳化液废水含有乳化液废水、防锈油、研磨废水、机械加工废水等类型废水。优选的，这种乳化液废水的处理系统中，第一ph调节池、中间水池和第三ph调节池分别与酸液投加装置相连。酸液为本领域的常见原料，如盐酸或硫酸，其浓度和用量可以根据实际需要进行调整，属于本领域的常规技术。优选的，这种乳化液废水的处理系统中，序批式芬顿氧化塔和芬顿氧化池分别与双氧水投加装置相连。双氧水的浓度和用量可以根据实际需要进行调整，属于本领域的常规技术。序批式芬顿氧化塔包括至少两个芬顿氧化塔。优选的，这种乳化液废水的处理系统中，第二ph调节池、中间水池和第四ph调节池分别与碱液投加装置相连。碱液为本领域的常见原料，如氢氧化钠溶液，其浓度和用量可以根据实际需要进行调整，属于本领域的常规技术。优选的，这种乳化液废水的处理系统中，第一ph调节池、第二ph调节池、第三ph调节池、第四ph调节池、中间水池均设有ph计。优选的，这种乳化液废水的处理系统中，第一混凝池和第二混凝池分别与混凝剂投加装置相连。混凝剂为本领域的常见原料，如硫酸铝、明矾、聚合氯化铝或三氯化铁，其用量和加入方式可以根据实际需要进行调整，属于本领域的常规技术。优选的，这种乳化液废水的处理系统中，第一絮凝池和第二絮凝池分别与助凝剂投加装置相连。助凝剂为本领域的常见原料，如聚丙烯酰胺，其用量和加入方式可以根据实际需要进行调整，属于本领域的常规技术。优选的，这种乳化液废水的处理系统中，漂水氧化池与漂水投加装置相连。漂水为含有次氯酸钠的溶液，属于本领域的常见原料。优选的，这种乳化液废水的处理系统中，序批式芬顿氧化塔、芬顿氧化池和漂水氧化池均设有orp(oxidation-reductionpotential，氧化还原电位)计。优选的，这种乳化液废水的处理系统中，隔油器收集的油通过管道与集油装置相连。优选的，这种乳化液废水的处理系统中，第一沉淀池、预沉淀池和第二沉淀池产生的污泥分别通过管道与污泥池相连。这种乳化液废水的处理系统中，微电解塔内部填充有铁碳微电解填料。采用微电解塔利用原电池原理的电化学反应来处理废水，其工艺条件可以根据实际需要进行调整。这种乳化液废水处理系统的第一部分是预处理单元，该部分主要的目的采用双重除油系统，利用隔油器和气浮机两级除油，最大程度地将乳化液中的油滴及部分乳化油去除，降低后续处理压力；同时利用微电解的原电池反应原理，产生高能的氧自由基及氢氧根自由基，起到强氧化作用，结合改良芬顿氧化技术，利用微电解产生新生的亚铁离子作为催化剂，添加适量的双氧水作为氧化剂进一步破解废水中的大分子有机物，降解部分有机物，提高可生化性，可生化性可以从0.15提高到0.35左右。这种乳化液废水处理系统的第二部分是生化处理单元，该部分为处理系统的重点和核心，采用uasb塔是高效的废水厌氧处理技术，其污泥负荷高达8～12kg/m3·d，后续好氧进一步降解水中的有机物。mbr膜技术的应用主要起到两个方面作用，第一是提高好氧污泥的浓度，过滤水的作用，第二个是起到截留水中的微生物，提高生化性能。这种乳化液废水处理系统的第三部分是后处理单元。考虑到乳化液废水浓度特别高，可以高达40000～50000mg/l，通过上述处理后，出水不能稳定排放的情况下，将后续的处理作为一个保障措施，确保出水稳定达标。本发明的处理方法主要考虑采用芬顿氧化技术，芬顿氧化是高级氧化技术，由于前段的废水经过一系列处理后，出水中的有机物均为小分子有机物，易氧化的有机物，因此采用芬顿氧化费效比比较好，同时后续预留了漂水氧化池，主要是采用漂水氧化，两种氧化机理不一样，漂水氧化可以氧化芬顿氧化解决不了的分子。本发明还提供一种乳化液废水的处理方法。一种乳化液废水的处理方法，是采用上述的乳化液废水处理系统进行乳化液废水处理，包括如下步骤：一、预处理将乳化液废水通过隔油器和气浮机进行除油，再进行微电解处理和芬顿氧化，然后混凝沉淀；二、生化处理将预处理后的出水进行上流式厌氧污泥床反应，然后进行好氧生物处理和膜生物反应；三、后处理将生化处理后的出水进行芬顿氧化，再混凝沉淀，然后进行漂水氧化，出水达标排放。优选的，采用上述的处理系统进行乳化液废水处理时，废水调节池的水力停留时间(hrt)为6h～24h；隔油器的hrt为30min～120min；气浮机的hrt为60min～180min；第一ph调节池的hrt为20min～60min；微电解塔的hrt为60min～240min；序批式芬顿氧化塔的hrt为60min～240min；第二ph调节池的hrt为20min～60min；第一混凝池的hrt为20min～60min；第一絮凝池的hrt为20min～60min；第一沉淀池的表面负荷为0.5m3/m2·h～1.5m3/m2·h；中间水池的hrt为2h～6h；上流式厌氧污泥床反应塔的hrt为24h～72h；缺氧池的hrt为12h～36h；生物接触氧化池的hrt为12h～36h；膜生物反应池的hrt为4h～8h；第三ph调节池的hrt为20min～60min；芬顿氧化池的hrt为60min～120min；第四ph调节池的hrt为20min～60min；第二混凝池的hrt为20min～60min；第二絮凝池的hrt为20min～60min；第二沉淀池的表面负荷为0.5m3/m2·h～1.5m3/m2·h；漂水氧化池的hrt为0.5h～3h；清水排放池的hrt为2h～6h。优选的，采用上述的处理系统进行乳化液废水处理时，第一ph调节池和第三ph调节池均分别是将废水的ph值调至3～4。优选的，采用上述的处理系统进行乳化液废水处理时，第二ph调节池和第四ph调节池均分别是将废水的ph值调至8～9。优选的，采用上述的处理系统进行乳化液废水处理时，在中间水池中通过加入酸液或者碱液，将废水的ph值调至8～9，然后再通入上流式厌氧污泥床反应塔进行厌氧生化处理。进一步来说，预处理步骤中的芬顿氧化为改良芬顿氧化反应，是指以微电解产生的亚铁离子作为催化剂，以双氧水作为氧化剂进行废水的芬顿氧化反应。芬顿氧化采用序批次芬顿氧化的方式进行。这种乳化液废水处理方法的预处理步骤中，采用隔油池和气浮机双重除油技术作为该废水的预处理除油部分，对乳化液废水中的油滴及部分乳化油的去除起到关键作用。通过采用微电解和批次改良fenton氧化技术作为该废水的预处理核心部分，对乳化液废水中大分子有机物的裂解，断链，断环起到关键的作用；同时，本发明设计了序批次反应方式，主要针对乳化液废水水量少，可以采用批次反应方式及连续方式，批次方式可以根据反应的结果调整反应时间，可长可短，可控性比较强。这种乳化液废水处理方法的生化处理步骤中，uasb塔技术对乳化液废水中大分子有机物的裂解，断链，断环也起到关键的作用；好氧和mbr膜技术对乳化液废水中有机物的分解及彻底去除也起到主要作用。这种乳化液废水处理方法的后处理步骤中，通过后续芬顿氧化以及漂水预留氧化技术作为该废水的后续双重保障处理的技术，对乳化液废水能否稳定达标处理起到不可或缺的作用。本发明的有益效果是：采用本发明的处理系统处理乳化液废水，具有处理效率高和效果好的优点，出水无二次污染，出水能完全达到排放标准要求，应用前景广阔。与现有技术相比，本发明工艺完善，核心简单，设计方便，处理快捷。降解乳化液废水的浓度范围广，处理时间可以根据废水浓度不同进行灵活调整。附图说明图1是乳化液废水处理系统的示意图。附图标记：1-废水调节池；2-隔油器；3-气浮机；4-第一ph调节池；5-微电解塔；6-序批式芬顿氧化塔；7-第二ph调节池；8-第一混凝池；9-第一絮凝池；10-第一沉淀池；11-中间水池；12-上流式厌氧污泥床反应塔；13-缺氧池；14-生物接触氧化池；15-预沉淀池；16-膜生物反应池；17-第三ph调节池；18-芬顿氧化池；19-第四ph调节池；20-第二混凝池；21-第二絮凝池；22-第二沉淀池；23-漂水氧化池；24-清水排放池；25-酸液投加装置；26-双氧水投加装置；27-碱液投加装置；28-混凝剂投加装置；29-助凝剂投加装置；30-漂水投加装置；31-集油装置；32-污泥池。具体实施方式附图1是本发明乳化液废水处理系统的示意图。以下结合图1，通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。如无特殊说明，实施例中所用的原料、试剂或装置均可从常规商业途径得到；废水水质的检测方法为本领域的常规或公知方法。乳化液废水处理系统实施例参照图1，一种乳化液废水处理系统实施例包括依次相连的废水调节池1、隔油器2、气浮机3、第一ph调节池4、微电解塔5、序批式芬顿氧化塔6、第二ph调节池7、第一混凝池8、第一絮凝池9、第一沉淀池10、中间水池11、上流式厌氧污泥床反应塔12、缺氧池13、生物接触氧化池14、预沉淀池15、膜生物反应池16、第三ph调节池17、芬顿氧化池18、第四ph调节池19、第二混凝池20、第二絮凝池21、第二沉淀池22、漂水氧化池23、清水排放池24。本例这种乳化液处理系统包括依次相连的预处理单元、生化处理单元和后处理单元三部分；其中，预处理单元包括废水调节池1、隔油器2、气浮机3、第一ph调节池4、微电解塔5、序批式芬顿氧化塔6、第二ph调节池7、第一混凝池8、第一絮凝池9和第一沉淀池10；生化处理单元包括中间水池11、上流式厌氧污泥床反应塔12、缺氧池13、生物接触氧化池14、预沉淀池15和膜生物反应池16；后处理单元包括第三ph调节池17、芬顿氧化池18、第四ph调节池19、第二混凝池20、第二絮凝池21、第二沉淀池22、漂水氧化池23和清水排放池24。本例这种乳化液废水的处理系统中，第一ph调节池4、中间水池11和第三ph调节池17分别与酸液投加装置25相连。酸液投加装置可以是盐酸/硫酸投加装置。本例这种乳化液废水的处理系统中，第二ph调节池7、中间水池11和第四ph调节池19分别与碱液投加装置27相连。碱液投加装置可以是氢氧化钠溶液投加装置。本例这种乳化液废水的处理系统中，第一ph调节池4、第二ph调节池7、第三ph调节池17、第四ph调节池19和中间水池11均设有ph计，可以用于实时监控池中废水的ph值。本例这种乳化液废水的处理系统中，序批式芬顿氧化塔6和芬顿氧化池18分别与双氧水投加装置26相连。序批式芬顿氧化塔6包括两个芬顿氧化塔，如芬顿氧化塔a和芬顿氧化塔b。芬顿氧化塔a和芬顿氧化塔b并联设置，微电解塔5的出水分别通入芬顿氧化塔a和芬顿氧化塔b进行芬顿氧化处理，芬顿氧化塔a和芬顿氧化塔b的出水分别通入第二ph调节池7中。本例这种乳化液废水的处理系统中，漂水氧化池23与漂水投加装置30相连。漂水为常见的工业漂水。本例这种乳化液废水的处理系统中，序批式芬顿氧化塔6、芬顿氧化池18和漂水氧化池30均设有opr计，可以用于实时监控池中废水的氧化还原电位。本例这种乳化液废水的处理系统中，第一混凝池8和第二混凝池20分别与混凝剂投加装置28相连。混凝剂投加装置可以是聚合氯化铝(pac)投加装置。本例这种乳化液废水的处理系统中，第一絮凝池9和第二絮凝池21分别与助凝剂投加装置29相连。助凝剂投加装置可以是聚丙烯酰胺(pam)投加装置。本例这种乳化液废水的处理系统中，隔油器2收集的油通过管道与集油装置31相连。本例这种乳化液废水的处理系统中，第一沉淀池10、预沉淀池15和第二沉淀池22产生的污泥分别通过管道与污泥池32相连。将污泥运送至污泥池进行处理，如进行浓缩、稳定、脱水、干化等处置。乳化液废水处理系统应用例1使用上述实施例的乳化液废水处理系统，处理某公司包括乳化液废水的水样，原水水质参数如表1所示。表1应用例1原水水质参数进水指标ph电导率(μs/cm)ss(mg/l)codcr(mg/l)氨氮(mg/l)总磷(mg/l)乳化液废水～94090≤500≤130000≤1000≤200防锈油a～81373≤500≤20000≤1000≤70防锈油b～83190≤500≤20000≤1000≤40研磨废水～82860≤500≤20000≤20≤20机械加工废水～7912≤500≤10000≤600≤100混合废水样～74.6≤500≤20000≤1000≤200表1中的混合废水样即对乳化液废水、防锈油a、防锈油b、研磨废水和机械加工废水混合得到的水样，以这种混合废水作为进水水样进行处理，处理方法包括如下步骤：一、预处理将乳化液废水引入废水调节池停留8-24h；废水调节池的出水通入隔油器处理，hrt为40-120min；隔油器的出水通入气浮机进行除油，hrt为60-120min；气浮机的出水通入第一ph调节池，加入酸调节废水的ph值至3～4，hrt为20-40min；第一ph调节池的出水通入微电解塔进行微电解处理，hrt为90-120min；微电解塔的出水通入序批式芬顿氧化塔处理，分别通过两个芬顿氧化塔进行改良芬顿氧化反应，hrt为120-240min；序批式芬顿氧化塔的出水通入第二ph调节池，加入氢氧化钠溶液调节废水的ph值至8～9，hrt为20-40min；第二ph调节池的出水通入第一混凝池，加入聚合氯化铝与废水混合，进行混凝处理，hrt为20-40min；第一混凝池的出水通入第一絮凝池，加入聚丙烯酰胺与废水混合，进行混凝处理，hrt为20-40min；第一絮凝池的出水通入第一沉淀池进行沉淀处理，表面负荷为0.5-1.25m3/m2·h。二、生化处理将第一沉淀池的出水通入中间水池，加入酸液或者碱液调节废水的ph值至8～9，hrt为2-6h；中间水池的出水通入uasb塔，进行上流式厌氧污泥床反应，hrt为18-48h；uasb塔的出水通入缺氧池处理，hrt为8-18h；缺氧池的出水通入生物接触氧化池处理，hrt为12-36h；生物接触氧化池的出水通入预沉淀池进行沉淀处理，表面负荷为0.5-1.25m3/m2·h；预沉淀池的出水通入膜生物反应池，进行mbr膜处理，hrt为4-8h。三、后处理将膜生物反应池的出水通入第三ph调节池，加入酸调节废水的ph值至3～4，hrt为40min；第三ph调节池的出水通入芬顿氧化池，加入双氧水与废水进行芬顿氧化反应，hrt为80min；芬顿氧化池的出水通入第四ph调节池，加入氢氧化钠溶液调节废水的ph值至8～9，hrt为40min；第四ph调节池的出水通入第二混凝池，加入聚合氯化铝与废水混合，进行混凝处理，hrt为40min；第二混凝池的出水通入第二絮凝池，加入聚丙烯酰胺与废水混合，进行混凝处理，hrt为40min；第二絮凝池的出水通入第二沉淀池进行沉淀处理，表面负荷为1m3/m2·h；第二沉淀池的出水通入预留的漂水氧化池，加入漂水与废水进行氧化处理，hrt为1h；漂水氧化池的出水通入清水排放池，hrt为3h，经检测达标后可以直接外排，或者排放至市政污水厂处理。隔油器收集的油输送至集油装置贮存处理。第一沉淀池、预沉淀池和第二沉淀池产生的污泥排放至污泥池进行处理。经检测，本例处理后的废水出水水质可以达到《广东省地方标准—水污染物排放限值》(db44/26—2001)一级标准，排放水质的参数可以见表2。表2排放水质参数出水指标phss(mg/l)codcr(mg/l)bod5(mg/l)氨氮(mg/l)总磷(mg/l)排放限值6～9≤60≤90≤20≤15≤0.5乳化液废水处理系统应用例2使用上述实施例的处理系统，处理某公司使用切削油和切削液进行机械加工过程中产生油/水、烃/水混合物或乳化的乳化液废水。本例乳化液废水的原料成分检测结果如表3所示。表3应用例2乳化液废水成分检测结果本例乳化液废水的处理方法与应用例1相同。经检测，本例处理后的废水出水水质可以达到广东省地方标准《水污染物排放限值》(db44/26—2001)一级标准。乳化液废水处理系统应用例3使用上述实施例的处理系统，处理某公司废弃的油/水、烃/水混合物或乳化的乳化液废水。本例乳化液废水的原料成分检测结果如表4所示。表4应用例3乳化液废水成分检测结果本例乳化液废水的处理方法与应用例1相同。经检测，本例处理后的废水出水水质可以达到《广东省地方标准—水污染物排放限值》(db44/26—2001)一级标准。对比应用例现有的方法处理乳化液废水，其主要处理流程如下：(1)废乳化液原水→调节池1→uf超滤→中间水池1。(2)中间水池1→芬顿装置→中间水池2→陶瓷膜过滤装置→综合调节池→ic塔→接触氧化池→mbr池→ro装置→清水池。现有的技术采用膜过滤在前，其他处理技术在后，这个技术存在的风险是很容易把前段的膜过滤堵塞，导致系统崩溃。在实际运行时，都是运行不到3个月就把uf超滤系统堵塞了，不能长期使用，容易造成浪费，且增加处理成本。与现有技术相比，采用本发明的处理系统处理乳化液废水，工艺完善，核心简单，设计方便，处理快捷，降解效率高达98％以上。降解乳化液废水的浓度从低浓度到高浓度均可；处理时间可以根据废水浓度不同进行灵活调整。本发明这种乳化液废水处理系统的市场前景广阔，可以应用于机械设备、五金材料的机加工生产过程使用乳化液作为冷却液过程中产水的乳化液废水处理。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12