一种一体化乳化型含油废水预处理装置和方法与流程

1.本发明涉及水处理技术领域，尤其包括一种一体化乳化型含油废水预处理装置和方法。


背景技术：

2.随着人类工业水平的持续发展，生产活动中越来越离不开各种油脂原材料和添加剂，目前用量最大的工业用油如原油、石油、柴油、切削油等，在使用过程中产生的含油废水含有诸如多环芳烃(pahs)、重金属、沥青质的多种有害物质。
3.乳化含油废水是含油废水中的一种，治金、化工以及机械加工等行业都会产生大量的乳化含油废水，其油滴尺寸在0～10μm，乳化油以油包水的形态存在，重铬酸盐指数(c0dcr)一般为1000～3000mg/l,个别可达10000mg/l，较稳定且可生化性差，其成分复杂，对环境危害大，是处理难度较大的工业废水之一。
4.目前应用较为成熟的乳化含油废水处理方法主要有膜过滤、混凝沉淀、化学氧化、物理吸附分离和生化等。膜过滤技术具有操作过程简单、分离效率高且不需要加入其它药剂等优点，但因其材质的疏水性特点，在处理乳化含油废水过程中容易使油滴吸附沉积在膜表面，堵塞膜孔；混凝沉淀和化学氧化法均应用广泛，技术成熟，但需加入大量化学试剂，为后续处理增加额外负担；物理吸附分离所用吸附剂为活性炭，其吸附效率高，但活性炭造价成本高，因此这种方法在工业上应用受限；生化法属于成本最低的处理工艺，但也存在负荷上限较低，耐冲击性差的问题。
5.综上所述，如何设计一种可以实现对乳化型含油废水完成预处理，从而降低后续污染物去除工艺的负荷，同时降低成本提高处理效率的装置和处理方法，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种一体化乳化型含油废水预处理装置和方法。
7.这种一体化乳化型含油废水预处理装置，包括反应池体、加药系统、气浮系统和废弃物储运系统；反应池体包括隔油池、第一调节池、第二调节池、溶气气浮池和产水池，加药系统包括破乳剂桶、混凝剂桶和助凝剂桶；气浮系统包括溶气罐和释放器；废弃物储运系统包括自动吸油器、废油储罐、刮渣机和废渣储罐；
8.隔油池、调节池、调节池、溶气气浮池和产水池依次连通；隔油池外侧设有来水进水口，隔油池内设有破乳剂加药管和自动吸油器，破乳剂加药管与破乳剂桶连接，自动吸油器连接废油储罐；第一调节池设有混凝剂加药管，混凝剂加药管与混凝剂桶连接；第二调节池设有助凝剂加药管，助凝剂加药管与助凝剂桶连接；
9.溶气气浮池内设有释放器，释放器连接溶气罐；溶气气浮池顶部设有刮渣机，刮渣机连接废渣储罐；产水池底部设有回水口，回水口连接溶气罐；产水池侧面设有产水出水
口。
10.作为优选：第一调节池和第二调节池顶部还分别设有第一慢速搅拌机和第二慢速搅拌机，第一慢速搅拌机和第二慢速搅拌机的搅拌叶均伸入液面以下。
11.作为优选：溶气罐连有空压机；释放器与溶气罐之间设有溶气水泵，释放器设置于溶气气浮池和第二调节池连通区域的底部。
12.作为优选：刮渣机的刮板最低处延伸至溶气气浮池内液面下方；刮渣机的末端隔板上设有浮渣存储槽，浮渣存储槽通过管路和抽吸泵与废渣储罐连接。
13.作为优选：破乳剂桶与破乳剂加药管之间设有第一加药泵，混凝剂桶与混凝剂加药管之间设有第二加药泵，助凝剂桶与助凝剂加药管之间设有第三加药泵；回水口与溶气罐之间设有回流泵、
14.作为优选：在反应池端，所述破乳剂加药管、混凝剂加药管和助凝剂加药管均伸至液面以下。
15.这种一体化乳化型含油废水预处理装置的使用方法，包括以下步骤：
16.s1、破乳：乳化型含油废水首先从来水进水口进入隔油池，通过破乳剂桶和第一加药泵对废水进行破乳，再由自动吸油器将浮油组分吸取至废油储罐；
17.s2、废水自流进入第一调节池，通过混凝剂桶和第二加药泵对来水投加混凝剂，并由第一慢速搅拌机搅拌混匀；
18.s3、废水自流进入第二调节池，通过助凝剂桶和第三加药泵对来水投加助凝剂，并由第二慢速搅拌机搅拌混匀；
19.s4、废水自流进入溶气气浮池，空压机产生的压缩空气和回流水在溶气罐内混合形成溶气，再由溶气释放器释放至溶气气浮池中进行溶气气浮除油；通过刮渣机收集溶气气浮池的水体表面浮渣，并通过抽吸泵将浮渣抽吸至废渣储罐；
20.s5、废水自流进入产水池，产水池中的产水一部分由回流泵回流至溶气罐，另一部分通过产水口外排；
21.s6、对系统收集的废油和废渣进行集中处理。
22.作为优选：破乳剂桶内的破乳剂通过将市售的破乳剂配制为10～30％的溶液得到，第一加药泵的投加浓度为20～1000ppm；混凝剂桶内的混凝剂通过将市售的混凝剂配制为5～10％的溶液得到，第二加药泵的投加浓度为50～400ppm；助凝剂桶内的助凝剂通过将市售的助凝剂配制为1～2％的溶液得到，第三加药泵的投加浓度为1～2ppm。
23.作为优选，步骤s4中：溶气罐的压力为3～5bar，溶气水泵的出水口压力为3.5～4.5bar。
24.本发明的有益效果是：
25.1)本发明的一体化乳化型含油废水预处理装置的多个反应池串联，且各反应池依次连接有药剂桶和加药管，统整合度高结构紧凑连续性好，便于搭建，占据空间小，能耗低，。
26.2)本发明的一体化乳化型含油废水预处理装置中，每一环节废水均采用自流的方式进入下一级，溶气气浮池内设有溶气释放器，且溶气释放器连接的溶气罐与回流泵连接，使产水池中的水可通过回水口回流至溶气罐，有效降低了能耗，节约成本。
27.3)本发明通过破乳和对细小油滴进行收集，创造性地将破乳工艺和气浮工艺串联
使用，破乳效果理想，出水清澈浊度低，非水溶性组分去除率高，其中固体悬浮物去除率可达92％；石油类去除率可达84％，动植物油去除率可达88％，上述处理后的废水对后续工艺的负荷将大幅降低，，且该去除率在长期运行状态下稳定可持续，达到节约成本和提高处理效率的目的。
附图说明
28.图1为一种一体化乳化型含油废水预处理装置的结构示意图。
29.附图标记说明：隔油池1、第一调节池2、第二调节池3、溶气气浮池4、产水池5、自动吸油器6、第一慢速搅拌机7、第二慢速搅拌机8、刮渣机9、溶气罐10、空压机11、溶气释放器12、第一加药泵13、第二加药泵14、第三加药泵15、回流泵16、抽吸泵17、破乳剂桶18、废油储罐19、混凝剂桶20、助凝剂桶21、废渣储桶22。
具体实施方式
30.下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
31.实施例一
32.作为一种实施例，如图1所示：这种一体化乳化型含油废水预处理装置包括反应池体、加药系统、气浮系统、废弃物储运系统。反应池体包括隔油池1、第一调节池2、第二调节池3、溶气气浮池4和产水池5，加药系统包括破乳剂桶18、混凝剂桶20和助凝剂桶21；气浮系统包括溶气罐10和释放器12；废弃物储运系统包括自动吸油器6、废油储罐19、刮渣机9和废渣储罐22。废水处理量为70m3/d，池体底板、壁板和内隔板均采用10～15mm的碳钢板，内部池体材质为316l型不锈钢，内侧表面涂加环氧树脂漆，装置池体总尺寸l
×b×
h为13.4m
×
1.8m
×
2m，具体的：隔油池1有效长度2.1m，第一调节池2有效长度1.4m，第二调节池3有效长度1.4m，溶气气浮池有效长度7.3m，产水池有效长度1.2m。
33.隔油池1外侧装有来水进水口，内侧分别装有自动吸油器6和破乳剂加药管，自动吸油器6通过管路与废油储罐19相连接，破乳剂加药管通过第一加药泵13与破乳剂桶18相连接，并且加药管确保伸至液面以下。
34.第一调节池2顶部分别装有慢速搅拌机7和混凝剂加药管，混凝剂加药管通过第二加药泵14与混凝剂桶20相连接，并且加药管确保伸至液面以下；用于向处理水中投加混凝剂，使污水中微细油粒及悬浮物凝聚成为大的含油絮凝体。第二调节池3顶部分别装有第二慢速搅拌机8和助凝剂加药管，助凝剂加药管通过第三加药泵15与助凝剂桶21相连接，并且加药管确保伸至液面以下。
35.溶气气浮池4顶部装有刮渣机9且刮板最底部确保延伸至液面以下，刮渣机末端隔板上设有暂存浮渣的开槽，开槽通过管路和抽吸泵17与废渣储罐22相连接。溶气气浮池4底部装有溶气释放器12，溶气释放器12通过气路管道与溶气罐10相连接，溶气罐由空压机11提供压缩空气。溶产水池5外侧装有产水出水口，底部装有回水口，回水口通过回水管路及回流泵16与溶气罐10相连接以提供溶气所需水源。
36.装置内所有设备与就地plc控制柜连接，plc控制柜控制整体装置的启停和参数调
控。
37.实施例二
38.作为另一种实施例，给出了实施例一中提出的一体化乳化型含油废水预处理装置的方法，在使用时具体包含以下步骤：
39.s1、对于乳化型含油废水的处理首先需要充分破乳，乳化型含油废水首先从来水进水口进入隔油池1，经破乳剂桶18和第一加药泵13加药后对油水混合物进行破乳，破乳剂桶18内的破乳剂通过将市售的破乳剂配制为10～30％的溶液得到，第一加药泵13的投加浓度为20～1000ppm；待明显分层后再由自动吸油器6将已分层的浮油组分吸取至废油储罐19。
40.s2、完成破乳环节后，对细小油滴进行收集；由于小油滴互相不易融合，后续采用混凝气浮方式收集油份废水进一步自流进入第一调节池2，经混凝剂桶20和第二加药泵14对来水完成混凝剂投加，混凝剂桶20内的混凝剂通过将市售的混凝剂配制为5～10％的溶液得到，第二加药泵14的投加浓度为50～400ppm；并由慢速搅拌机7搅拌混匀。
41.s3、经上述处理过的废水进一步自流进入第二调节池3，经助凝剂桶21和第三加药泵15对来水完成助凝剂投加，并由慢速搅拌机8搅拌混匀，助凝剂桶21内的助凝剂通过将市售的助凝剂配制为1～2％的溶液得到，第三加药泵15的投加浓度为1～2ppm。
42.s4、经上述处理过的废水进一步自流进入溶气气浮池4，空压机11产生的压缩空气和回流水在溶气罐10内完成混合形成溶气，再由气浮池前端底部安装的溶气释放器12释放至池体中，溶气罐10的压力为3～5bar，溶气水泵的出水口压力为3.5～4.5bar；通过释放溶于水中的细小而分散的气泡粘附污水中经过混凝剂凝聚的分散油和悬浮物成为漂浮物，进行溶气气浮除油；直径微小且密集的上升气泡将前端调节池内形成的絮体托举漂浮至溶气气浮池4的水体表面入空气的水减压释放出大量分散的细微气泡；细微气泡与油及悬浮物组成的絮凝体碰撞粘附；粘附的絮凝体在气泡的带动下，漂浮于处理水的表面，从而完成油和悬浮物与水分的分离；刮渣机9将浮渣刮至暂存浮渣的开槽后，由抽吸泵17转移至废渣储罐22。
43.s5、经上述处理过的废水进一步自流进入产水池5，产水池5中的产水一部分由回流泵16回流至溶气罐10用于溶气作用，另一部分通过产水口外排继续完成后续处理工艺。
44.s6、对系统收集的废油和废渣进行集中处理。
45.实施例三
46.作为一种实施例，提出了结合实施例一和实施例二给出的一体化乳化型含油废水预处理装置和方法，通过实施例一中所述的一体化乳化型含油废水预处理装置对废水进行处理并稳定运行15天和30天后的参数比较，如下表所述。
[0047][0048]
由表中可以看出，稳定运行后前15天石油类平均去除率为84.2％；动植物油平均去除率为85.4％；浊度平均去除率为95.2％。连续稳定运行30天石油类平均去除率为84.5％；动植物油平均去除率为85.7％；浊度平均去除率为96.2％。
[0049]
可见该预处理装置可有效对机械制造厂生产加工过程中产生的轧钢水等乳化型含油废水进行破乳和油份去除，设备运行可靠，在长时间的运行过程中无异常，且出水水质稳定。
[0050]
实施例四
[0051]
作为另一种实施例，采用的一体化乳化型含油废水预处理装置，废水处理量为55m3/d，内部池体材质为316l型不锈钢，内侧表面涂加环氧树脂漆，装置池体总尺寸l
×b×
h为11.5m
×
1.8m
×
1.8m，具体的：隔油池1有效长度1.8m，第一调节池2有效长度1.2m，第二调节池3有效长度1.2m，溶气气浮池4有效长度6m，产水池5有效长度1.3m。该设备用于处理某石化企业对油品加工过程中产生的乳化型含油废水，破乳剂为市售品牌，破乳剂投加量为400ppm，混凝剂投加量为220ppm，助凝剂投加量为2ppm，溶气罐压力控制在4.5bar。根据实施例二中给出的一体化乳化型含油废水预处理装置的方法，装置运行稳定15天和30天后进出水的参数分别如下：
[0052][0053]
如上表所示，稳定运行后前15天石油类平均去除率为87.3％；动植物油平均去除率为86.2％；浊度平均去除率为91.7％。连续稳定运行30天石油类平均去除率为86.4％；动植物油平均去除率为85.9％；浊度平均去除率为93.5％。
[0054]
由此可见该预处理装置可有效对石化企业对油品加工过程中产生的乳化型含油
废水进行破乳和油份去除，设备运行可靠无异常且出水水质稳定。