专利名称：一种铝板热轧乳液的破乳方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及石皮乳方法及系统，具体涉及铝々反热轧乳液的破乳方法 及用于铝^反热轧乳液石皮乳的系统。
背景技术：
铝板广泛应用于食品业与制药业，市场对铝板的需求发展很快， 热轧是铝板生产过程中的一个重要工艺，铝板热轧以铝坯为原料，将 铝坯加热后，由粗轧机组和精轧机组轧制成铝氺反。
在铝板热轧过程中，为了对铝进行润滑防止铝的粘结并对轧辊进 行冷却，采用由基础油、各种添加剂和水混合而成的乳液，该乳液为 乳白色液体。热轧加工时乳液的使用为循环使用，乳液使用一段时间 后会老化。失效后的废乳液呈灰白色，静置后液面有黑色油层，水质
分析表明，水中含有多种有机污染物，COD含量很高，COD即化学 需氧量(Chemical Oxygen Demand),是在一定的条件下，以氧化1 升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量为指标，折算成每升水样全 部被氧化后，需要的氧的毫克数，以mg/L表示，是表示水中还原性 物质多少的一个指标，反映了水中受还原性物质污染的程度。若将失 效的含大量COD的废乳液直接排放会导致水体缺氧，影响水中生物 的生长，降低水体的自净化能力，造成环境污染，并且乳液中大量的 油类被排放也会造成资源浪费。因此，废乳液需要进行处理才能够排 放。
失效后的废乳液一般首先要采用破乳工艺进行处理。破乳就是通 过外力或者化学反应破坏乳液的稳定性，使乳液油水分离，通过破乳， 可以将废乳液中的油类进行回收，分离出油类后，剩下的水溶液再进 行后续处理，最后被排放，从而减小了乳液对环境的污染。因此，破 乳是废乳液处理工艺中的一个重要工序。
目前，铝板热轧乳液的破乳方法主要是使用电解破乳法。请参考图1，图1为铝板热轧乳液的电解破乳工艺流程图。电解破乳法主要 在电解槽中进行，首先将铝板热轧过程中产生的废乳液放入电解槽中， 再向电解槽中加入盐、酸等电解质，同时对废乳液进行加热，然后向
废乳液中通入强电流对废乳液进行破乳，在电解作用下乳液产生氧化 还原反应，由此产生微小的气泡，乳液中的微细悬浮颗粒和油类与气 泡粘附在一起而浮出，从而实现油水分离。但是在电解破乳过程中， 由于乳液成分的变化和破乳条件的不稳定，会导致破乳效果波动很大， 同时还要消耗大量热能和电能，以及定期更换电极板，成本较高。
发明内容
本发明解决的问题在于提供一种铝板热轧乳液的破乳方法，用较 小的能耗就能够对铝板热轧过程中产生的废乳液进行破乳。本发明还 提供了 一种用于铝板热轧乳液破乳的系统。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为 一种铝板热轧乳液的破乳方法，包括
i)将铝板热轧过程中产生的废乳液进行过滤，除去悬浮物；
ii )将过滤后的废乳液进入膜分离装置进行油水分离。
作为优选，所述步骤i )中过滤之前还包括将铝板热轧过程中 产生的废乳液送入调节装置进行水量水质调节。
作为优选，所述步骤ii)具体为废乳液进入膜分离装置的储液装 置中通过置于储液装置内的膜组件进行过滤，截留的高分子物质形成 浓缩液留在储液装置中。
作为优选，所述步骤ii)具体为废乳液通过膜分离装置的储液装 置进入膜组件后进行过滤，截留的高分子物质形成浓缩液流出所述膜 组件后回到所述储液装置中再进入膜组件循环过滤。
作为优选，当留在储液装置中的浓缩液的体积为初始进入储液装 置的废乳液的体积的20%~50%时，停止过滤。
作为优选，当浓缩液流出膜组件的流量为初始进入膜组件的废乳 液流量的20% ~ 50%时，停止循环过滤。
一种用于铝板热轧乳液破乳的系统，包括用于去除废乳液中悬浮物的过滤装置和将过滤后的废乳液进行油水分离的膜分离装置。 作为优选，所述过滤装置为过滤机。
作为优选，所述过滤装置之前还设置调节废乳液水量水质的调节 装置。
作为优选，所述系统还包括用于去除从调节装置中析出废油的除 油设备。
作为优选，所述膜分离装置包括储存截留的高分子物质形成的浓 缩液的储液装置，放置在储液装置中用来截留高分子物质的膜组件和 与储液装置的出水口相连的抽液装置，所述膜组件的出水口与所述储 液装置的出水口相通。
作为优选，所述膜分离装置包括截留高分子物质的膜组件、储存 截留的高分子物质形成的浓缩液的储液装置、和连接储液装置与膜组 件将废乳液送至膜组件的输液装置。
作为优选，所述膜组件为无机膜组件。
作为优选，所述系统还包括储存来自调节装置的废油和来自膜分 离装置的浓缩液的回收装置，所述回收装置分别与所述除油设备和储 液装置相连。
本发明提供的铝板热轧乳液的破乳方法主要采用膜法分离工艺， 利用篩分的原理，粒径小于膜孔径的水和其它小分子物质可以通过膜 形成滤液，粒径大于膜孔的油类等高分子物质则被膜截留形成浓缩液， 从而实现了废乳液中的油水分离。在分离过程中，不需要加热，不用
通电电解，能耗较低；无酸性废水产生；不产生二次污染，泥渣少； 工艺流程简单，油水分离效果好，可回收的废油浓度较高。
图1为铝板热轧乳液的电解破乳工艺流程图； 图2为本发明铝板热轧乳液的第一种破乳工艺流程图； 图3为本发明铝板热轧乳液的第二种破乳工艺流程图； 图4为图3中第二种破乳工艺的膜分离装置结构示意图。
具体实施方式
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。
请参考图2,图2为本发明铝板热轧乳液的第一种破乳工艺流程 图。本发明提供的铝板热轧乳液的破乳方法包括
i)将铝板热轧过程中产生的废乳液进行过滤，除去悬浮物；
ii )将过滤后的废乳液进入膜分离装置进行油水分离。
首先将废乳液进行预处理，作为优选废乳液先进入调节池进行均 量均质的调节，以避免高峰流量和变化的含油量对后续的膜分离造成 影响。同时利用除油装置将析出在水面的部分浮油去除，去除的浮油 经收集后进行回收利用，通过浮油的去除，使得后续膜分离装置的处 理负荷有所降低。
再进行初滤，废乳液在使用、收集、存储的过程中都会带入一定 量的较大颗粒的悬浮物等杂质，初滤过程就是去除废乳液中的大颗粒 悬浮物等杂质，以便能保证后续膜分离装置的正常运行，减少膜污染。 初滤采用的装置一般为滤池或过滤机等过滤装置。
然后经初滤后的废乳液进入膜分离装置进行膜分离，膜分离是整 个破乳工艺的关键，通过膜的过滤作用，水和小分子物质透过膜形成 滤液，进入后续处理阶段，被膜截留下来的高分子物质形成浓缩液， 回收利用。
本发明提供的用于铝板热轧乳液破乳的系统包括用于去除废乳液 中悬浮物的过滤装置和将过滤后的废乳液进行油水分离的膜分离装 置，具体如下
本发明首先将铝板热轧过程中产生的废乳液通过管道收集进行预 处理，通过过滤装置过滤掉其中的大颗粒悬浮物等杂质，作为优选， 本发明在进行过滤前，先使废乳液进入调节池。调节池的主要作用是 暂时存放收集的废乳液，对废乳液的量和质进行调节。由于在实际生 产中，各个时间段废乳液的流量和其中油类的浓度不均一，高峰流量 和变化的油类浓度容易对后续的膜分离装置带来冲击，影响膜分离装置的稳定运行。而废乳液首先进入调节池，则可以在调节池中被混合， 废乳液的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 废乳液再进入后续的膜分离装置，则有利于膜分离系统的稳定运行， 膜分离的效果也会比较稳定。因此调节池的緩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、停留时间按照废乳液的量 以及变化规律进行设计。
另外，废乳液在调节池中时间较长时，由于油类的密度小于水的 密度，废乳液中会析出部分油类，本发明在调节池中设置浮油吸收机， 当液面析出 一 定量的油类时，浮油吸收才几将漂浮在液面的油类吸收并 进行油水分离后收集，送入回收池中定期回收利用。在调节池中去除 析出的浮油，可以使后续膜过滤装置的处理负荷有所降低。当然这里 使用带式除油机等能够实现发明目的的除油装置都是可以的，使用带 式除油机时，调节池中的浮油经吸油带吸饱油后，由传动装置连续不 断的将带子提到挤油装置内将油挤出，挤干油的带重新回到调节池中 吸油，挤出的油通过油水分离器分离后可以回收利用。
在调节池进行均质均量并除去部分浮油后，废乳液由调节池进入 初滤装置。初滤装置的主要作用是将废乳液在使用、收集、存储等过 程中带入的一定量较大颗粒的悬浮物等杂质去除，保证后续膜分离装 置的正常运行，便于膜组件的维护，防止大颗粒的悬浮物堵塞膜孔， 造成膜污染，影响破乳效果。初滤装置使用滤池等过滤装置可以实现 发明目的。作为优选本发明使用纸带过滤机进行初滤。纸带过滤机有 较高的过滤精度，适用于金属制造中的工业用水、有机溶液等其它溶 液中杂质的清除。纸带过滤机目前比较常见的类型有重力式纸带过滤 机、鼓式纸带过滤机和负压式纸带过滤机，本发明优选使用重力式纸 带过滤机。重力式纸带过滤机依靠废乳液自身的重力透过滤布，隔离 悬浮物等杂质，从而达到初步过滤废乳液的目的。工作时，携有较大 颗粒悬浮物等杂质的废乳液通过水流緩冲装置流到过滤纸上，杂质被 过滤纸隔离形成滤饼，滤饼越来越厚，废乳液的液面上升，液位控制 器发出讯号，驱动装置拖动过滤纸，形成的滤饼落入杂质箱中，然后乳液液面下降，驱动装置停止拖动过滤纸，进入下一步过滤循环，初 滤后的废乳液由液泵输送至后续的膜分离装置。
经过初滤的废乳液进入膜分离装置进行膜分离步骤。膜分离装置 是本发明破乳系统的核心装置。本发明的膜分离步骤为分批次处理。 在一种优选的实施方式中，本发明提供的膜分离装置包括截留高分子 物质的膜组件、储存截留的高分子物质形成的浓缩液的储液箱、和连 接储液装置与膜组件将废乳液送至膜组件的循环泵。废乳液在储液箱 和膜组件之间形成循环。废乳液首先进入储液箱，通过循环泵打入膜 组件中，在循环泵的压力作用下，废乳液形成一定的流速和压力，废 乳液中粒径小于膜孔径的水和小分子物质通过膜组件形成滤液，废乳 液实现油水分离，破乳完成，滤液由膜组件的出水口流出进入后续处
理阶段；粒径大于膜孔径的油珠等有机高分子物质被膜组件截留，形 成浓缩液后重新回到储液箱中，再通过循环泵进入膜组件中继续过滤， 直至浓缩液从膜组件流出的流量为初始进入膜组件的废乳液流量的 20%~50°/。时，停止循环过滤，将4渚液箱中的浓缩液送入回收池定期 回收，膜分离装置再对下一批新的废乳液进行处理。
另一种优选的实施方式请参考图3和图4,图3为本发明铝板热 轧乳液第二种破乳工艺流程图，图4为图3中第二种破乳工艺的膜分 离装置结构示意图。膜分离装置包括储液箱1，放置在储液箱1中用 来截留高分子物质的膜组件2和与储液箱1的出水口 12相连接的泵， 膜组件2的出水口与储液箱l的出水口 12相通。经过初滤的废乳液进 入储液箱l中，在泵的抽力作用下，废乳液通过膜组件2进行过滤， 粒径小于膜孔径的水和小分子物质通过膜组件2形成滤液，滤液由储 液箱的出水口 12流出进入后续处理阶段；粒径大于膜孔径的油珠等有 机高分子物质被膜组件2截留形成浓缩液，然后浓缩液留在储液箱1 中，泵持续抽液，废乳液被持续进行过滤，当浓缩液的体积为初始进 入储液箱的废乳液的体积的20°/。~50%时，停止过滤，浓缩液由排出 口 13排出后回收利用。
本发明提供的组成膜组件的膜优选为无机膜。组成膜组件的膜的型号和个数根据废乳液的流量来确定。无机膜的性质为亲水性，非亲 油性，油类不容易粘到膜表面，减轻膜污染，使用寿命长。无机膜包
括陶瓷膜和金属膜，本发明优选使用孔径为20nm的金属膜，金属膜 具有良好的塑性、韧性、强度以及对环境和物料的适应性，且分离精 度高。经过一段时间的运行，定期冲刷金属膜，以减少膜污染，延长 膜的使用寿命。 实施例
本发明铝板热轧使用的乳液为奎克牌热轧油，铝板热轧过程中产 生的废乳液中COD含量为15.7万mg/L，废乳液流量为3mVd。选用 第一种破乳工艺流程，废乳液首先进入调节池进行调节，使用浮油吸 收机将浮油收集后回收，再通过重力式纸带过滤机进行初滤，然后进 入膜分离装置。膜分离装置包括截留高分子物质的膜组件、储存截留 的高分子物质形成的浓缩液的储液箱、和连接储液箱与膜组件将废乳 液送至膜组件的泵，膜组件使用膜孔径为20nm的金属膜，膜回收率 为80%,经过膜分离，最后排出的滤液表观清澈，滤液中COD含量 为2160mg/L, COD去除率为98.62%,石皮乳效果4交好，油类去除率高。 膜分离装置中浓缩液经反复浓缩至流量为初始进入膜组件的废乳液流 量的20%左右回收。
本发明中铝板热轧过程产生的废乳液先进入调节池进行均量均质 的调节，同时使用除油装置去除析出在表面的浮油并收集后回收利用，
浮油的去除也使得后续膜分离装置的处理负荷有所降低；从调节池出 来的废乳液进入过滤装置，在过滤装置中废乳液进行初滤，除去其中 的大颗粒悬浮物等杂质，保证后续处理的正常运行，防止增加膜污染； 经过初滤的废乳液最后进入核心装置一膜分离装置进行膜分离，水和 小分子物质透过膜形成滤液，进入后续处理阶段，被膜截留下来的高 分子物质形成浓缩液，反复过滤浓缩后回收利用。本发明提供的膜分 离破乳方法，不需要加热，不用进行电解，能耗较低；不需添加化学 药剂，无酸性废水产生，不产生二次污染，泥渣少；处理效果稳定， 油类去除率高，能够根据需要将浓缩液循环浓缩后回收利用。以上对本发明所提供的铝板热轧乳液的破乳方法及系统进行了
阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思 想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发 明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和 修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1、一种铝板热轧乳液的破乳方法，其特征在于，包括i)将铝板热轧过程中产生的废乳液进行过滤，除去悬浮物；ii)将过滤后的废乳液进入膜分离装置进行油水分离。
2、 根据权利要求1所述的破乳方法，其特征在于，所述步骤i ) 中过滤之前还包括将铝板热轧过程中产生的废乳液送入调节装置进 行水量水质调节。
3、 根据权利要求1或2所述的破乳方法，其特征在于，所述步 骤ii )具体为废乳液进入膜分离装置的储液装置中通过置于储液装置 内的膜组件进行过滤，截留的高分子物质形成浓缩液留在储液装置中。
4、 根据权利要求1或2所述的破乳方法，其特征在于，所述步 骤ii )具体为废乳液通过膜分离装置的储液装置进入膜组件后进行过 滤，截留的高分子物质形成浓缩液流出所述膜组件后回到所述储液装 置中再进入膜组件循环过滤。
5、 根据权利要求3所述的破乳方法，其特征在于，当留在储液 装置中的浓缩液的体积为初始进入储液装置的废乳液的体积的2 0 % ~ 50%时，停止过滤。
6、 根据权利要求4所述的破乳方法，其特征在于，当浓缩液流 出膜组件的流量为初始进入膜组件的废乳液流量的20%~50°/。时，停 止循环过滤。
7、 一种用于铝板热轧乳液破乳的系统，其特征在于，包括用于 去除废乳液中悬浮物的过滤装置和将过滤后的废乳液进行油水分离的 膜分离装置。
8、 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述过滤装置为 过滤机。
9、 根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述过滤装置之 前还设置调节废乳液水量水质的调节装置。
10、 根据权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括用于去除 从调节装置中析出废油的除油设备。
11、 根据权利要求IO所述的系统，其特征在于，所述膜分离装置包括储存截留的高分子物质形成的浓缩液的储液装置，放置在储液装 置中用来截留高分子物质的膜组件和与储液装置的出水口相连的抽液 装置，所述膜组件的出水口与所述储液装置的出水口相通。
12、 根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述膜分离装 置包括截留高分子物质的膜组件、储存截留的高分子物质形成的浓缩 液的储液装置、和连接储液装置与膜组件将废乳液送至膜组件的输液 装置。
13、 根据权利要求11或12所述的系统，其特征在于，所述膜组 件为无机膜组件。
14、 根据权利要求11或12所述的系统，其特征在于，还包括储 存来自调节装置的废油和来自膜分离装置的浓缩液的回收装置，所述 回收装置分别与所述除油设备和储液装置相连。
全文摘要
本发明提供一种铝板热轧乳液的破乳方法，包括i)将铝板热轧过程中产生的废乳液进行过滤，除去悬浮物；ii)将过滤后的废乳液进入膜分离装置进行油水分离。本发明还提供一种用于铝板热轧乳液破乳的系统，包括用于去除废乳液中杂质的过滤装置和将过滤后的废乳液进行油水分离的膜分离装置。本发明提供的铝板热轧乳液的破乳方法主要采用膜法分离工艺，实现废乳液中的油水分离。在分离过程中，不需要加热，不用通电电解，能耗较低；无酸性废水产生；不产生二次污染，泥渣少；工艺流程简单，油水分离效果好，可回收的废油浓度较高。
文档编号C10M175/06GK101602529SQ20091015881
公开日2009年12月16日 申请日期2009年7月6日 优先权日2009年7月6日
发明者曾祥星, 勇 王 申请人:西南铝业(集团)有限责任公司