CN106977035A - 一种混合废乳化液的处理、回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种混合废乳化液的处理、回收装置，包括分离***、废水处理***和污泥回收***；分离***包括除油装置、搅拌装置、分离池、纳米陶瓷膜装置、油回收装置和污泥回收装置，除油装置连接油回收装置和分离池，分离池与纳米陶瓷膜装置；废水处理***包括电渗析器、正渗透反应器和加热装置，纳米陶瓷膜装置与电渗析器连接，电渗析器的浓水室与正渗透反应器的原料液侧连接，正渗透反应器与加热装置形成回路；污泥回收***包括旋转分离器、陶瓷膜分离装置和脱水装置，陶瓷膜分离装置和脱水装置与旋转分离器之间设有回流管，脱水装置与陶瓷膜分离装置通过管道连接。本发明的处理回收***，运行成本低、净化效果好、回收率高。

Description

一种混合废乳化液的处理、回收装置

技术领域

本发明涉及污水处理设备领域，尤其涉及一种混合废乳化液的处理、回收装置。

背景技术

随着近代工业，尤其是有机化工、石油化工、染料、医药、农药等化工产业的迅速发展，各种难降解有机废水日益增多，这些废水普遍具有污染物浓度高、毒性大、可生化性差的特点，严重污染水体环境、危害人体健康。这类工业废水经过常规的物化、生化处理后，废水中仍含大量有毒、生物难降解有机污染物，需要进一步深度处理才能达到排放标准或回用要求。因此，开发工业废水深度处理技术对节水减排和环境保护意义重大。

分离是当代高效分离新技术，被广泛应用于环境保护和污水处理、海水和苦咸水淡化、纯水和超纯水制备、生物分离和医学仪器等领域，为循环经济和清洁生产提供了一类新途径。陶瓷膜是由经过高温烧结的陶瓷材料制成的分离膜。由于具有独特的强度及耐腐蚀性，其一进入市场便成为膜领域发展最为迅速、也最有发展前景的品种之一。

针对这类难降解有机废水，国内外现有的处理技术包括强化生物降解、混凝、吸附、膜分离以及高级氧化技术等。生物法处理速度慢，需要较大处理空间，且对入水要求高，出水不够稳定，且对于一些难降解有机物去除效率低；混凝法对亲水性污染物和小分子有机物去除效率低；吸附法对污染物有一定的选择性，且需要吸附剂再生，存在二次污染问题；膜技术能够有效去除水中大部分污染物，但是浓水处理问题和膜污染问题制约该技术在废水处理方面的应用。

陶瓷膜分离技术是基于多孔陶瓷介质的筛分效应而进行的物质分离技术，采用与传统“死端过滤”、“滤饼过滤”等过滤方式截然不同的动态“错流过滤”方式：即在压力驱动下，原料液在膜管内侧膜层表面以一定的流速高速流动，小分子物质(液体)沿与之垂直方向透过微孔膜，大分子物质(或固体颗粒)被膜截留，使流体达到分离浓缩和纯化的目的。陶瓷膜过滤设备在使用一段时间后，由于COD成分在膜表面的沉积，必须进行反冲洗处理，而反冲洗处理对于改善由于有机质导致的膜过滤效率下降的效果并不明显；而在有机膜的使用过程中，同样面临COD成分沉积导致的过滤下降以及膜寿命缩短的情况。

机械加工过程中，一般都要用乳化液进行冷却、润滑、清洗、防锈处理，可以延长机械使用寿命，提高加工精度。乳化液中主要含有机油和表面活性剂，是用乳化油根据需要用水稀释再加入乳化剂配制而成的，乳化液经过多次反复使用后，会发生不同程度的酸败，性能降低，要定期更换新的乳化液，所以就产生了大量废乳化液，其特点是品种繁多，CODcr和含油量浓度高，处理难度大，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，还可使一些不溶于水的有毒物质被溶解。

常用的废乳化液处理方法包括：酸化法、盐析法、膜过滤法、化学氧化法、加热法等。固定的方法很难适应不同类型的废乳化液，而且对于同类型废乳化液的处理，往往难以适应水质的变化，处理效果不稳定。常用的物化破乳方法反应时间长，灵活性差，需要投加大量的药剂，产生的污泥量很大，容易造成二次污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种混合废乳化液的处理、回收装置，该***运行成本低、净化效果好、回收率高。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种混合废乳化液的处理、回收装置，包括分离***、废水处理***和污泥回收***；所述分离***包括除油装置、搅拌装置、分离池、纳米陶瓷膜装置、油回收装置和污泥回收装置，所述除油装置连接油回收装置和分离池，所述分离池的出水口与纳米陶瓷膜装置连接；所述废水处理***包括电渗析器、正渗透反应器和加热装置，所述纳米陶瓷膜装置的出水口与电渗析器的淡水室连接，所述电渗析器的浓水室与正渗透反应器的原料液侧连接，所述正渗透反应器的汲取液侧与加热装置连接，所述加热装置与正渗透反应器之间设有回液管；所述污泥回收***包括旋转分离器、陶瓷膜分离装置和脱水装置，所述陶瓷膜分离装置和脱水装置与旋转分离器之间设有回流管，所述脱水装置与陶瓷膜分离装置通过管道连接，所述污泥回收装置与旋转分离器衔接。

电渗透析器用膜的种类较多，有阳膜、阳膜、中性膜和复合膜等，根据水处理对象组成和处理目的的不同选择不同的膜组合形式。在直流电场作用下，废水中的阴、阳离子会分别向相反方向的电极移动，离子迁移的结果是把电渗析器的两个电极之间隔室变成了溶液浓度不同的浓室和淡室。浓水***是一个溶液浓缩***，而淡水***是一个净化***。

正渗透技术不需要外界的压力推动，能耗低，材料本身亲水，没有外加压力推动，可以有效地防止膜污染。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述陶瓷膜分离装置包括罐体、陶瓷膜管和超声波发生器，所述陶瓷膜管位于罐体内，所述超声波发生器的超声波换能器固定于罐体内。

所述脱水装置采用板框压滤机。

根据进入陶瓷膜分离装置废水的COD中分子量大小选择微滤膜、超滤膜或者纳滤膜。

所述除油装置为撇油机。

所述加热装置为膜蒸馏组件。

膜蒸馏是膜技术与蒸馏过程相结合的膜分离过程，它以疏水微孔膜为介质，在膜两侧蒸气压差的作用下，溶液中挥发性组分以蒸气形式透过膜孔，从而实现分离的目的。

所述污泥回收***设有混合池，所述混合池设有加药罐和搅拌机。

所述旋转分离器的转速为0.5～0.9r/h。

所有管道都设有阀门。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的混合废乳化液的处理、回收装置，采用盐析法和凝聚法，破乳能力强，适应于各种废乳化液的处理，回收容易，可以直接回用于工厂，实现了废物的资源化利用。

(2)本发明的混合废乳化液的处理、回收装置，废乳化液经过隔油、分离处理后，再在陶瓷膜装置中过滤，去除效果好，并能够延长了膜的清洗周期和使用寿命。

(3)本发明的混合废乳化液的处理、回收装置，还包括污泥回收***，通过超声波加陶瓷膜降低颗粒物和有机物的含量，减少了污染物对膜管的附着作用，还能够对污染后的膜管进行在线超声波清洗，稳定膜分离效率。

(4)本发明的混合废乳化液的处理、回收装置，***残余的固体量少，减轻了环境压力，并且铝盐回收率高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图号说明：

1、分离池；2、纳米陶瓷膜装置；3、电渗析器；4、正渗透反应器；5、旋转分离器；6、陶瓷膜分离装置；61、罐体；62、超声波发生器；7、脱水装置；8、混合池；9、膜蒸馏组件。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

图1示出了本发明混合废乳化液的处理、回收装置的一种实施方式，包括分离***、废水处理***和污泥回收***。

分离***包括除油装置、搅拌装置、分离池1、纳米陶瓷膜装置2、油回收装置和污泥回收装置，除油装置为撇油机，搅拌装置为搅拌机。在分离池1中的废乳化液加入无机盐和混凝剂，开启搅拌机搅拌均匀，静止一段时间后，撇油机将上层的浮油去除，将撇出的浮油回收入油回收装置。通过提升泵将上层的废水送入纳米陶瓷膜装置2，分离池1分离出来的下层污泥排入污泥回收装置。纳米陶瓷膜装置2采用微滤膜，去除粒径较大的物质，截留的液体返回分离池1。

废水处理***包括电渗析器3、正渗透反应器4和加热装置。电渗析器3两端分别设置阴极和阳极，自阴极至阳极之间排列由阴离子交换膜和阳离子交换膜，电渗析器3内部被分隔成若干个小室，高含铝盐废水通过管道进入淡水室，在直流电场的作用下离子做定向移动，通过阴离子交换膜、阳离子交换膜分别对阳、阴离子的截留作用，降低废水中的铝盐含量以及其它金属离子。纳米陶瓷膜装置2的出水口与电渗析器3的淡水室连接，电渗析器3的浓水室与正渗透反应器4的原料液侧连接，正渗透反应器4的汲取液侧与加热装置连接，加热装置与正渗透反应器4之间设有回液管，被稀释过的汲取液进行加热处理，得到的汲取液通过回液管返回正渗透反应器循环利用。

一般情况下，被稀释过的汲取液经过适度加热后，浓缩后的汲取液返回正渗透反应器4，得到的水达到工业用水的需求，直接返回工厂循环利用。如果采用膜蒸馏组件9对被稀释过的汲取液进行再生，得到浓缩后的汲取液，同时得到了可以直接饮用的纯净水。根据需要选择普通加热装置或者膜蒸馏组件9。

污泥回收***包括旋转分离器5、陶瓷膜分离装置6、脱水装置7和混合池8，混合池8设有加药罐和搅拌机。陶瓷膜分离装置6和脱水装置7与旋转分离器5之间设有回流管，脱水装置7与陶瓷膜分离装置6通过管道连接。陶瓷膜分离装置6包括罐体61、陶瓷膜管和超声波发生器62，陶瓷膜管位于罐体61内，超声波发生器62的超声波振子固定于罐体61的顶部。脱水装置7采用板框压滤机。

本实施例中，根据进入陶瓷膜分离装置6废水的COD中分子量大小选择微滤膜、超滤膜或者纳滤膜。

当废水的COD组分中含有分子量大于150小于1000的有机污染物时，可选择纳滤膜进行处理，当废水的COD组分中含有分子量1000以上的有机污染物时，可选择超滤膜进行处理，而当废水中仅含有悬浮物或大分子量的胶体物质时，则选择微滤膜处理即可。在机械和超声波两种振动形式的协同作用下，可有效降低COD成分在膜表面的沉积，使得膜组分的寿命提高3～5倍，另外，在两种振动形式的协同作用下，还可大幅提升膜组件的滤液通量。

污泥回收装置中含有铝盐的混凝污泥，先进入混合池8，加入盐酸搅拌均匀，再流入旋转分离器5中进行分离，分离得到下层污泥和上层铝盐溶液，收集铝盐溶液。旋转分离器5的转速为0.5～0.9r/h。将分离出的污泥通过板框压滤机进行脱水处理，分离后得到的铝盐溶液，大部分返回步骤(a)；另一部分与步骤(b)中的铝盐溶液混合，脱水后的污泥破碎研磨成小颗粒，返回步骤(a)；将混合后的铝盐溶液流入陶瓷膜分离装置6，陶瓷膜过滤后的液体返回步骤(a)。循环几次之后，可以提高铝盐回收率。

本实施例中，所有管道都设有阀门，用于控制管道的开闭。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种混合废乳化液的处理、回收装置，其特征在于，包括分离***、废水处理***和污泥回收***；

所述分离***包括除油装置、搅拌装置、分离池(1)、纳米陶瓷膜装置(2)、油回收装置和污泥回收装置，所述除油装置连接油回收装置和分离池(1)，所述分离池(1)的出水口与纳米陶瓷膜装置(2)连接；

所述废水处理***包括电渗析器(3)、正渗透反应器(4)和加热装置，所述纳米陶瓷膜装置(2)的出水口与电渗析器(3)的淡水室连接，所述电渗析器(3)的浓水室与正渗透反应器(4)的原料液侧连接，所述正渗透反应器(4)的汲取液侧与加热装置连接，所述加热装置与正渗透反应器(4)之间设有回液管；

所述污泥回收***包括旋转分离器(5)、陶瓷膜分离装置(6)和脱水装置(7)，所述陶瓷膜分离装置(6)和脱水装置(7)与旋转分离器(5)之间设有回流管，所述脱水装置(7)与陶瓷膜分离装置(6)通过管道连接，所述污泥回收装置与旋转分离器(5)衔接。

2.根据权利要求1所述的混合废乳化液的处理、回收装置，其特征在于，所述陶瓷膜分离装置(6)包括罐体(61)、陶瓷膜管和超声波发生器(62)，所述陶瓷膜管位于罐体(61)内，所述超声波发生器(62)的超声波换能器固定于罐体(61)内。

3.根据权利要求2所述的混合废乳化液的处理、回收装置，其特征在于，所述脱水装置(7)采用板框压滤机。

4.根据权利要求2所述的混合废乳化液的处理、回收装置，其特征在于，根据进入陶瓷膜分离装置(6)废水的COD中分子量大小选择微滤膜、超滤膜或者纳滤膜。

5.根据权利要求1所述的混合废乳化液的处理、回收装置，其特征在于，所述除油装置为撇油机。

6.根据权利要求1所述的混合废乳化液的处理、回收装置，其特征在于，所述加热装置为膜蒸馏组件(9)。

7.根据权利要求1所述的混合废乳化液的处理、回收装置，其特征在于，所述污泥回收***设有混合池(8)，所述混合池(8)设有加药罐和搅拌机。

8.根据权利要求7所述的混合废乳化液的处理、回收装置，其特征在于，所述旋转分离器(5)的转速为0.5～0.9r/h。

9.根据权利要求1～8任一所述的混合废乳化液的处理、回收装置，其特征在于，所有管道都设有阀门。