CN111018032B - 一种基于破乳及两级竖流气浮的处理废弃乳化液的一体化设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于破乳及两级竖流气浮的处理废弃乳化液的一体化设备，包括管道破乳部分、循环控流部分、气液混合部分和固液分离部分，排水部分；其中管道破乳部分和气液混合部分可以相互动态协调，采用三种不同的操作模式来达到动态切换运行模式的技术效果，可以管道破乳部分单独开启并产生微气泡，提供上浮动力，管道破乳和气液混合部分均开启产生微气泡，强化气浮效果，提高固液分离效率。本发明将破乳与气浮集成一体化，设备整体采用有机玻璃透明材质，可根据直接观察运行情况，反馈调节运行参数。本发明可实现废弃乳化液快速破乳分离，能有效改善破乳絮体上浮动力不足，分离效果差的问题，具有方法简单、反应快速、处理高效的优势。

Description

一种基于破乳及两级竖流气浮的处理废弃乳化液的一体化 设备

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种基于破乳及两级竖流气浮的处理废弃乳化液的一体化设备。

背景技术

在机械、电子加工行业中，乳化液以其良好的润滑、冷却、防锈等作用在金属加工过程中广泛使用。而经过多次循环使用的乳化液在使用过程中被氧化、污染，最终产生了大量的废弃乳化液。这些废弃的乳化液包含大量的矿物油、乳化剂，除此以外，还含有杀菌剂、防锈剂等添加剂(包括灰尘、重金属)，成分复杂，污染负荷高，危害性极大，已被国家环保部列为危险废弃物(HW09)。

废弃乳化液中，微小的油滴被表面活性剂包裹，形成高度稳定的分散体系，可长期保持乳化状态，处理难度很大。若该废水进入自然环境，矿物油类污染物极容易在水面和土壤表面形成油膜，造成水体土壤缺氧；同时乳化液中含有大量有毒有害物质，若扩散至环境中，会导致动、植物大量死亡。

废弃乳化液的处理关键点在于破乳，使乳化液结构失稳、油水分离。目前，常用的处理方式有酸析法、盐析法、混凝法等。基于现在的乳化液文献调研和实际工程建设经验，化学药剂破乳法处理乳化液技术成熟，有良好的处理效果，而化学药剂破乳法结合气浮更是目前工业上最常使用的处理方法之一。

常用的破乳剂包括：聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、高分子聚合物、专用化学破乳剂等，对于大多数乳化液处理有良好的效果。从原理上来看，破乳是利用这些药剂的电中和，吸附架桥，网捕卷扫等作用，破坏乳化液的稳定体系，使油滴聚集，形成较大絮体，完成破乳；破乳后乳化液进入气浮池，大量微小气泡粘附在絮体表面，使絮体团整体相对密度小于水，上浮至水面，实现固液分离。

目前，对于不同来源的乳化液投加量往往也不相同。有些高度稳定的乳化液使用化学药剂处理时，经常会出现投药量大，絮体产量大的情况，从而造成固液分离困难，出水浊度大状况。

在现有设计中存在以下不足：(1)大部分破乳和气浮是分离的两部分，设备占地面积大；(2)废弃乳化液由于油浓度高，结构稳定，往往需要投加大量药剂破乳，而大量药剂的投加会产生大量絮体，气浮动力不足，造成分离效果不理想；(3)废弃乳化液水质复杂多样，破乳-气浮需要具有灵活调节的操作要求；(4)设计材质多采用不锈钢板，不透明，无法观察气浮絮体和气泡产生情况，反馈控制不方便。

发明内容

本发明针对上述缺陷，本发明提出了管道破乳耦合两级气浮分离的处理废弃乳化液的概念，设计制作出了管道破乳与破乳后絮体快速分离的一体化设备，缩小了占地面积，节约了空间资源；两级气浮产生更多的微气泡，为絮体上浮提供更强动力，强化分离效果；两级气浮可多模式组合，可根据废弃乳化液性质，切换运行模式，能有效改善上浮动力不足，分离效果差的问题；设备整体采用有机玻璃透明材质，可根据直接观察运行情况，反馈调节运行参数。

本发明可实现废弃乳化液快速破乳分离，具有方法简单、反应快速、处理高效的优势。

本发明提供如下技术方案：一种基于破乳及两级竖流气浮的处理废弃乳化液的一体化设备，包括管道破乳部分、循环控流部分、气液混合部分、固液分离部分和排水部分；

所述管道破乳部分，包括进药管、第一气液混合泵、破乳管道、管道进药口、管道混合器和管道破乳出水口，所述第一气液混合泵设置于所述进药管与所述破乳管道之间；

所述循环控流部分，包括与所述进药管和所述破乳管道相连接的控流循环管，所述控流循环管与所述进药管和所述破乳管道形成密闭环流区域；

所述气液混合部分，包括气浮分离桶，设置于所述气浮分离桶中心的破乳接触筒，设置于所述气浮分离桶下部的环形进水管，与所述环形进水管通过连通管相连接的第二气液混合泵，所述第二气液混合泵通过进气管接入所述气浮分离桶内，所述进气管于所述气浮分离桶气浮分离桶内的部分上设置有多个释放器；

所述固液分离部分，包括设置于所述气浮分离桶上方的出渣口、刮渣板和电动机；

所述排水部分包括设置于所述气浮分离桶底部的环形出水管、与环形出水管相连接的导出管、设置于所述气浮分离桶上部的出水口以及与所述出水口相连接的出水管；

所述管道破乳出水口连接至所述气液混合部分的气浮分离桶的破乳接触筒的中心底部。

进一步地，所述循环控流部分内的密闭环流区域内于所述进药管上设置有第一真空表，于所述破乳管道上设置有第一压力表、第一气体流量计。

进一步地，所述破乳管道上还依次设置有转子流量计、取样口和自动排气阀。

进一步地，所述控流循环管的进水口与所述第一压力表相连，所述控流循环管的出水口与所述第一真空表相连接。

进一步地，所述连通管上设置有第二真空表，所述进气管上设置有第二压力表和第二气体流量计。

进一步地，所述破乳接触筒、环形进水管以及环形出水管的在所述气浮分离桶底部的直径依次增大。

进一步地，所述气浮分离桶上还设置有放空阀。

进一步地，所述进药管上设置有第一由令球阀。

进一步地，所述破乳管道在接入所述气浮分离桶处设置有第二由令球阀。

进一步地，所述进气管上设置有第三由令球阀。

本发明的有益效果为：极大的缩小了反应时间和空间；两级气浮***，产生更多微气泡，为絮体上浮提供更强动力，提高了净化效果；本实用新型集破乳、气浮、除渣于一体，缩小了占地面积。通过三种不同操作模式的配合，可以达到一级气浮单独使用、两级气浮共同使用，产生更多的微气泡为絮体上浮提供更强动力，强化分离效果；可根据废弃乳化液性质，切换运行模式，有效改善上浮动力不足的缺点。

本发明采用的设备管道破乳部分和气液混合部分可以相互动态协调，采用三种不同的操作模式来达到动态切换运行模式的技术效果，可以管道破乳部分单独开启并产生微气泡，提供上浮动力，管道破乳和气液混合部分均开启产生微气泡，强化气浮效果，提高固液分离效率。本发明将破乳与气浮集成一体化，设备整体采用有机玻璃透明材质，可根据直接观察运行情况，反馈调节运行参数。本发明可实现废弃乳化液快速破乳分离，能有效改善破乳絮体上浮动力不足，分离效果差的问题，具有方法简单、反应快速、处理高效的优势。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1为本发明提供的一种基于破乳及两级竖流气浮的处理废弃乳化液的一体化设备整体示意图；

图2为本发明提供的一种基于破乳及两级竖流气浮的处理废弃乳化液的一体化设备的侧视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-2所示，为本实施例提供的一种基于破乳及两级竖流气浮的处理废弃乳化液的一体化设备，包括管道破乳部分1、循环控流部分2、气液混合部分3和固液分离部分4，排水部分5；

管道破乳部分1，包括进药管1-1、第一气液混合泵1-2、破乳管道1-3、管道进药口1-4、管道混合器1-5和管道破乳出水口1-6，第一气液混合泵1-2设置于所述进药管1-1与所述破乳管道1-3之间；

循环控流部分2，包括与所述进药管1-1和所述破乳管道1-3相连接的控流循环管2-1，所述控流循环管2-1与所述进药管1-1和所述破乳管道1-3形成密闭环流区域2-2；

气液混合部分3，包括气浮分离桶3-1，设置于所述气浮分离桶3-1中心的破乳接触筒3-5，设置于所述气浮分离桶下部的环形进水管3-2，与所述环形进水管3-2通过连通管3-21相连接的第二气液混合泵3-3，所述第二气液混合泵3-3通过进气管3-31接入所述气浮分离桶3-1内，所述进气管3-31于所述气浮分离桶3-1内的部分上设置有多个释放器3-4；

固液分离部分4，包括设置于所述气浮分离桶3-1上方的出渣口4-1、刮渣板4-2和电动机4-3；

排水部分5包括设置于所述气浮分离桶3-1底部的环形出水管5-1、与环形出水管5-1相连接的导出管5-2、设置于所述气浮分离桶3-1上部的出水口5-3以及与所述出水口5-3相连接的出水管5-4；在气浮分离桶3-1底部，破乳接触筒3-5、环形进水管3-2以及环形出水管5-1的直径依次增大，即在气浮分离桶3-1底部环形出水管5-1外包环形进水管3-2，环形进水管3-2外包破乳接触筒3-5的底部。

管道破乳出水口1-6连接至所述气液混合部分3的气浮分离桶3-1的破乳接触筒3-5的中心底部。

其中，循环控流部分2内的密闭环流区域内于所述进药管1-1上设置有第一真空表2-3，于所述破乳管道1-3上设置有第一压力表2-4、第一气体流量计1-7。破乳管道1-3上还依次设置有转子流量计1-31、取样口1-32、自动排气阀1-33。控流循环管2-1的进水口2-11与所述第一压力表2-4相连，控流循环管2-)的出水口2-12与所述第一真空表2-3相连接。

连通管3-21上设置有第二真空表3-6，进气管3-31上设置有第二压力表3-7、第二气体流量计3-8。

气浮分离桶3-1上还设置有放空阀5-11。

使用时，通过调控可实现三种操作模式，如下。

操作模式Ⅰ：第一气液混合1-2泵开启，第二气液混合3-3泵关闭。乳化液经过管道加药后经过利用第一气液混合泵1-2叶轮高速搅拌，强化混合，同时第一气体流量计1-7开启，第一气液混合泵1-2叶轮打散空气，产生微气泡，并粘附于絮体表面，随后乳化液进入气浮池完成絮体分离。

操作模式Ⅱ：第一气液混合泵1-2、第二气液混合泵3-3同时开启。乳化液经过管道加药后，经过第一气液混合泵1-2强化混合，此时第一气体流量计1-7关闭，输送与药剂充分混合后的乳化液进气浮池；第二气液混合泵3-3以破乳出水作为溶气水，第二气体流量计3-8开启，叶轮打散空气形成微气泡，通过释放器3-4进入气浮池中，为絮体分离提供动力。

操作模式Ⅲ：第一气液混合泵1-2、第二气液混合泵3-3同时开启，第一气体流量计1-7、第二气体流量计3-8也同时开启。乳化液经过管道加药后经过第一气液混合泵1-2，强化混合，同时产生微气泡，并粘附于絮体表面，随后乳化液进入气浮池，随后乳化液进入气浮池完成分离；第二气液混合泵3-3抽取管道破乳部分1的气浮出水作为溶气水，叶轮打散空气形成微气泡，通过释放器3-4进入气浮池中，强化上浮效果。

实施例2

本实施例与实施例1的区别仅在于进药管1-1上设置有第一令由球阀1-11；破乳管道1-3在接入所述气浮分离桶3-1处设置有第二由令球阀1-31；进气管3-31上设置有第三由令球阀3-32。

测试例

取对COD浓度低(<60000mg/L)、透明度高、浊度和油浓度明显较低的乳化液为样品1，采用实施例1中的操作模式1运行；取COD浓度率较高(60000mg/L≤COD≤120000mg/L)对于透明度较低，浊度和油浓度较高的乳化液为样品2，采用实施例1中的操作模式2运行；COD浓度率较高(COD＞120000mg/L)、透明度低、浊度和油浓度高的乳化液为样品3，采用实施例1中的操作模式3运行；各运行模式的操作指标如下表1所示。

表1测试例运行参数

从上述运行结果来看，本实用新型对废弃乳化液能够实现有效的破乳分离，透光率提升明显，COD去除效果良好，极大的降低了后续处理难度。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种基于破乳及两级竖流气浮的处理废弃乳化液的一体化设备，其特征在于，包括管道破乳部分(1)、循环控流部分(2)、气液混合部分(3)、固液分离部分(4)和排水部分(5)；

所述管道破乳部分(1)，包括进药管(1-1)、第一气液混合泵(1-2)、破乳管道(1-3)、管道进药口(1-4)、管道混合器(1-5)和管道破乳出水口(1-6)，所述第一气液混合泵(1-2)设置于所述进药管(1-1)与所述破乳管道(1-3)之间；

所述循环控流部分(2)，包括与所述进药管(1-1)和所述破乳管道(1-3)相连接的控流循环管(2-1)，所述控流循环管(2-1)与所述进药管(1-1)和所述破乳管道(1-3)形成密闭环流区域(2-2)；

所述气液混合部分(3)，包括气浮分离桶(3-1)，设置于所述气浮分离桶(3-1)中心的破乳接触筒(3-5)，设置于所述气浮分离桶(3-1)下部的环形进水管(3-2)，与所述环形进水管(3-2)通过连通管(3-21)相连接的第二气液混合泵(3-3)，所述第二气液混合泵(3-3)通过进气管(3-31)接入所述气浮分离桶(3-1)内，所述进气管(3-31)于所述气浮分离桶气浮分离桶(3-1)内的部分上设置有多个释放器(3-4)；

所述固液分离部分(4)，包括设置于所述气浮分离桶(3-1)上方的出渣口(4-1)、刮渣板(4-2)和电动机(4-3)；

所述排水部分(5)包括设置于所述气浮分离桶(3-1)底部的环形出水管(5-1)、与环形出水管(5-1)相连接的导出管(5-2)、设置于所述气浮分离桶(3-1)上部的出水口(5-3)以及与所述出水口(5-3)相连接的出水管(5-4)；

所述管道破乳出水口(1-6)连接至所述气液混合部分(3)的气浮分离桶(3-1)的破乳接触筒(3-5)的中心底部。

2.根据权利要求1所述的一种基于破乳及两级竖流气浮的处理废弃乳化液的一体化设备，其特征在于，所述循环控流部分(2)内的密闭环流区域(2-2)内于所述进药管(1-1)上设置有第一真空表(2-3)，于所述破乳管道(1-3)上设置有第一压力表(2-4)、第一气体流量计(1-7)。

3.根据权利要求1所述的一种基于破乳及两级竖流气浮的处理废弃乳化液的一体化设备，其特征在于，所述破乳管道(1-3)上还依次设置有转子流量计(1-31)、取样口(1-32)和自动排气阀(1-33)。

4.根据权利要求2所述的一种基于破乳及两级竖流气浮的处理废弃乳化液的一体化设备，其特征在于，所述控流循环管(2-1)的进水口(2-11)与所述第一压力表(2-4)相连，所述控流循环管(2-1)的出水口(2-12)与所述第一真空表(2-3)相连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于破乳及两级竖流气浮的处理废弃乳化液的一体化设备，其特征在于，所述连通管(3-21)上设置有第二真空表(3-6)，所述进气管(3-31)上设置有第二压力表(3-7)和第二气体流量计(3-8)。

6.根据权利要求1所述的一种基于破乳及两级竖流气浮的处理废弃乳化液的一体化设备，其特征在于，所述破乳接触筒(3-5)、环形进水管(3-2)以及环形出水管(5-1)的在所述气浮分离桶(3-1)底部的直径依次增大。

7.根据权利要求1所述的一种基于破乳及两级竖流气浮的处理废弃乳化液的一体化设备，其特征在于，所述气浮分离桶(3-1)上还设置有放空阀(5-11)。

8.根据权利要求1所述的一种基于破乳及两级竖流气浮的处理废弃乳化液的一体化设备，其特征在于，所述进药管(1-1)上设置有第一由令球阀(1-11)。

9.根据权利要求1所述的一种基于破乳及两级竖流气浮的处理废弃乳化液的一体化设备，其特征在于，所述破乳管道(1-3)在接入所述气浮分离桶(3-1)处设置有第二由令球阀(1-34)。

10.根据权利要求1所述的一种基于破乳及两级竖流气浮的处理废弃乳化液的一体化设备，其特征在于，所述进气管(3-31)上设置有第三由令球阀(3-32)。

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