本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高濃度廢乳化液的處理、回收工藝。

背景技術(shù)：

我國(guó)水污染形勢(shì)嚴(yán)峻，許多地區(qū)長(zhǎng)期受水污染困擾，嚴(yán)重危害居民健康和工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。隨著2015年1月1日開(kāi)始實(shí)施新環(huán)保法，我國(guó)對(duì)廢水深度處理的要求越來(lái)越迫切，特別是難降解工業(yè)廢水的處理難題。

膜分離技術(shù)是產(chǎn)生于20世紀(jì)初，于20世紀(jì)60年代后獲得迅速發(fā)展的一門(mén)分離技術(shù)。膜分離技術(shù)由于兼具分離、濃縮、純化和精制的功能，又有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級(jí)過(guò)濾及過(guò)濾過(guò)程簡(jiǎn)單、易于控制等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、生物、環(huán)保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，已成為當(dāng)今分離科學(xué)中最重要的手段之一。

陶瓷膜分離技術(shù)是基于多孔陶瓷介質(zhì)的篩分效應(yīng)而進(jìn)行的物質(zhì)分離技術(shù)，采用與傳統(tǒng)“死端過(guò)濾”、“濾餅過(guò)濾”等過(guò)濾方式截然不同的動(dòng)態(tài)“錯(cuò)流過(guò)濾”方式：即在壓力驅(qū)動(dòng)下，原料液在膜管內(nèi)側(cè)膜層表面以一定的流速高速流動(dòng)，小分子物質(zhì)(液體)沿與之垂直方向透過(guò)微孔膜，大分子物質(zhì)(或固體顆粒)被膜截留，使流體達(dá)到分離濃縮和純化的目的。

機(jī)械加工過(guò)程中，一般都要用乳化液進(jìn)行冷卻、潤(rùn)滑、清洗、防銹處理，可以延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命，提高加工精度。乳化液中主要含有機(jī)油和表面活性劑，是用乳化油根據(jù)需要用水稀釋再加入乳化劑配制而成的，乳化液經(jīng)過(guò)多次反復(fù)使用后，會(huì)發(fā)生不同程度的酸敗，性能降低，要定期更換新的乳化液，所以就產(chǎn)生了大量廢乳化液，其特點(diǎn)是品種繁多，codcr和含油量濃度高，處理難度大，廢乳化液除具有一般含油廢水的危害外，由于表面活性劑的作用，機(jī)械油高度分散在水中，動(dòng)植物、水生生物更易吸收，而且表面活性劑本身對(duì)生物也有害，還可使一些不溶于水的有毒物質(zhì)被溶解。

常用的廢乳化液處理方法包括：酸化法、鹽析法、膜過(guò)濾法、化學(xué)氧化法、加熱法等。固定的方法很難適應(yīng)不同類型的廢乳化液，而且對(duì)于同類型廢乳化液的處理，往往難以適應(yīng)水質(zhì)的變化，處理效果不穩(wěn)定。常用的物化破乳方法反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，靈活性差，需要投加大量的藥劑，產(chǎn)生的污泥量很大，容易造成二次污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高濃度廢乳化液的處理、回收工藝，該工藝運(yùn)行成本低、凈化效果好、回收率高。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種高濃度廢乳化液的處理、回收工藝，具體包括以下步驟：

1)對(duì)廢乳化液進(jìn)行隔油處理，去除所述廢乳化液上層浮油，得到隔油處理后的廢乳化液，浮油進(jìn)入油回收裝置；

2)經(jīng)隔油處理后的廢乳化液進(jìn)入分離池，加入無(wú)機(jī)鹽和混凝劑攪拌，靜置沉淀后得到下層的污泥和上層的廢水，污泥排入污泥回收裝置；

3)上層的廢水進(jìn)入陶瓷膜裝置去除粒徑較大的物質(zhì)，陶瓷膜裝置截留的液體返回分離池；

4)經(jīng)陶瓷膜裝置輸出的廢水進(jìn)入電滲析裝置進(jìn)行處理，降低廢水中的鹽含量和污染物離子；

5)經(jīng)過(guò)電滲析裝置處理后的廢水進(jìn)入正滲透裝置的原料液槽，濃縮后的廢水回流到分離池，被稀釋過(guò)的汲取液進(jìn)行加熱處理，得到的汲取液返回正滲透裝置循環(huán)利用。

正滲透技術(shù)不需要外界的壓力推動(dòng)，能耗低，材料本身親水，沒(méi)有外加壓力推動(dòng)，可以有效地防止膜污染。

上述工藝中，優(yōu)選地，還包括污泥處理工藝，用于處理所述步驟2)中得到的污泥，即含有鋁鹽的混凝污泥，具體包括如下步驟：

(a)將混凝污泥脫水后破碎研磨成小顆粒，加入鹽酸攪拌均勻；

(b)流入旋轉(zhuǎn)分離器進(jìn)行分離，得到上層的鋁鹽溶液和下層污泥；

(c)將分離出的污泥進(jìn)行脫水處理，處理后得到的鋁鹽溶液，一部分返回步驟(a)，另一部分與步驟(b)中的鋁鹽溶液混合，脫水處理后的污泥破碎研磨成小顆粒，返回步驟(a)；

(d)將混合后的鋁鹽溶液流入孔徑小于40nm的陶瓷膜裝置，陶瓷膜過(guò)濾后的液體返回步驟(a)。

上述污泥處理工藝中，優(yōu)選地，所述步驟(c)中，脫水處理采用板框壓濾機(jī)。

上述污泥處理工藝中，優(yōu)選地，所述鹽酸的ph值為1.5～2.5，鹽酸與污泥的液固比為0.5～2g/l，攪拌強(qiáng)度為90～200rpm，所述鹽酸采用主要成分為鹽酸的工業(yè)廢酸。

上述工藝中，優(yōu)選地，所述步驟2)中，所述攪拌強(qiáng)度為50～120rpm，所述無(wú)機(jī)鹽為氯化鈣、氯化鈉、硫酸鈣中的一種或幾種，混凝劑為聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵。

上述工藝中，優(yōu)選地，所述步驟3)中，所述陶瓷膜裝置為微濾膜。

上述工藝中，優(yōu)選地，所述步驟4)中，經(jīng)陶瓷膜裝置輸出的廢水中高含鋁鹽，進(jìn)入電滲析裝置的淡水室，處理后降低鋁鹽含量的廢水從濃水室輸出。

電滲透析器用膜的種類較多，有陽(yáng)膜、陽(yáng)膜、中性膜和復(fù)合膜等，根據(jù)水處理對(duì)象組成和處理目的的不同選擇不同的膜組合形式。在直流電場(chǎng)作用下，廢水中的陰、陽(yáng)離子會(huì)分別向相反方向的電極移動(dòng)，離子遷移的結(jié)果是把電滲析器的兩個(gè)電極之間隔室變成了溶液濃度不同的濃室和淡室。濃水系統(tǒng)是一個(gè)溶液濃縮系統(tǒng)，而淡水系統(tǒng)是一個(gè)凈化系統(tǒng)。

上述工藝中，優(yōu)選地，所述步驟5)中，采用膜蒸餾裝置處理被稀釋過(guò)得汲取液，溶液進(jìn)入膜蒸餾裝置得到純水和汲取液，所述汲取液返回正滲透裝置循環(huán)利用。

膜蒸餾是膜技術(shù)與蒸餾過(guò)程相結(jié)合的膜分離過(guò)程，它以疏水微孔膜為介質(zhì)，在膜兩側(cè)蒸氣壓差的作用下，溶液中揮發(fā)性組分以蒸氣形式透過(guò)膜孔，從而實(shí)現(xiàn)分離的目的。

上述工藝中，優(yōu)選地，所述步驟5)中的汲取液包括無(wú)機(jī)鹽、高分子聚電解質(zhì)、蛋白質(zhì)或微細(xì)粒子中的一種。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本發(fā)明的高濃度廢乳化液的處理、回收工藝，采用鹽析法和凝聚法，破乳能力強(qiáng)，適應(yīng)于各種廢乳化液的處理，回收容易，可以直接回用于工廠，實(shí)現(xiàn)了廢物的資源化利用。

(2)本發(fā)明的高濃度廢乳化液的處理、回收工藝，還包括污泥處理工藝，將鹽酸加入污泥中提取鋁鹽，鹽酸利用率高，通過(guò)陶瓷膜降低顆粒物和有機(jī)物的含量，殘余固體量少，減輕了環(huán)境壓力，并且鋁鹽回收率高。

(3)本發(fā)明的高濃度廢乳化液的處理、回收工藝，廢乳化液經(jīng)過(guò)隔油、分離處理后，再在陶瓷膜裝置中過(guò)濾，去除效果好，并能夠延長(zhǎng)了膜的清洗周期和使用壽命。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明高濃度廢乳化液的處理、回收工藝，具體包括以下步驟：

1)采用細(xì)格過(guò)濾網(wǎng)對(duì)廢乳化液進(jìn)行隔油處理，去除廢乳化液上層浮油，得到隔油處理后的廢乳化液，浮油進(jìn)入油回收裝置。

2)經(jīng)隔油處理后的廢乳化液進(jìn)入分離池，加入kcl、nacl和聚合氯化鋁鐵的混凝劑，加入kcl、nacl、聚合氯化鋁鐵的量占廢乳化液的質(zhì)量的6％～13％，開(kāi)啟攪拌器，間歇式循環(huán)攪拌，攪拌均勻后靜置，沉淀后得到下層高含鋁鹽的污泥和上層高含鋁鹽的廢水，污泥排入污泥回收裝置。

廢乳化液中的分散油，是以微小的油滴懸浮于水中，不穩(wěn)定，靜置一段時(shí)間后會(huì)變?yōu)楦∮?，油滴的粒徑一般介?0～100μm之間，靜置時(shí)需要進(jìn)行撇油處理，除去浮油。

3)上層高含鋁鹽的廢水通過(guò)提升泵送入陶瓷膜裝置，陶瓷膜裝置為微濾膜，孔徑為50～70nm，通過(guò)微濾膜去除粒徑較大的物質(zhì)，陶瓷膜裝置截留的液體返回分離池。

4)經(jīng)陶瓷膜裝置輸出的廢水進(jìn)入電滲析器進(jìn)行處理，電滲析器兩端分別設(shè)置陰極和陽(yáng)極，自陰極至陽(yáng)極之間排列由陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜，電滲析器內(nèi)部被分隔成若干個(gè)小室，高含鋁鹽廢水通過(guò)管道進(jìn)入淡水室，在直流電場(chǎng)的作用下離子做定向移動(dòng)，通過(guò)陰離子交換膜、陽(yáng)離子交換膜分別對(duì)陽(yáng)、陰離子的截留作用，降低廢水中的鋁鹽含量以及其它金屬離子。

5)經(jīng)過(guò)電滲析器處理后的廢水從電滲析器的濃水室排出，進(jìn)入正滲透反應(yīng)器的原料液槽，正滲透膜組件采用卷式膜組件，汲取液采用50g/l的碳酸氫銨溶液，被稀釋過(guò)的汲取液進(jìn)行加熱處理，得到的汲取液回正滲透反應(yīng)器循環(huán)利用。

步驟5)中，被稀釋過(guò)的汲取液經(jīng)過(guò)適度加熱后，濃縮后的汲取液返回正滲透反應(yīng)器，得到的水達(dá)到工業(yè)用水的需求，直接返回工廠循環(huán)利用。

或者，步驟5)中，被稀釋過(guò)的汲取液通過(guò)膜蒸餾組件進(jìn)行再生，濃縮后的汲取液返回正滲透反應(yīng)器，同時(shí)得到了可以直接飲用的純凈水。

膜蒸餾組件采用接觸式膜蒸餾，溫度范圍為50～70°。

上述步驟2)中得到的污泥排入了污泥回收裝置，為含有鋁鹽的混凝污泥，對(duì)污泥進(jìn)行鋁的回收，具體包括如下步驟：

(a)將混凝污泥烘干后破碎研磨成小顆粒，加入ph值為1.5～2.5的工業(yè)鹽酸，鹽酸與污泥的液固比為0.5～2g/l，攪拌強(qiáng)度為90～200rpm，攪拌均勻；

(b)流入旋轉(zhuǎn)分離器進(jìn)行分離，旋轉(zhuǎn)分離器的轉(zhuǎn)速為0.5～0.9r/h，處理后得到鋁鹽溶液和下層污泥；

(c)將分離出的污泥通過(guò)板框壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理，分離后得到的鋁鹽溶液，大部分返回步驟(a)；另一部分與步驟(b)中的鋁鹽溶液混合，脫水后的污泥破碎研磨成小顆粒，返回步驟(a)；

(d)將混合后的鋁鹽溶液流入孔徑小于40nm的陶瓷膜裝置，陶瓷膜過(guò)濾后的液體返回步驟(a)。

實(shí)施例1

以某機(jī)械制造加工企業(yè)排放的廢乳化液為例，廢乳化液cod值達(dá)到41386mg/l，廢水中的cod是由廢水中的油類物質(zhì)引起，廢水中的油類物質(zhì)包括浮油、分散油、乳化油和溶解油。

1)選去過(guò)濾精度為90μm的細(xì)格過(guò)濾網(wǎng)，廢乳化液經(jīng)過(guò)細(xì)格過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾處理，由于浮油的粒徑一般大于100μm，并且漂浮于水面，經(jīng)過(guò)細(xì)格過(guò)濾網(wǎng)能夠過(guò)濾掉浮油和粒徑大于90μm的大顆粒物質(zhì)，過(guò)濾后的浮油進(jìn)入油回收裝置。

2)去除浮油的廢乳化液經(jīng)過(guò)管道進(jìn)入分離池，加入kcl、nacl和聚合氯化鋁鐵的混凝劑，混凝劑的質(zhì)量占廢乳化液質(zhì)量的8％，攪拌程序選用攪拌轉(zhuǎn)速為90轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌5min，靜置30min的間歇式循環(huán)攪拌程序，靜置時(shí)通過(guò)撇油機(jī)將浮油去除，浮油進(jìn)入油回收裝置。攪拌3小時(shí)后靜置2小時(shí)，上層形成高含鹽鋁廢水，測(cè)得廢水的cod值為9000mg/l，下層的污泥排入污泥回收裝置。

3)上層的廢水通過(guò)提升泵送入孔徑為60nm的納米陶瓷膜，濾出的廢水中cod值為800mg/l，納米陶瓷膜截留的液體返回分離池，循環(huán)處理。

4)經(jīng)過(guò)納米陶瓷膜濾出的廢水進(jìn)入電滲析器，降低廢水中的鋁鹽含量以及其它金屬離子。

5)經(jīng)過(guò)電滲析器處理后的廢水進(jìn)入正滲透反應(yīng)器，水在滲透壓差的驅(qū)動(dòng)下，不斷從原料液滲入汲取液，被稀釋過(guò)的汲取液經(jīng)過(guò)加熱器加熱，最終產(chǎn)水中cod值低于60mg/l，可以直接排放。

收集的浮油可以返回工廠利用。

污泥回收裝置中含有鋁鹽的混凝污泥，進(jìn)行處理、回收，具體包括如下步驟：

(a)將混凝污泥烘干后破碎研磨成小顆粒，加入ph值為2.5的工業(yè)鹽酸，鹽酸與污泥的液固比為1.8g/l，攪拌強(qiáng)度為150rpm，攪拌均勻；

(b)流入旋轉(zhuǎn)分離器進(jìn)行分離，旋轉(zhuǎn)分離器的轉(zhuǎn)速為0.8r/h，處理后得到鋁鹽溶液和下層污泥；

(c)將分離出的污泥通過(guò)板框壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理，操作壓力為10bar，分離后得到的鋁鹽溶液中70％返回步驟(a)；30％與步驟(a)中的鋁鹽溶液混合，脫水后的污泥破碎研磨成小顆粒，返回步驟(a)；

(d)將步驟(c)中混合后的鋁鹽溶液流入孔徑小于40nm的陶瓷膜裝置納濾處理，納濾截留部分的溶液與步驟(b)中的鋁鹽溶液混合，通過(guò)納濾處理的液體回流至步驟(a)。

如此反復(fù)處理，直至流入旋轉(zhuǎn)分離器的混合物的ph值為2.5。

最后收集的鋁鹽溶液經(jīng)過(guò)處理后，鋁回收率達(dá)到70％。

上述只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。