金屬表面熱處理含油廢水處理工藝的設(shè)計(jì)_圖文

1、第27卷第4期杭州電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)V ol.27,N o.42007年08月JournalofHangzh ouDianziUniversity Aug.2007金屬表面熱處理含油廢水處理工藝的設(shè)計(jì)王剛,吳衛(wèi)紅(杭州電子科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,浙江杭州310018摘要:隨著工業(yè)的發(fā)展,工業(yè)用油的使用量越來越大,但由于各種技術(shù)限制和落后的管理等原因,大量油品進(jìn)入水體,形成污染。選用一種既經(jīng)濟(jì)又簡便的水處理技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。該文主要對金屬表面熱處理產(chǎn)生的含油廢水進(jìn)行研究,最終設(shè)計(jì)該廢水處理方案。該工藝具有簡單易行、投藥量少和經(jīng)濟(jì)效益良好等優(yōu)點(diǎn)。而且該工藝通過以廢治廢,大大降低了運(yùn)行成本,且處

2、理效果很好。關(guān)鍵詞:含油廢水;電鍍漂洗廢水;混凝劑;絮凝沉淀中圖分類號:X703.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1001-9146(200704-0073-040引言含油廢水中的主要污染物為各種狀態(tài)(浮油狀、分散油狀、乳化油狀和溶解油狀等1的油類,是生物難將解的有機(jī)物,常常具有異臭,抑制生物和毒害生物的作用2。在處理過程中,油類物質(zhì)會黏結(jié)在電極等傳感設(shè)備上,影響工藝的正常運(yùn)行,特別在生化處理單元中,油類物質(zhì)會吸附在生物體的表面,降低曝氣效率和生物處理效果。含油廢水的產(chǎn)生根源不盡相同,主要可分為兩大類:一類是來自油田采油廢水和煉油廠的生產(chǎn)廢水;另一類是來自機(jī)械加工廠的生產(chǎn)過程。第一類含油廢水的排放量

3、很大,人們進(jìn)行了大量的凈化理論研究和實(shí)施了許多廢水凈化工程,取得了較為成熟的經(jīng)驗(yàn)。結(jié)合廢水的特性,國內(nèi)、外一般采用“老三套”廢水處理工藝(隔油池-氣浮池-曝氣池就能夠較穩(wěn)定地保證煉油廢水達(dá)到國家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。第二類機(jī)械加工產(chǎn)生的含油廢水相對而言水量比較小,但污染物濃度高,成分復(fù)雜,因此如何使其達(dá)標(biāo)排放、回用就成為目前急需解決的問題3。本論文主要針對某電鍍廠的金屬表面熱處理含油廢水進(jìn)行工藝研究與設(shè)計(jì)。1熱處理含油廢水特性及主體處理工藝分析1.1熱處理含油廢水水質(zhì)特點(diǎn)及處理難點(diǎn)熱處理含油廢水具有乳化程度高、化學(xué)成分復(fù)雜、油類等有機(jī)污染物濃度高、可生化性差、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等諸多特性4。原因在于:(1熱

4、處理含油廢水中含有大量的表面活性劑,使油水分離困難;(2熱處理含油廢水性質(zhì)隨潤滑劑類別和使用狀況不同而差異較大;(3含油量多,C OD(化學(xué)耗氧量值大。1.2熱處理含油廢水破乳原理及絮凝沉淀的影響因素混凝劑經(jīng)過水解-聚合形成高聚合物。聚合物通過網(wǎng)捕、吸附等對含油廢水中乳化油進(jìn)行破乳作用。收稿日期:2007-06-28作者簡介:王剛(1982-,男,重慶人,本科畢業(yè)生,環(huán)境工程.47杭州電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)2007年1.2.1聚合氯化鋁的投加量對絮凝效果的影響一般情況,絮凝效果隨著混凝劑的用量增加而增強(qiáng)。但是,混凝劑的用量達(dá)到一定值時,會出現(xiàn)峰值,再增加用量,混凝效果反而下降,因?yàn)楫?dāng)混凝劑過量時,有

5、時會使所形成的混凝體重新變成穩(wěn)定的膠體。所以在使用前要確定最佳效果的用量5?；炷齽┑挠昧颗c溶液中的懸浮物含量有關(guān),經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明:該廢水混凝劑的最佳投加量為180mg/L。1.2.2pH對絮凝效果的影響pH值對絮凝效果也具有一定影響5、6。實(shí)驗(yàn)證明:當(dāng)pH值小于6或大于11時,絮凝效果很差,但pH值在范圍611時,絮凝效果基本無變化。另外含油廢水破乳絮凝沉淀過程中還受其溫度、攪拌方式等的影響2工藝設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)原則對某廠廢水水質(zhì)、水量等基礎(chǔ)資料進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,力求獲得較好的社會和環(huán)境效益。(1工藝選擇工藝流程上要做到先進(jìn)、可靠、運(yùn)行管理方便、實(shí)用節(jié)能節(jié)地,在確保污水處理效果的基礎(chǔ)上,降低處理建設(shè)

6、投資和運(yùn)行成本。(2污水處理系統(tǒng)及總平面布置污水處理的總平面布置應(yīng)要求工藝順暢、管理方便,建筑風(fēng)格與周邊環(huán)境協(xié)調(diào),做到美觀大方。同時,充分烤爐到節(jié)約用地的原則,充分發(fā)揮有限地塊面積的功能。(3節(jié)約能耗污水處理工程投入運(yùn)行后,其成本中最大地組成為能源的消耗。所以應(yīng)將節(jié)約能源貫穿于整個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中。2.2廢水水質(zhì)、水量及處理程度該電鍍廠產(chǎn)生的廢水可分為工業(yè)生產(chǎn)廢水和員工生活及辦公產(chǎn)生的生活污水兩類。其中,生產(chǎn)廢水比較復(fù)雜,主要有熱處理過程冷卻等產(chǎn)生的含油廢水、電鍍漂洗過程產(chǎn)生的廢水。本項(xiàng)目主要設(shè)計(jì)含油廢水處理的工藝。熱處理含油廢水具體水量及水質(zhì)如表1所示;表1含油廢水水量及水質(zhì)水質(zhì)參數(shù)水量(m3C

7、ODCr(mg/L浮油(mg/L顏色pH1201040036乳白色78另外,電鍍漂洗廢水水量及水質(zhì):平均每天水量為300T;C ODcr300mg/L;設(shè)計(jì)出水指標(biāo)達(dá)到G B8978-1996標(biāo)準(zhǔn)7中一級標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。表2外排水質(zhì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)參數(shù)COD Cr(mg/LBOD5(mg/L油類(mg/L顏色pH1003010清澈692.3處理工藝及效果2.3.1工藝流程圖該電鍍廠產(chǎn)生的電鍍漂洗綜合廢水中含有大量的鐵離子,鐵離子通過水解-聚合后能形成高聚合物。聚鐵能對熱處理含油廢水起到破乳絮凝沉淀的作用。經(jīng)過對多種工藝進(jìn)行反復(fù)研究對比,并結(jié)合本項(xiàng)目中電鍍漂洗廢水的特性,設(shè)計(jì)一套處理該含油廢水的工藝

8、流程,如圖1所示。圖1含油廢水處理工藝2.3.2工藝說明(1預(yù)處理金屬表面熱處理產(chǎn)生的含油廢水經(jīng)過管網(wǎng)收集,進(jìn)入隔油沉沙池,經(jīng)過隔油沉淀去處如處理廢水中的浮油和懸浮物后,再經(jīng)自流流入?yún)捬醭靥幚?利用厭氧微生物對有機(jī)物等吸收、分解,降低廢水中有機(jī)物濃度,減輕后續(xù)處理負(fù)荷,厭氧處理后廢水自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池,同時電鍍漂洗廢水經(jīng)管網(wǎng)收集后也排入調(diào)節(jié)池中,在調(diào)節(jié)池內(nèi)采用空氣攪拌,起調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量,減少瞬時沖擊負(fù)荷,同時也起到將熱處理產(chǎn)生的含油廢水與電鍍漂洗廢水充分混合的作用。(2絮凝沉淀廢水經(jīng)提升泵泵入反應(yīng)池,通過自動控制加藥調(diào)節(jié)其pH ,使其達(dá)到最佳絮凝效果,同時加入適量的聚丙稀酰氨(PAM ,起到架橋的

9、作用,形成更大的絮狀物,利于沉淀。通過加藥反應(yīng)后,廢水通過自流流入豎流式沉淀池I ,沉淀去處廢水中的懸浮物。沉淀后廢水排入反應(yīng)池中,加入酸或堿調(diào)節(jié)其pH 值,提高后續(xù)生化性。(3生化處理本設(shè)計(jì)生化段采用接觸氧化法處理廢水,在工藝流程設(shè)計(jì)中,廢水經(jīng)pH 調(diào)節(jié)后與生活污水混合,由提升泵將廢水泵入生化池8。首先經(jīng)過兼氧池將廢水中部分難降解物質(zhì)和大分子有機(jī)物水解成可將解物質(zhì)和小分子物質(zhì),從而提高廢水的可生化性,為后續(xù)的接觸氧化處理創(chuàng)造條件。經(jīng)兼氧處理后的廢水自流進(jìn)入接觸氧化池。接觸氧化池內(nèi)裝有生物填料,填料上的生物膜使廢水與微生物充分接觸,在鼓風(fēng)曝氣的條件下去除廢水中大部分有機(jī)污染物。接觸氧化池出水經(jīng)

10、再次加藥后進(jìn)入二沉池進(jìn)行固液分離,去除水中懸浮物后,進(jìn)入中間池。最后廢水通過砂濾和活性炭吸附深度處理后回用,剩余部分經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)排放口達(dá)標(biāo)排放。2.3.3處理效果經(jīng)過預(yù)處理即厭氧池出水中,浮油基本完全被去除,C ODcr 濃度約為:7000mg/L ;再經(jīng)過物化處理57第4期王剛等:金屬表面熱處理含油廢水處理工藝的設(shè)計(jì)67杭州電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)2007年即初沉池出水中,油類濃度降至35mg/L,C OD濃度約為210mg/L;最后經(jīng)過后續(xù)生化處理及深度處理后,油類濃度達(dá)0.5m g/L以下,C OD濃度為100mg/L以下,SS濃度50mg/L。完全達(dá)到G B8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。3結(jié)論

11、本工藝采用隔油/厭氧預(yù)處理破乳絮凝沉淀生物接觸氧化法吸附過濾,不僅可以回收廢油,而且使得該處理工藝各步驟之間互相銜接,增強(qiáng)處理效果,提高處理效率。同時通過以廢治廢,大大降低了試劑的投加量,減少運(yùn)行費(fèi)用;同時將生產(chǎn)廢水混合處理,減少了工藝流程和土地的占用面積。注:吳衛(wèi)紅為指導(dǎo)老師。參考文獻(xiàn)1王承智,石榮.含油廢水處理方法綜述J.遼寧師專學(xué)報(bào),2002,4(1:104108.2耿士鎖.機(jī)械加工含油廢水處理工藝設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)J.貴州環(huán)?？萍?2004,10(3:911.3邱寧,姚正軍,張靜,等.熱處理清洗含油廢液的方法研究J.江蘇冶金,2005,33(5:14.4劉宏.電解質(zhì)破乳特性研究J.江蘇理工大學(xué)學(xué)

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13、 of Mechanical Engineering,Hangzhou Dianzi University,Hangzhou Zhejiang310018,china Abstract:Along with the industry development,large oil entered into the water body as a result of technical limit and backward management.M ore and m ore attention was paid to economical and sim ple water treatment technology. The objective of this paper was to determine the best effect of flocculent precipitate by laboratory research of oil waste water obtained from the metal surface heat processing,and design waste water treatment process accord