乳化液废水处理实施方案.docx

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乳化液废水处理实施方案

乳化液废水处理方案

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乳化液废水处理

设计方案

一．工程概况

二．设计依据和原则

三．设计范围和内容

四．废水的处理要求

五．处理工艺的确定和说明

六．主要建（构）筑物和工艺设备性能参数及规范

七．供配电及自动控制

八.环境保护和安全生产

九．设备布置及站房占地

一．工程概况

1.1概述

机械制造工业中，金属切削加工使用大量乳化液作为润滑冷却之用，乳化液经过一段时间使用后，就会变成废水排出。

　　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。

在机床切削使用的乳化液中为了提高乳化液的防锈性，还加入了亚硝酸钠等。

由于乳化剂都是表面活性剂，当它加入水中，使油与水的界面自由能大大降低，达到最低值，这时油便分散在水中。

同时表面活性剂还产生电离，使油珠液滴带有电荷，而且还吸附了一层水分子固定着不动，形成水化离子膜，而水中的反离子又吸附再其外表周围，分为不动的吸附层和可动的扩散层，形成双电层。

这样使油珠外面包围着一层有弹性的、坚固的、带有同性电荷的水化离子膜，阻止了油珠液滴互相碰撞时可能的结合，使油珠能够得以长期地稳定在水中，成为白色的乳化液。

配制的乳化液pH值一般再8~9之间，有的甚至高达10~11。

我单位借鉴相关工程实际运行经验，本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则，编制了该设计方案，供贵方和有关部门决策参考。

1.2设计条件

1.2.1业主要求的污水处理能力和处理设施占地条件（略）。

1.2.2废水水质

二．设计依据和原则

2.1设计依据

2.1.1业主提供的水量、场地、要求等原始条件。

2.1.2参照依据

《污水综合排放标准》（GB8978－96）

《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082－99）

《室外排水设计规范》（GBJ14－87）

《水处理设备技术条件》（JB2932－1999）

《低压电器电控设备》（GB4720）

《给水排水设计手册第6册工业排水第二版》（中国建筑工业出版社）

《三废处理工程技术手册废水卷》（化学工业出版社）

《涂镀三废处理工艺与设备》（化学工业出版社）

《水体油污染防治》（化学工业出版社）

2.2技术原则

采用技术先进，成熟可靠的处理方案；选择经济合理的处理工艺；坚持稳妥可靠与节省投资相结合。

三．设计范围和内容

3.1设计范围

从废水排入集水池后开始，至废水达标排放为止的废水处理设施；对土建要求的条件；以及对公用工程的要求。

3.2设计内容

污水处理工艺设施的配置选型和单体设备的设计、制造；运行控制设计；设备组装；工艺设备的就位布置；连接管道、阀门的定位安装；处理系统的运行调试；操作人员培训等相关内容的技术资料和文件。

四．废水的处理要求

4.1处理能力

工作时污水排放量为24m3/a，正常生产处理量：

1.0m3/h。

4.2出水水质

废水处理后污染物排放浓度要求达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准，废水处理后出水中的污染物指标控制如下：

污染物

pH

CODcr

石油类

排放浓度（mg/l）

一级

6～9

≤100

≤5

五．处理工艺的确定和说明

新型乳化液废水处理设备特点:

　　a.采用两极气浮处理,能将SS、油在气浮处理阶段内完成达标,去除绝大部分CODcr值（COD值在70～170mg/L范围内）,残留的少量CODcr值只需一级活性炭滤罐处理,就能达到国家排放标准。

因此,活性炭使用时间长（可达一年）,并不经常反冲（半个月一次）。

　　b.原水泵采用潜水泵,保证泵能随时启动。

C.气浮器采用自动控制,不需人工管理,能达到最佳气浮效果,电磁阀采用不锈钢材料,使气浮效果更好。

采用JR型系列一体化乳化液废水处理机和1号高效破乳絮凝剂处理乳化液废水是可行的,并且由于处理效果好,设备自动化,运行成本低,确保出水水质达标等,具有极大的推广应用价值。

处理工艺流程图

破乳方法及破乳剂、絮凝剂对不同的乳化液废水是不同的,用户在处理该类废水时应先优选破乳剂及絮凝剂做小样实验,为正确选用处理设备、设施打下基础。

废水以废乳化液为主，含油量很高，是主要高有机污染源，废水中浮油、分散油、乳化油、溶解油并存，同时含有较多尘土、泥沙等杂质；从零件上清洗下来的油污在表面活性剂的作用下，大部分呈“水包油”乳状液，加之有机添加剂较多，稳定性很高，又是小水量间断排放。

拟对此类废水进行物化处理\气浮设施进行除油除悬浮物，最后进入生物炭吸附器进行处理。

破乳换型用无水氯化钙

无水氯化钙作为换型用乳化剂使污水中以钠皂为乳化剂的稳定的水包油乳状液转换为以钙皂为乳化剂的不稳定的乳状液，使油、水分层，为油粒的聚结和粗粒化创造条件，另外还可为磷酸沉淀提供钙源，投加量以使污水中钙皂占优势后出现油水分层为准。

投药浓度10%，耗药量按50～350mg/L估算，投药量5～40L/h。

高效聚凝剂的配置和投加

高效聚凝剂的配置采用由无机高分子聚合物聚硫氯化铁和聚硫氯化铝组成的聚合双酸铁铝（PAFCS）。

这种聚凝剂比传统的固体聚合氯化铝（PAC）、液体硫酸铝（PAS）、聚合硫酸铁（PFS）、聚合氯化铁（PFC）等的用量可大幅度降低。

聚合双酸铁铝具有无机混凝剂的沉淀作用，又具有高效网捕、卷扫作用，总磷去除率高，在与有机高分子聚凝剂复合使用中，不仅用量减少，污泥量减少，而且沉淀颗粒大，聚凝速度快，对污染物的去除率更高，剩余悬浮物及总磷都相对降低，对浊度变化悬殊和高色度原水，可以达到现有净水剂无法解决的净化要求。

聚凝剂人工投加，机械搅拌溶药，药液计量泵压送。

药液浓度10%，投药比耗与有害物浓度、pH值等条件有关。

对本方案污水药液估算后如下：

除SS，7～10mgPAFCS/L废水；除COD，50mgPAFCS/L废水；总耗药量取70～80mgPAFCS/L废水；药液投加流量8～11L/h。

化学反应单元

由高位翻腾式反应槽、搅拌机和pH控制仪组成。

反应槽分三个隔室，每个隔室有效容积为1.5m3，进水流量Q＝6m3/h，总反应停留时间40分钟，每个隔室设置反应搅拌机，搅拌转速按12.4r/min、8.02r/min、5.19r/min、依次递减。

废水由提升泵增压进入第一个管式静态混合器由碱液（或酸液）对废水pH值进行调整，氢氧化钠（或硫酸）投加量由设在第一隔室进水口前的在线pH控制仪按设定的pH值控制氢氧化钠（或硫酸）计量泵的冲程频率，对加碱（或酸）量进行即时调整，保证出水在设定的pH控制范围内。

中和后的废水再经第二个管式混合器与投加的混凝剂（PAFCS或PAC）和破乳剂氯化钙混合由第一隔室下端孔口进入，混凝剂和破乳剂按事先人工设定投加量的计量泵定量投加，其投药量可在其额定范围内根据需要随时进行调整。

废水和药剂在强化反应的搅拌作用下形成细小的矾花絮凝体和油珠，然后经第一隔室上端孔口进入第三个管式混合器。

向第三个管式混合器投加高分子助凝剂后废水由第二隔室上端孔口进入。

在搅拌作用下，细小絮凝体相互碰撞、合并，在助凝剂对絮凝体的架桥、罗捕、卷扫作用，使细小絮凝体合并成大颗粒絮凝物和油滴。

再由隔板下部孔口进入第三隔室。

第三隔室低速搅拌，进一步促使絮凝物碰撞合并、增大。

完成混凝反应的废水利用水位高差，由上端孔口流入气浮池进行固液和油水分离。

反应槽内壁采用FCS改性氯磺化聚乙烯玻璃鳞片涂料防腐。

污染物分离单元

处理系统中利用斜板隔油和二级气浮装置进行絮凝污染物与水的分离。

二级气浮装置

二级气浮装置是将二个气浮池组合成一个整体设备，其工艺特点是强化预处理功能，结构特点紧凑成套，功能集中。

处理能力10m3/h。

◎一级气浮池具有澄清池的悬浮过滤功能，经反应槽破乳和絮凝反应的污水由上进入一级气浮池的悬浮过滤分离室，絮凝体与溶气水释放器释出的微气泡逆向接触，在动态平衡作用下，水层中间形成一层相对稳定、不沉不浮的悬浮絮凝层，污水穿过该层时絮凝体被过滤截留，使悬浮絮凝层厚度和浓度不断增加，到一定限度时动态平衡破坏，大块絮体便上浮至水面，作为渣层被刮渣机刮除，浮渣经渣槽被引入污泥槽。

◎污水进入二级气浮后残余悬浮物与从释放器出流的溶气水中释放的微气泡顺流接触，同向上升，使微气泡黏附在水中残留的絮凝体、油珠、悬浮颗粒等杂质上，并随气泡的上升将颗粒杂质带至液面形成浮渣，然后经旋转式刮渣机定期刮至渣槽内，再经管道排至污泥槽。

气浮使物理静止方法无法分离的颗粒杂质得到了充分的清除。

出水进入清水室，分别供溶气泵配制溶气水和中间提升泵向后续处理设施继续供水。

◎气浮溶气水用气浮池出水，溶气水回流比一级50%，二级40%，清水下向流速1mm/s。

制备溶气水的压缩空气来自公用工程或由配备的无油空气压缩机提供，本方案压缩空气由厂区公用工程提供，要求气压≥0.6MPa，气量≥0.018m3/min，由配置的贮气罐供气，与溶气泵的来水在溶气罐内逆向对流，在填料的作用下，进入的空气和水得到混合、加压，使空气在水中充分溶解。

溶气水经流量计分配后分别进入一级和二级气浮池接触室，由释放器减压消能后使溶解在水中的空气以微气泡形式呈雾状释出，在接触室内与废水中的悬浮物接触、上升，在分离室内悬浮物在水面形成稳定的浮渣层，清水进入连通的清水室，清水室内设出水堰，调节分离室液面高度，控制渣层底面在排渣堰口下3～5cm左右，出水高位自流进入水解酸化池。

◎溶气水制备采用强制内循环措施，溶气罐内达到高水位时，开始内循环，进气电磁阀和设在溶气罐循环管上的电磁阀同时开启，在正压作用下，设在溶气泵吸水管上的止回阀立刻关闭，清水暂停吸入，溶气罐内的溶气水除继续受溶气泵循环加压外，亦在水泵叶轮的高速搅拌作用下，使空气能更充分地溶解到水中，没有空气溶解不足的缺点。

溶气罐内低水位时，进气电磁阀和溶气罐循环管上的电磁阀均关闭，溶气泵仍继续运行，这时吸水管路产生负压，止回阀开启，清水被吸入，此时依靠溶气罐内填料，使水与罐内足量空气长时间接触，使空气在水中的溶解仍很充分。

正常水位时，进气、吸水同时进行。

整个过程自动运行。

◎气浮池刮渣采用中心传动旋转式刮渣机，定期自动刮渣，刮板外缘线速度3m/min。

六．主要建（构）筑物和工艺设备性能参数及规范

JR-2型乳化液处理机为一体化设备。

由反应箱、二级气浮系统、二级活性炭过滤系统、加药系统、电控系统、楼梯六个部分组成。

　　反应箱:

A×B×L=1500×1000×800（mm）,V有效=0.96m3,t=28.8min,内设搅拌机,N=0.55KW；

　　加药系统:

Φ×H=450×790（mm）,V有效=0.15m3；配有两台加药泵及搅拌机,N=0.37KW。

　　二级气浮系统:

Φ×H=1.00×1.25（m）,Q=2m3/h接触室上升流速Vc=10mm/S,气浮分离速度Vs=2.0mm/S,分离室停留时间10min,R=30﹪,水

　　压力0.25～0.3MPa，设出水调节装置；

　　溶气泵:

32FPD15Z,Q=3.6m3/h,P=3.5-4.5kgf/cm2,N=2.2KW；

　　活性炭过滤系统：

Φ×H=0.80×2.00（m）,配有过滤泵CDL2-20；

设备外形尺寸:

L×B×H=4400×2200×2100（㎜）,Q=1m3/h装机容量:

4.5KW。

（1）．pH调整

a.酸液投加箱：

型号：

JYX-100

材质：

聚乙烯（PE）

外形尺寸：

φ450，H790mm

容积：

150L

运行重量：

150Kg

数量：

1只

外部装置：

带报警点侧装式磁性液位计

b.酸液计量泵：

型号：

AA966－Y（美国米顿罗自动控制电磁隔膜计量泵）

主要参数：

最大流量Qmax=7.6L/h，最小流量Qmin=0

出口压力Pmax=0.35Mpa

耗电N=0.022KW

调节方式：

冲程（手动）、频率（自动）双调节

材质：

泵头PVC（聚氯乙烯）

膜片加氟复合膜

数量：

一台

制造厂商：

美国.米顿罗公司

c.碱液投加箱：

型号：

JYX－150

材质：

聚乙烯

外形尺寸：

φ450，H790mm

容积：

150L

运行重量：

180Kg

数量：

一只

外部装置：

带报警点侧装式磁性液位计

d.碱液计量泵：

型号：

B946－Y（美国米顿罗自动控制电磁隔膜计量泵）

主要参数：

最大流量Qmax=7.6L/h，最小流量Qmin=0

出口压力Pmax=0.2Mpa

耗电N=0.022KW

调节方式：

冲程（手动）、频率（自动）双调节，

材质：

泵头PVC（聚氯乙烯）

膜片加氟复合膜

数量：

一台

制造厂商：

美国.米顿罗公司

e.硫酸、氢氧化钠计量箱：

型号：

JX－50

材质：

有机玻璃

外形尺寸：

φ400，H500mm

容积：

50L

运行重量：

80Kg

数量：

二只

制造厂商：

本公司

（2）破乳剂投加

a.加药箱：

型号：

JYX－150

材质：

聚乙烯

外形尺寸：

φ450，H790mm

容积：

150L

运行重量：

150Kg

数量：

一只

外部装置：

带报警点侧装式磁性液位计

b.计量泵：

型号：

GM0050（美国米顿罗手动控制机械隔膜计量泵）

主要参数：

最大流量Qmax=50L/h，最小流量Qmin=0

出口压力Pmax=1.0Mpa

耗电N=0.25KW

调节方式：

手动调节冲程频率和长度

材质：

泵头PVC（聚氯乙烯）

膜片PTFE

数量：

一台

制造厂商：

美国.米顿罗公司

c.溶药箱：

材质：

聚乙烯

外形尺寸：

φ450，H790mm

容积：

150L

运行重量：

150Kg

数量：

一只

d.溶药搅拌机：

形式：

立式

型号：

S1-09

数量：

一台

性能参数：

搅拌轴长：

800mm

转速：

n1=136r/min

桨叶形式：

推进式

搅拌器材质：

不锈钢

搅拌电机：

功率：

0.37Kw

转速：

1450r/min

防护等级：

IP54

绝缘等级：

F

环境温度：

≤40°C

重量：

30Kg/台

制造厂商：

搅拌轴、桨叶：

本公司

（3）混凝剂投加

a.加药箱：

型号：

JYX－150

材质：

聚乙烯

外形尺寸：

φ450，H790mm

容积：

150L

运行重量：

150Kg

数量：

一只

外部装置：

带报警点侧装式磁性液位计

b.计量泵：

型号：

GM0025（美国米顿罗手动控制机械隔膜计量泵）

主要技术参数：

最大流量Qmax=25L/h，最小流量Qmin=0

出口压力Pmax=1.2Mpa

耗电N=0.25KW

调节方式：

手动调节冲程频率和长度

材质：

泵头PVC（聚氯乙烯）

膜片PTFE

数量：

一台

制造厂商：

美国.米顿罗公司

c.溶药箱：

型号：

RYX－150

材质：

聚乙烯

外形尺寸：

φ450，H790mm

容积：

150L

运行重量：

150Kg

数量：

一只

d.溶药搅拌机：

形式：

立式

型号：

S1-09

数量：

一台

性能：

a．搅拌轴长：

800mm

b．转速：

n1=136r/min

c．桨叶形式：

推进式

d．搅拌器材质：

不锈钢

e．搅拌电机：

功率：

0.37Kw

转速：

1450r/min

防护等级：

IP54

绝缘等级：

F

环境温度：

≤40°C

f．重量：

30Kg/台

制造厂商：

搅拌轴、桨叶：

本公司

（4）二级气浮

型号：

MLS-10

数量：

1套

性能：

a.处理能力：

1m3/h

b.分离时间：

0.5h

c.回流比：

50%

d.运行重量：

2.0吨

结构：

a.外形尺寸：

φ1000mm×1250mm

b.内部装置：

释放器

c.外部装置：

刮渣机，溶气泵，溶气罐，贮气罐，现场按钮箱，流量计，压力表，阀门，管道

材质：

a.本体：

Q235（碳钢）

b.防腐：

内壁涂刷FX无溶剂不饱和聚酯树脂玻璃鳞片塗料，外壁刷环氧漆

主要附配件性能参数：

溶气泵

型号：

32FPD15Z,Q=3.6m3/h,P=3.5-4.5kgf/cm2,N=2.2KW；

外形尺寸：

580mm×380mm×350mm

泵头材质：

不锈钢

主要参数：

流量8.3～11.7～15.3m3/h，扬程45～44～42m，

电机功率N=4KW

电机防护等级IP55，绝缘等级F，噪音等级≤64dB（A）

数量：

1台

溶气罐

型号：

RG－250

外形尺寸：

φ273H2100

主体材质：

碳钢，内壁涂刷FX无溶剂不饱和聚酯树脂玻璃鳞片塗料防腐，外壁涂刷环氧漆

主要参数：

工作压力0.6MPa，填料层高500mm。

主要附件：

液位继电器，流量计，压力表，安全阀，手动蝶阀，填料

运行重量：

500Kg

数量：

一台

释放器

型号：

GXS－Ⅲ

数量：

二套

刮渣机

型号：

XZF-200

电机功率：

0.37KW

数量：

二台

制造厂商：

转轴、刮板：

本公司

（5）生物炭过滤器

①形式：

圆形密闭立式容器

②型号：

GHT－80AF

③数量：

2台

④性能：

a.运行方式：

单流压力式

b.严密性试验：

0.4MPa试压无渗漏

c.工作介质：

废水，活性炭

d.工作温度：

常温

e.滤速：

6～9m/h

f.活性炭层高：

1.0m（202型果壳活性炭）

g.运行重量：

1500Kg

h.使用环境：

室内

⑤结构：

a.外形尺寸：

Φ800，H2000

b.内部装置：

下布集水：

穹形孔板，上布集水：

消能罩喇叭口

c.外部装置：

本体接管，手动涡轮蝶阀，压力表，取样斗

⑥材质：

a.本体：

Q235（碳钢）

b.防腐：

内壁衬胶，外壁刷环氧漆

七．供配电及自动控制

本系统经调试正常投运后基本上能连续自动运行，废水从提升进入运行的处理设施开始到出合格水能按设定流程自动进行。

只有少数运行工况的实施要工作人员通过手动切换和调节相应阀门的启闭状态来实现。

如投配药、溶药、调整加药量等要工作人员在现场操作。

系统中分段设置液位、流量、压力、pH值等仪表用于现场监测相关单元装置的运行情况。

加药箱设置液位仪，有超限报警功能，并与相应水泵实现连锁，以控制水泵的工作状态。

根据国家标准《供配电系统设计规范》（GB50052-95）中关于负荷分级的规定，装置所有负荷均为三级负荷。

处理系统中的大部分用电设备均为三相对称的线性负荷，预计用电设备投运后产生的高次谐波最大允许值符合《电能质量公用电网谐波》（GB/T14549-93）的要求，不需要采取防止高次谐波污染电网的措施。

由于用电负荷较少，功率因数由工厂变电所统一补偿，本系统配电装置不另设功率因数补偿装置。

设计和供货分界点为本处理系统配电主进线断路器电源进线侧。

装机容量4.5KW。

配电控制由GGD型室内固定式低压配电柜为处理系统所有低压用电设备提供并控制380V/220V电源，共设置1台，布置在专设的配电控制室内；用电设备现场设置启停控制按钮箱；气动控制现场设置相对集中的电磁阀箱。

不属于处理设施系统范围内的其它电气供电，由用户另行安排。

在调试和维修时，各运行工况通过就地手动操作控制阀门相应运行工况的变换来实现对各运行工况的调整。

现场阀门设备，采用手动控制，并按防腐功能要求选用相应材质。

现场仪表能实现超限报警。

使用压缩空气设施的气源，由厂区公用工程统一供给，处理站房不单独设置气源装置，气源应洁净、无水、无油，系统用气情况如下

八.环境保护和安全生产

乳化液废水的治理，将会对水环境的改善起到较大的作用。

但废水处理站本身是个污染源，会对周围环境造成一定的影响。

设计方案中针对废水处理系统对环境造成有害影响的主要污染源在环境保护、劳动保护、生产安全等方面采取以下措施。

8.1环境保护

8.1.1系统定期排出的废水

（1）处理系统中的反冲洗排水；

（2）压滤机工作时排水；

（3）投、配药箱清洗排水；

（4）站房内地面冲洗排水。

处理措施：

将所有排水汇集到废水调节池后纳入废水处理系统统一处理。

8.1.2水泵运转时产生的中、低频噪声。

除小型电机随设备就近布置外，对功率较大的电机相对集中布置，单独设置隔音风机房；设备布置时尽量避免声源对周围人员集中的影响。

8.1.3加药用药剂在转移过程中的散落、升腾、飘逸物。

处理措施：

对腐蚀性较强的液体药剂，采用在密闭条件经管道有组织移送，能起到良好的防治效果，工艺设施中配备了真空抽吸装置。

8.2安全生产

安全生产主要是健全防护措施，如完善接触化学药品的防护装备，设置围栏及沟、坑盖，完善电气设施的绝缘和保护接地，加强处理站房内通风等；严禁在无安全和防护措施条件时，人员进入箱、池等封闭设备内检查维修。

对废水站操作人员、管理人员进行安全教育、制订操作规程和管理制度。