扬州乳化液废水处理系统工艺

   扬州乳化液废水处理系统工艺冷轧乳化液废水设计处理量20m3/h，来水CODCr10000~40000mg/L，油含量1000~5000mg/L，具有乳化程度高，化学性质稳定，化学成分复杂，油类等有机污染物浓度高，可生化性差等特点。为满足生产需求，需对废乳化液进行预处理工作，处理后出水并入稀碱油废水系统进行生化处理，最终经超滤反渗透处理后回用。该乳化液废水处理系统原工艺为“调节池加温去除上层浮油+破乳+气浮+不锈钢超滤"，在处理过程中由于来水水质不稳定，破乳时间短效果差，油水相不能有效分离，气浮效果差，导致超滤膜污堵严重。超滤每运行24h就必须进行化学清洗，且清洗周期需24h以上，导致乳化液系统无法正常运行。

    为了增强破乳及气浮效果，减轻超滤膜污堵情况，笔者对该系统工艺进行优化试验研究。优化工艺为“调节池加温加酸破乳去除上层浮油+中和混凝+气浮"，经过试验，破乳及气浮效果得到有效改善，气浮后出水已经满足乳化液系统出水水质要求，可直接并入稀碱油废水处理系统进行二次处理，因此在原工艺基础上取消了超滤步骤，从而减少了超滤维护清洗、更换及运行费用。

    本试验探讨工艺优化对乳化液废水系统的影响，新工艺药剂选型及药剂投加量的确定。

    1、系统水质要求及工艺优化情况

    1.1.1运行情况

    乳化液废水处理系统设计提升量为20m3/h，来水主要污染物指标：来水CODCr10000~40000mg/L，油含量1500~5000mg/L，由于破乳及气浮效果差，不锈钢超滤进水CODCr在5000~30000mg/L，油含量1000~5000mg/L，造成不锈钢超滤膜污堵严重，导致系统无法正常运行。

    1.2工艺改进情况

    1.2.1原工艺流程图

    该工艺流程将调节池加温至65℃，通过刮油机回收上层浮油，破乳罐投加硫酸控制pH值进行破乳，破乳完成后自流进气浮池内，用气浮法去除水中悬浮的油粒及其他污染物，气浮池出水经纸带过滤机去除杂质，自流进超滤循环箱内，最后经不锈钢超滤膜过滤后排入稀碱油废水处理系统进行二次处理。

    在运行过程中，破乳效果不明显，气浮池CODCr去除率仅50%左右，不锈钢超滤膜污堵严重，不锈钢超滤膜每运行24h需化学清洗24~48h，清洗费用及清洗频次高，且很难*清洗干净，导致系统无法正常运行。

    1.2.2优化后工艺流程图

    该工艺流程将调节池加温至65℃，并投加硫酸控制pH值进行破乳，通过打回流操作，使硫酸与废乳化液充分反应，增强破乳效果，上层浮油通过刮油机进行回收，破乳罐前端投加液碱调节pH值至7~9，破乳罐出口处投加PAFC混凝剂，气浮池前端投加助凝剂PAM，通过气浮法去除水中悬浮的油粒及矾花等杂质，气浮池出水可直接排入稀碱油废水系统进行二次处理。经优化后，气浮效果得到明显提升，CODCr去除率达93.7%，出水CODCr小于2000mg/L，油含量小于200mg/L，可直接并入稀碱油废水系统，因此取消原工艺中超滤步骤，同时确保了乳化液系统的正常运行。

    2、优化试验研究药剂选择

    2.1絮凝剂的选择

    试验选取乳化液调节池内经硫酸破乳并加热至65℃后原水，试验前使用液碱进行中和处理，试验水样：CODCr含量30346mg/L，pH值为7.8(以下简称乳化液试验水样)。分别投加硫酸铝、PAC、PAFC作为絮凝剂进行药剂筛选实验，实验结果以上清液CODCr去除率作为判断依据，其结果如图3所示。

    在三种絮凝剂中，PAFC，投加浓度约250mg/L时，CODCr去除率可达78.9%，且絮团形成速度较快，沉淀时间短，沉淀效果明显由于其他两种絮凝剂。

    2.2助凝剂的选择

    取乳化液试验水样，分别投加阳离子、非离子、阴离子型PAM进行药剂筛选实验，实验结果以上清液CODCr去除率作为判断依据，其结果如图4所示。

    在三种类型PAM中，阳离子型PAM，投加浓度约1mg/L时，CODCr去除率可达66.4%。阳离子PAM对废水中的乳化油起到了电荷中和及压缩双电层的左右，促使乳化油滴进一步破乳析出，而且有机助凝剂有很长的分子链，能在经凝聚作用形成的胶体颗粒间进行桥架，形成大而坚实的絮体。

    2.3絮凝剂与助凝剂复合实验

    取乳化液试验水样，分别投加不同浓度PAFC搅拌后，投加1mg/L阳离子型PAM，然后经过简易气浮装置，模仿现场实际运行情况，取气浮后出水测CODCr含量，实验结果以出水CODCr去除率作为判断依据，其结果如图5所示。

    由图5可知：当PAFC投加量300mg/L，CODCr去除率可达99.1%。根据乳化液出水水质要求，实际运行过程中并不需要控制到最高CODCr去除率，以本实验水样为例，只需CODCr去除率大于93.4%，就满足生产运行需求，因此最佳PAFC投加量为200mg/L。

    3、现场试验

    3.1根据小试试验结果确定药剂种类及投加量

    通过小试试验结果，确定该工艺流程如图2所示，破乳罐出水将pH值调制7~9，投加PAFC约200mg/L，阳离子型PAM约1mg/L。

    3.2工艺设备参数

    在现场试验过程中，具体运行设备参数见表2。

    3.3现场试验结果

    根据小试实验结果及现场人工投加药剂试验，确定图2工艺流程满足乳化液废水处理要求，因此对现场加药管线进行改进工作，增设液碱、PAFC、PAM投加管线，改进完成后，进入试运行阶段，试运行期限为一个月，试验结果见表3。

    由表3可知，在为期一个月的试运行阶段，由于来水水质不同，根据出水效果，调节PAFC和PAM的投加量，其中PAFC投加量50mg/L，最高600mg/L，阳离子型PAM投加量.4mg/L，最高2.2mg/L，系统出水CODCr去除率平均可达93.7%，且出水中油和SS含量也满足系统出水指标要求，可直接排入稀碱油废水系统进行二次处理。因此此次工艺优化*解决了超滤污堵严重导致系统无法正常运行的问题，确保了乳化液系统的正常运行。

扬州乳化液废水处理系统工艺

    (1)将原乳化液废水处理工艺由“调节池加温去除上层浮油+破乳+气浮+不锈钢超滤"，优化为“调节池加温加酸破乳去除上层浮油+中和混凝+气浮"工艺是可行的，经优化后系统出水CODCr去除率平均可达93.7%。

    (2)经现场试验表明：使用PAFC和阳离子型PAM处理乳化液废水可提高CODCr去除率，投加量根据来水情况不同，需现场调节，其中PAFC投加量50mg/L，最高600mg/L，PAM投加量0.4mg/L，最高2.2mg/L。

    (3)经系统工艺优化后，气浮池出水水质稳定且可直接排入稀碱油废水系统进行二次处理，*解决了乳化液系统由于超滤污堵严重造成系统无法正常运行的问题。