無機(jī)陶瓷膜處理冷軋廠乳化液廢水工藝
發(fā)布時(shí)間：
2023-05-04
通過對冷軋廠乳化液（含油）廢水處理方法的對比，說明處理該廢水采用無機(jī)陶瓷膜處理裝置完全可行；介紹了無機(jī)陶瓷膜處理冷軋廠乳化液（含油）廢水的工藝過程及處理系統(tǒng)組成。
1、前言
膜技術(shù)被稱為21世紀(jì)的水處理技術(shù)，是近40年來發(fā)展最迅速、應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。冷軋廠乳化液（含油）廢水處理領(lǐng)域，也是膜技術(shù)最重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。
冷軋廠乳化液（含油）廢水是鋼鐵行業(yè)冷軋廠生產(chǎn)過程產(chǎn)生的一種廢水，主要成分為2%～10%的礦物油和乳化劑，性質(zhì)十分穩(wěn)定，用一般物理和生化方法難以得到理想的處理效果，通常出水含油量為800～1000mg/L，達(dá)不到環(huán)保排放的要求。
冷軋廠乳化液（含油）廢水的處理方法有：重力分離法、顆粒化法、深層過濾法、氣浮分離法和超濾膜分離法。重力分離法、顆粒化法和氣浮分離法的去除率較低，出水含油量高，只能作為含油廢水的預(yù)處理；超濾膜分離法具有去除效率高，出水效果好的優(yōu)點(diǎn)，具體分為有機(jī)超濾膜分離法和無機(jī)超濾膜分離法。
有機(jī)超濾膜分離法，主要應(yīng)用于大型鋼鐵項(xiàng)目，冷軋廠乳化液超濾膜處理也在其中。乳化液通過有機(jī)超濾膜處理后，出水含油量為10～30mg/L。目前在國內(nèi)設(shè)計(jì)、制造和安裝的首套乳化液有機(jī)超濾膜處理系統(tǒng)，出水已達(dá)到了引進(jìn)超濾裝置的水平。有機(jī)超濾膜具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，出水水質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)。但有機(jī)膜還有明顯的缺陷，存在耐油、耐溫性能差、使用壽命短的缺點(diǎn)。近幾年冷軋廠乳化液（含油）廢水處理膜已由有機(jī)超濾膜轉(zhuǎn)為無機(jī)陶瓷膜。
無機(jī)陶瓷膜其具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、抗微生物侵蝕等優(yōu)點(diǎn)，因此已應(yīng)用于石油開采（油田注入水的處理）、食品飲料、制藥、生物工程、污水處理及飲用水凈化等領(lǐng)域。無機(jī)陶瓷膜對液體中所含機(jī)械雜質(zhì)的分離主要依據(jù)篩分理論，可以進(jìn)行油水分離是因?yàn)闊o機(jī)陶瓷膜是一種極性膜，具有親水疏油的特性，水與膜的界面能小于油與膜的界面能，所以在相同的壓力下，水比油容易通過膜孔而實(shí)現(xiàn)分離。因此，無機(jī)陶瓷膜在冷軋廠乳化液（含油）廢水處理應(yīng)用上有廣闊的前景。
2、處理工藝
2.1調(diào)節(jié)池預(yù)處理
來自冷軋廠的廢乳化液及部分含油廢水首先進(jìn)入格柵，除去大顆粒懸浮物。然后進(jìn)入預(yù)處理調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池接收間斷和連續(xù)來的含油廢水，起均質(zhì)均量調(diào)節(jié)作用，同時(shí)起到浮油直接回收和顆粒沉淀作用。經(jīng)預(yù)處理后的含油廢水通過提升泵送至紙帶過濾機(jī)。在調(diào)節(jié)池上設(shè)有刮油刮渣機(jī)，將池底沉渣刮到渣坑中；浮油通過懸浮式吸油泵送至廢油回收箱。沉渣將被泵往冷軋其它系統(tǒng)濃縮處理或集中挖出焚燒。廢水提升泵受調(diào)節(jié)池和循環(huán)池液位計(jì)的控制；由在線溫度檢測儀調(diào)節(jié)蒸汽加熱；由在線pH表指示調(diào)節(jié)池酸堿性。
2.2紙帶過濾機(jī)過濾處理
調(diào)節(jié)池中含油廢水被泵送至超濾循環(huán)池前，通過具有磁過濾紙帶的過濾機(jī)進(jìn)行過濾，去除廢水中大于5μm的金屬或非金屬顆粒。
2.3超濾處理及輔助裝置
供料泵將循環(huán)池含油廢水送至循環(huán)泵入口，與大回流液混合進(jìn)入超濾膜，一部分通過膜，成為凈化的滲濾液，大部分進(jìn)行大回流，還有一部分回流至循環(huán)池。通過供料泵連續(xù)給料，循環(huán)泵工作，并經(jīng)調(diào)節(jié)形成一個(gè)超濾管正常工作所必須的壓力網(wǎng)。
該系統(tǒng)包括循環(huán)池、超濾管、供料泵、循環(huán)泵、液位傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器及各種自控閥門。蒸汽加熱管、壓力和溫度報(bào)警和保護(hù)裝置與有機(jī)膜系統(tǒng)相同。
2.4超濾膜處理系統(tǒng)清洗
系統(tǒng)共設(shè)一套清洗裝置，清洗過程分漂洗、堿洗、酸洗。在整個(gè)清洗過程中，清洗泵和循環(huán)泵均投入工作。清洗時(shí)，先漂洗一段時(shí)間，而后自動(dòng)投入酸洗和堿洗工作。正常清洗采用堿性清洗液清洗，并定期加用酸性清洗液清洗，以提高清洗質(zhì)量。清洗后達(dá)到的效果以在清洗過程中超濾凈水量的增量為指標(biāo)，由流量傳感器計(jì)算機(jī)數(shù)模轉(zhuǎn)換CRT顯示并參與控制，清洗結(jié)束后即可重新投入超濾運(yùn)行。
超濾膜清洗裝置由漂洗池、堿洗池、酸洗池和清洗泵組成。在每個(gè)池中設(shè)有蒸汽加熱管，由池內(nèi)的在線溫度表檢測廢水溫度，通過裝設(shè)在管道上的閥控制蒸汽加量，以保證超濾管所需的最佳工藝溫度。各個(gè)池內(nèi)都設(shè)有液位計(jì)，指示各池的液位。
2.5乳化油分解處理
從調(diào)節(jié)池廢油收集池輸送來的含油廢水和循環(huán)箱排出的濃乳化液，含油量為20%～40%，通過將濃縮液加溫至一定溫度，并加硝酸酸化，使油水進(jìn)一步分離，并利用水比油的比重大的特點(diǎn)，使水沉降在槽罐底部，將下部含油廢水排至地坑，水放出后可得到含油濃度為50%～90％的廢油液體，而后送至廢油收集箱。
本系統(tǒng)共設(shè)兩臺乳化油分解裝置，可單獨(dú)使用或同時(shí)使用。乳化油分解裝置由分解槽、加溫裝置、加酸裝置（硝酸貯罐+硝酸泵）、在線溫度計(jì)和液位計(jì)及管路閥門組成。根據(jù)池內(nèi)的在線溫度表檢測廢水溫度，并通過裝設(shè)在管道上的閥門控制蒸汽加量，以得到超濾管所需的最佳工藝溫度。硝酸貯罐酸液由硝酸泵送至乳化油分解槽。
2.6廢油收集與輸送
收集調(diào)節(jié)池分離出的廢油及分解箱廢油。蒸汽將廢油加熱至80℃，以便于輸送。運(yùn)輸車定期將廢油送出。
3、電氣與控制
超濾系統(tǒng)裝置儀電控制系統(tǒng)可以根據(jù)要求，設(shè)計(jì)成全自動(dòng)和手動(dòng)控制兩種模式。全自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由現(xiàn)場儀表、PLC控制裝置、低壓控制柜、工控機(jī)CRT監(jiān)控系統(tǒng)、現(xiàn)場泵閥操作箱及系統(tǒng)軟件等部分組成。整個(gè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場模擬量和開關(guān)量信號的自動(dòng)采集、自動(dòng)處理。CRT上全面監(jiān)控，現(xiàn)場設(shè)備具有全自動(dòng)運(yùn)行和手動(dòng)干預(yù)等控制功能。
4、結(jié)論
（1）采用無機(jī)陶瓷微濾膜工藝，經(jīng)過多次工程實(shí)際應(yīng)用證明，用于處理冷軋廠乳化液（含油）廢水是完全可行的。
（2）無機(jī)陶瓷微濾膜處理冷軋廠乳化液（含油）廢水，出水根據(jù)具體達(dá)標(biāo)排放的要求，可能還需結(jié)合MBR等生化處理。
（3）廢油處理可采用硝酸處理，也可采用破乳劑進(jìn)行處理。
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