申请日2014.12.23
公开(公告)日2015.04.08
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明公开了一种热处理废水的分离处理装置及废水处理方法，属于废水处理领域。本发明的废水处理装置包括沉淀池，反应池，离心分离装置，压力泵，超滤装置和纳滤装置，沉淀池，反应池，离心分离装置，压力泵，超滤装置和纳滤装置依次通过管道连接，离心分离装置上设有排油口和储水槽，离心分离装置中填充有丙烯酸聚合树脂。本发明中的废水处理方法通过沉淀、破乳、吸附、超滤和纳滤等步骤将废水中的油性物质分离后提取、除杂、再利用，将水中非油性物质过滤、净化，最后得到的处理之后的水可循环使用或直接排放，实现了资源的重复利用，有效节约能源、保护环境。
摘要附图
权利要求书
1.一种热处理废水的分离处理装置，其特征在于：包括沉淀池(1)，反应池(2)，离心 分离装置(3)，压力泵(4)，超滤装置(5)和纳滤装置(6);沉淀池(1)、反应池(2)、离 心分离装置(3)、压力泵(4)、超滤装置(5)和纳滤装置(6)依次通过管道连接;所述的 离心分离装置(3)上设有排油口(301)和储水槽(302)。
2.根据权利要求1所述的一种热处理废水的分离处理装置，其特征在于：所述的反应池 (2)中设有pH监测器。
3.根据权利要求1所述的一种热处理废水的分离处理装置，其特征在于：所述的离心分 离装置(3)中填充了50-90%体积的丙烯酸聚合树脂，离心分离装置(3)中设有脱油回收装 置。
4.根据权利要求1所述的一种热处理废水的分离处理装置，其特征在于：所述的超滤装 置(5)中设有陶氏超滤膜，超滤膜孔径为0.001～0.02μm。
5.根据权利要求1所述的一种热处理废水的分离处理装置，其特征在于：所述的纳滤装 置(6)中设有聚酰胺纳滤中空纤维复合膜，膜孔径为9-10nm，相对截留分子量为200-1000 D。
6.一种热处理废水的处理方法，其特征在于：使用权利要求1中所述的一种热处理废水 的分离处理装置，其步骤为：
(a)将热处理工艺中产生的废水泵入沉淀池(1)中静置1-2h;
(b)将静置后的废水引入反应池(2)中，加入破乳剂混合均匀后用酸将废水的pH值 调节至6-7.5，然后静置20-30min;
(c)静置结束后，向步骤(b)中的废水中添加吸附剂，静置1-2h，吸附剂与废水的质 量比为(0.02-0.06):1;
(d)关闭排油口(301)，将步骤(c)中的废水引入离心分离装置(3)中，经丙烯酸聚 合树脂吸油后进入储水槽(302)中;
(e)用压力泵(4)将储水槽(302)中的水泵入超滤装置(5)中进行超滤处理;
(f)将经超滤处理的水泵入纳滤装置(6)中进行纳滤处理;
(g)将纳滤处理后的水用于热处理工艺或直接排放;
(h)热处理废水按照步骤(a)～(g)运行2-3天后，打开排油口(301);启动离心分 离装置(3)中的脱油回收装置对丙烯酸聚合树脂进行加压旋转脱油，脱油结束后，关闭排油 口和脱油回收装置，继续按照步骤(a)～(g)进行热处理废水处理。
7.根据权利要求6所述的一种热处理废水的处理方法，其特征在于：所述的步骤(b) 中破乳剂由烷基酚醛树脂嵌段聚醚与聚磷酸酯组成，烷基酚醛树脂嵌段聚醚与聚磷酸酯的质 量比为1:(1.5-2.5)，破乳剂的加入量为废水质量的1-3%;调节废水pH的酸为质量分数为 0.5%-1%的盐酸。
8.根据权利要求6所述的一种热处理废水的处理方法，其特征在于：所述的步骤(c) 中的吸附剂由水溶性聚亚烷基二醇、钛酸钾、二氧化硅、硬脂酸丁酯、蔗渣、安息香二乙醚 和水反应得到。
9.根据权利要求6所述的一种热处理废水的处理方法，其特征在于：所述的步骤(d) 中的，水的流速为5-8m3/h。
10.根据权利要求6所述的一种热处理废水的处理方法，其特征在于：所述的步骤(h) 中的脱油条件为将丙烯酸聚合树脂以600-1000r/min的转速旋转30-50min。
说明书
一种热处理废水的分离处理装置及废水处理方法
技术领域
本发明属于废水处理领域，更具体地说，涉及一种热处理废水的分离处理装置及废水处 理方法。
背景技术
热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的 金相组织结构来控制其性能的一种金属热加工工艺。热处理前道工序过程十分复杂，前有锻 造、铸造、车、洗、刨、磨、清洗，后有回火、退火、抛丸、清洗等工艺，每道工序都会接 触到冷却油或淬火油，这些冷却油或淬火油在前清洗或后清洗过程中汇集在清洗槽中，产生 含油量较高的热处理废水，含油废水的处理一直是废水处理领域内的难点，此外，热处理废 水中含油组分复杂，还含有清洗剂(主要为阴离子表面活性剂(LAS))、铁锈、粉尘颗粒、 碳酸钠、磷酸盐、铝盐、脂肪酸、氢氧化钠等物质，这给热处理废水的处理过程又增加了难 度。热处理过程中产生的废水COD含量高，成分复杂，常规的沉降、絮凝无法处理，而且处 理过程中如若投入更多的物质进行化学反应使得水质更加复杂，处理难度更大，这些热处理 废水如不及时进行分离处理，势必会对水资源及土壤等造成污染，威胁环境及人类健康。因 热处理企业产生的废水量较电镀、造纸、染印、油漆、农药等行业产生的废水量少，所以目 前环保部门以及生产企业在热处理废水的处理领域投入的研究比较少，现有技术中没有合适 的废水处理工艺适用于热处理废水的处理。
经检索，中国专利申请公开号为CN 101279786 A，申请日期为2007年4月4日的专利 申请文件公开了一种含油废水的处理方法，该发明是针对炼油厂含油废水、油田采油废水的 处理方法，先将破乳剂A投入含油废水中，经破乳反应后，再将絮凝剂B投入含油废水中; 破乳剂A是一种季铵型的阳离子聚合物，絮凝剂B是一种以磺甲基聚丙烯酰胺为主要成分的 胶体水溶液;经该发明的方法处理后的含油废水，特别是炼油厂含油废水、油田采油废水， 可以满足后续生化处理的工艺指标要求，但是该发明提供的含油废水处理方法不适合于热处 理过程中产生的废水，因为炼油厂和油田采油废水中组分简单，只含有废油，因此处理起来 比较容易，此外，该发明中提供的处理方法不能将废水中的油回收利用，这势必会造成资源 的浪费，而且处理完含油废水后还会产生大量的废破乳剂和絮凝剂，这也是一种污染和浪费。 中国专利申请公开号为CN 102276072 A，申请日期为2010年6月11日的专利申请文件公开 了一种用破乳剂进行碱性含油废水的处理方法，主要步骤包括：制备破乳剂，将破乳剂加入 一次破乳罐中进行一次充分搅拌，通过一次涡凹气浮处理，处理后的水进入二次破乳罐中进 行二次破乳，进入气浮池进行二次溶气气浮处理，高效率处理碱性含油废水。但是该发明提 供的碱性含油废水的处理方法比较简单，不适合于热处理过程中产生的废水，热处理工艺中 产生的废水成分复杂，目前还没有研究报道相关废水处理方法。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有技术中没有适用于热处理工艺中产生的废水的处理方法以及含油废水处理方法 无法回收利用其中的油等问题，本发明提供一种热处理废水的分离处理装置及废水处理方法。 发明人针对热处理企业中产生的工业废水进行专项研究，并对废水含油、含清洗剂、粉尘、 铁锈等微粒进行实验，最后研究出一种通过过滤、吸附、加压分离等方法处理热处理废水的 方法，可以将废水中的油性物质分离后提取、除杂、再利用，将水中非油性物质过滤、净化， 最后得到的处理之后的水可循环使用或直接排放，实现了资源的重复利用，有效节约能源、 保护环境。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种热处理废水的分离处理装置，包括沉淀池，反应池，离心分离装置，压力泵，超滤 装置和纳滤装置;沉淀池、反应池、离心分离装置、压力泵、超滤装置和纳滤装置依次通过 管道连接;所述的离心分离装置上设有排油口和储水槽。
优选地，所述的反应池中设有pH监测器。
优选地，所述的离心分离装置中填充了50-90%体积的丙烯酸聚合树脂，离心分离装置中 设有脱油回收装置。
优选地，所述的超滤装置中设有陶氏超滤膜，超滤膜孔径为0.001～0.02μm。
优选地，所述的纳滤装置中设有聚酰胺纳滤中空纤维复合膜，膜孔径为9-10nm，相对截 留分子量为200-1000D。
一种热处理废水的处理方法，使用上述的一种热处理废水的分离处理装置，其步骤为：
(a)将热处理工艺中产生的废水泵入沉淀池中静置1-2h;
(b)将静置后的废水引入反应池中，加入破乳剂混合均匀后用酸将废水的pH值调节至 6-7.5，然后静置20-30min;
(c)静置结束后，向步骤(b)中的废水中添加吸附剂，静置1-2h，吸附剂与废水的质 量比为(0.02-0.06):1;
(d)关闭排油口，将步骤(c)中的废水引入离心分离装置中，经丙烯酸聚合树脂吸油 后进入储水槽中;
(e)用压力泵将储水槽中的水泵入超滤装置中进行超滤处理;
(f)将经超滤处理的水泵入纳滤装置中进行纳滤处理;
(g)将纳滤处理后的水用于热处理工艺或直接排放;
(h)热处理废水按照步骤(a)～(g)运行2-3天后，打开排油口;启动离心分离装置 中的脱油回收装置对丙烯酸聚合树脂进行加压旋转脱油，脱油结束后，关闭排油口和脱油回 收装置，继续按照步骤(a)～(g)进行热处理废水处理。
优选地，所述的步骤(b)中破乳剂由烷基酚醛树脂嵌段聚醚与聚磷酸酯组成，烷基酚醛 树脂嵌段聚醚与聚磷酸酯的质量比为1:(1.5-2.5)，破乳剂的加入量为废水质量的1-3%;调 节废水pH的酸为质量分数为0.5%-1%的盐酸。
优选地，所述的步骤(c)中的吸附剂由水溶性聚亚烷基二醇、钛酸钾、二氧化硅、硬脂 酸丁酯、蔗渣、安息香二乙醚和水反应得到。
优选地，所述的步骤(d)中的，水的流速为5-8m3/h。
优选地，所述的步骤(h)中的脱油条件为将丙烯酸聚合树脂以600-1000r/min的转速旋 转30-50min。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明针对热处理废水中所含污染物的特点，设计了一种热处理废水的处理方法， 由烷基酚醛树脂嵌段聚醚与聚磷酸酯在特定比例下组成的破乳剂对热处理废水中的乳化油破 乳效果最好，与普通破乳剂相比较，破乳效果提高了35%左右;
(2)本发明中的吸附剂以蔗渣为原料，与水溶性聚亚烷基二醇、钛酸钾、二氧化硅、硬 脂酸丁酯反应得到，吸附剂吸附能力强，在废水处理过程中以固态形式存在，可回收利用， 不会使废水成分变的更复杂，经酸性溶液冲洗后可重复利用，成本低，水处理效果好;
(3)本发明提供的热处理废水分离处理装置结构简单，设计合理，易于制造，占地面积 小，废水处理效果好;其中，沉淀池能将废水中的大颗粒污染物通过沉降法去除，在反应池 中添加破乳剂，使废水中的乳化油破乳分层，然后在反应池中投加吸附剂，吸附剂能吸附废 水中的凝胶类、重金属类污染物，在离心分离装置中，丙烯酸聚合树脂能吸附废水中的油脂 类物质，当丙烯酸聚合树脂吸附饱和后(丙烯酸聚合树脂能吸取的油量是本身重量的20-25 倍)，启动脱油回收装置，将树脂吸附的油脂类物质通过加压离心的方式分离出来进行回收利 用(可添加到润滑、切削等工艺中);超滤膜装置可将废水中难沉降的大分子颗粒、有机物、 胶体过滤掉;纳滤装置中的纳滤膜的表层孔径范围在纳米级，可将一些大分子无机物，无机 盐、部分离子等截留，经纳滤处理后的水可直接排放或再次用于热处理工艺中;
(4)本发明提供的热处理废水方法中，投放的化学物质简单，不会对水体造成二次污染， 废油脱除后可再次用于润滑、切削等工艺中，废水的PH值调整至中性可以直接排放，不会 对水体造成富氧化的污染。
