特種膜分離在廢乳化液處理上的應用

張傳可 惠宇濤 呂尤 趙學志

摘要：目前國內乳化液處理普遍采用化學加藥破乳，再后續生化處理的工藝，該方法投加大量化學藥劑，產生二次固體危廢，綜合處置成本高。采用荷蘭B&C特種超濾膜技術對乳化液濃縮破乳回收基礎油，超濾產水后續生化處理的新工藝路線具有很好的工藝先進性。通過工藝運行數據顯示，含油率1%～3%的乳化液，經過特種超濾濃縮破乳后濃縮液含油率可達15%～20%，超濾產水含油率小于50mg/l，COD為15000～20000mg/l，后續經厭氧和A/O生化+Fenton氧化后出水小于500mg/l，達到處理標準。

關鍵詞：乳化液;化學加藥破乳;特種超濾膜技術;含油率;回收基礎油

中圖分類號：X703.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）02-00-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.02.038

Abstract：At present， the chemical emulsification demulsification is commonly used in domestic emulsion treatment， followed by biochemical treatment. This method adds a large amount of chemical agents， which results in secondary solid danger and high comprehensive disposal costs. Adopting the Dutch B & C special ultrafiltration membrane technology to concentrate and demulsify the emulsion to recover the base oil， and the new process route for the subsequent biochemical treatment of ultrafiltration water production has good technological advancement. According to the process operation data， the emulsified liquid with an oil content of 1%～ 3% can reach 15% ～ 20% after being concentrated and demulsified by special ultrafiltration. The oil content of the ultrafiltration produced water is less than 50mg / l， COD15000 ～ 20000mg / l， subsequent anaerobic and A / O biochemical + Fenton oxidation， the effluent is less than 500mg / l， which meets the treatment standard.

Key words：Emulsion;Chemical demulsification;Special ultrafiltration membrane technology;Oil content;Recovered base oil

1 項目概況

某江蘇危廢處置單位擁有乳化液25000噸/年的危廢處理資質，項目于2018年2月份建成投產。乳化液處理技術采用荷蘭B&C特種超濾膜技術替代化學加藥破乳，超濾產水后續再通過生化和物化處理COD出水小于500mg/l回用于生產。

2 工藝介紹

乳化液處理工藝流程如下圖1所示。

上述乳化液處理工藝路線主要由預處理+特種超濾膜處理+厭氧+A/O+MBR+催化氧化。預處理采用隔油池和格柵去除乳化液里面的浮油和大的SS，保證后續特種超濾膜穩定運行。乳化液經特種超濾膜多次循環過濾后實現破乳，濃縮液排入儲罐靜置分層回收基礎油，產水后續進入厭氧池+A/O+MBR生化處理，生化處理出水COD再經催化氧化處理后COD小于500mg/l回用。

超濾破乳采用進口特種超濾有機膜，設計膜通量50L/㎡·h。厭氧反應器采用UASB，考慮到乳化液廢水的水質復雜和難生化降解性，水力停留時間6天。生化工藝考慮到廢水濃度高，不容易降解，泥齡長不易泥水分離和保證后續催化氧化效果，采用A/O+MBR，水力停留時間20天，污泥負荷約0.15kgCOD/kgMLSS.d。末端催化氧化采用Fenton高級氧化技術確保出水達到回用要求。

3 運行分析

3.1 特種超濾膜運行分析

危廢中心乳化液的收集涉及好多產廢單位，因此收集到的廢乳化液含油率波動較大基本在1%～5%的含油率區間，通過乳化液儲罐的調蓄和緩沖均質，進入特種超濾膜系統的乳化液含油率相對比較穩定。

特種超濾膜運行產水通量受乳化液濃度影響較大，當乳化液濃度較低小于5%時，膜通量較高可大于50L/㎡·h，隨著濃縮倍數的增加，乳化液的濃度也來越高，此時膜通量會逐漸降低，當膜通量降低到一定產水量時，系統停機將濃縮破乳后的乳化液排出，然后特種超濾膜系統進入下一個循環批次。結合工程實踐、特種超濾膜維護要求和膜通量的變化，每1～2個星期對超濾膜進行化學清洗恢復膜通量，保證膜的使用壽命。參照國內已建成并運行的其他危廢中心采用特種超濾膜濃縮破乳分離乳化液的使用情況，正常的運行維護下特種超濾膜的使用壽命可到2.5年。

在運行過程發現隨著機加工過程新型乳化劑的使用，乳化液的穩定性和復雜度約越來越高，有時超濾破乳效果不理想不能夠實現全部破乳，后續需要繼續采用蒸發設備進行破乳回收油。

3.2 COD數據分析

某危廢中心特種超濾膜乳化液處理系統自2018年7月22日到9月5日之間的COD運行數據，可以看出乳化液的超濾產水COD變化較大15000～20000mg/l之間，盡管超濾產水的COD變化較大，考慮到危廢中心收集眾多廢乳化液廠家產生的廢乳化液的復雜性，COD的波動還是符合預期。超濾產水經過生化處理后MBR的產水COD也相對穩定650～850mg/l之間，COD的去除率在94.5%～96%之間，可以看出乳化液破乳產水大部分COD還是能夠依靠微生物降解的，由于短期內乳化液的量達不到設計負荷，后續隨著處理量變大生化負荷增加的工況下，MBR產水的COD可能會進一步升高。

催化氧化采用芬頓高級氧化對MBR出水進行氧化去除難降解的有機物，為確保出水穩定投藥量按照MBR出水COD較高800mg/l的工況運行，采用芬頓催化氧化后的出水COD基本在300～450mg/l，COD的去除效率在45%～55%之間，處理后的出水能夠達到小于500mg/l的回用要求。

4 結論

某危廢中心對廢乳化液處理采用超濾濃縮破乳替代化學加藥破乳，后續對超濾產水采用生化+芬頓催化氧化處理工藝路線實踐，可得出以下結論：（1）特種超濾膜可以實現對廢乳化液的濃縮破乳，并回收基礎油，與化學藥劑破乳工藝比明顯減少了二次固體危廢的產生。（2）超濾產水通過后續生化和芬頓催化氧化可以將COD從20000mg/l處理到500mg/l以下。（3）隨著新型乳化劑的使用，超濾破乳難度也在增加，運行過程會有部分超濾濃縮液實現不了破乳，需要采用蒸發設備破乳回收油。

參考文獻

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收稿日期：2019-12-21

作者簡介：張傳可（1979-），男，漢族，本科學歷，中級，研究方向為水處理。