某銅加工企業廢乳液處理系統工程設計

賈曉磊，張 婷

(1.中色科技股份有限公司，河南 洛陽 471039；2.洛陽北控水務集團有限公司，河南 洛陽 471039)

1 工程概況

乳化液是有色加工行業中常用的冷卻潤滑液，乳化液的特點是含油量高達數萬mg/L，其中主要為乳化油，油粒細、油品粒徑一般介于0.1μm～2μm，能穩定地分散于水中，體系穩定。使用后的乳化液叫廢乳液，廢水中含有大量有機物質，主要是由各種表面活性劑組成的乳化劑和有機防銹的添加劑，呈灰白色，靜置后液面有黑色油層[1]。高濃度乳化液廢水含油量大，CODcr濃度高，屬于難處理難降解高濃度有機廢水。某銅板帶企業采用二級破乳、二級混凝反應、二級氣浮、Fenton氧化、水解酸化及生物接觸氧化等綜合處理法成功的處理了這種廢水，出水指標符合《污水綜合排放標準》[2]二級標準。

2 廢水量及廢水水質

廢乳液主要是熱軋機組、軋輥磨床定期更換的廢液，每3個月更換1次，每次120m3。廢乳液系統處理規模為24m3/d。廢乳液主要水質指標為，pH=4～8、SS=7500 mg/L、CODcr=20000mg/L、BOD5=850mg/L、石油類=2000mg/L。

3 廢水處理工藝

3.1 工藝流程介紹

廢乳液經收集后進入隔油調節池，在池內設置高效除油裝置，初步去除浮油。廢乳液中油呈乳化狀態，本工藝采用二級化學破乳、二級混凝反應及二級氣浮方法。首先，向廢乳液中投加NaOH和CaCl2，水解后生成膠體，吸附油珠，并通過絮凝產生礬花等物理化學作用使其凝聚，然后通過后續氣浮裝置將油份去除。乳化液中CODcr含量極高，因此需投加高效混凝劑以去除廢水中的懸浮物及部分CODcr。混凝反應出水進入氣浮裝置，對廢乳液進行除油處理，氣浮不但能去除廢乳液中的大部分油，而且能去除大量的懸浮物。經過二級破乳、二級混凝反應及二級氣浮后，廢水經提升進入Fenton氧化池中，投加酸將pH調節至3左右，同時投加FeSO4及H2O2，通過深度氧化處理，廢水CODcr得到大幅降低。Fenton氧化出水進入初沉池，在池內同時投加堿，將pH值控制在9左右，同時投加PAC、PAM，去除廢水中的微小懸浮顆粒。初沉出水進入水解酸化池，水中不易降解的大分子結構有機物和某些有毒有害有機物在結構、性質上發生變化，從而水解成小分子，增強可溶性，然后在兼性微生物的作用下，將有機物降解，降低廢水CODcr值。水解酸化出水進入接觸氧化池內，池內設置穿孔曝氣及生物載體，空氣從池底進入并擴散，與廢乳液充分接觸，使其中具有充足的溶解氧，利用好氧微生物的氧化合成作用，去除水中呈溶解狀態或膠體狀態的的有機污染物。生化后的廢乳液自流到二沉池，使廢水中的微小懸浮顆粒及新陳代謝衰老的生物膜在此得到分離沉淀。廢乳液處理工藝流程圖如圖1所示。

圖1 工藝流程圖Tab.1 Process flow chart

3.2 主要水處理設備

(1)隔油調節池。地下鋼筋混凝土結構，1座；池內壁襯FRP防腐，有效容積100m3，水力停留時間4.17d，內設JSDY-1型高效除油器1套。

(2)一級破乳槽。碳鋼襯FRP防腐，1.5m×0.75m×2.5m，水力停留時間2h，1座。

(3)一級混凝反應槽。碳鋼襯FRP防腐，1.5m×0.75m×2.5m，水力停留時間2h，1座。

(4)一級氣浮槽。碳鋼襯FRP防腐，2.5m×1.5m×2.5m，水力停留時間7.5h，1座。內設配套溶氣水泵，Q=1m3/h，H=40m，P=0.55kW。

(5)二級破乳槽。碳鋼襯FRP防腐，1.5m×0.75m×2.25m，水力停留時間2h，1座。

(6)二級混凝反應槽。碳鋼襯FRP防腐，1.5m×0.75m×2.25m，水力停留時間2h，1座。

(7)二級氣浮槽。碳鋼襯FRP防腐，2.5m×1.5m×2.5m，水力停留時間7.5h，1座；內設配套溶氣水泵，Q=1m3/h，H=40m，P=0.55kW。

(8)中間水箱。碳鋼襯FRP防腐，1.5m×1.5m×2.25m，水力停留時間4.5h，1座。

(9)Fenton氧化槽。碳鋼襯FRP防腐，2.5m×2.0m×3.5m，水力停留時間15h，1座；槽內設曝氣攪拌裝置、pH在線檢測儀、酸投加裝置、H2O2投加裝置、Fe2SO4投加裝置。

(10)初沉槽。碳鋼襯FRP防腐，3.0m×2.0m×3.5m，水力停留時間18h，1座。

(11)水解酸化槽。碳鋼襯FRP防腐，2.0m×2.0m×3.0m，水力停留時間10h，1座。

(12)接觸氧化槽。碳鋼襯FRP防腐，5.0m×2.0m×3.0m，BOD5容積負荷5.0kg BOD5/(m3·d)，水力停留時間20h，1座；槽內設膜片式曝氣盤30套，生物載體20m3，曝氣風機2臺(1用1備)，風量=1.8m3/min，風壓4m，功率2.2kW。

(13)二沉槽。碳鋼防腐，2.0m×2.0m×3.0m，水力停留時間10h，1座。

4 運行效果及經濟和環境效益

廢乳液處理設備調試運行后，處理出水主要水質指標為，pH=6～9、SS=100 mg/L、CODcr=140mg/L、BOD5=25mg/L、石油類=8mg/L，符合《污水綜合排放標準》二級標準。本工程廢乳液處理規模為24m3/d，總投資為148萬元(土建投資65萬元，設備投資83萬元)，直接運行費用約3.9元/ m3。廢乳液經處理達到《污水綜合排放標準》二級標準后排放，降低了對自然環境的危害，具有良好的環境效益。

5 結論

廢乳液屬于難處理難降解高濃度有機廢水。本工程采用二級破乳、二級混凝反應、二級氣浮、Fenton氧化、水解酸化及生物接觸氧化等綜合處理，出水水質符合《污水綜合排放標準》二級標準，降低了環境污染，具有良好的環境效益。