废乳化液利用处置技术概述
2015-06-05朱华军
徐 明 朱华军 胡 伟
(1.南京大学环境学院,江苏 南京 210046; 2.江苏省环境科学研究院,江苏 南京 210036)
废乳化液利用处置技术概述
徐 明1,2朱华军2胡 伟2
(1.南京大学环境学院,江苏 南京 210046; 2.江苏省环境科学研究院,江苏 南京 210036)
简单的介绍了废乳化液的来源及危害,就现有各种废乳化液处理技术的优缺点进行了比较,通过对江苏省22家典型废乳化液产生企业产生的废乳化液特性进行详细分析,列出了江苏省废乳化液的一般处置、利用工艺,最后通过列举国内上海、天津等地废乳化液利用处置企业的先进处理工艺,提出了废乳化液的处理方向。
废乳化液,危害,处置技术,处理工艺
1 废乳化液的定义、来源及危害
1.1 乳化液的定义
乳化液是由油类、水、表面活性剂、电解质等物质组成的复杂混合物。废乳化液是指在经生产生活使用已不具有使用价值的乳化液,废乳化液的乳化稳定性、含油量、COD值、色度等非常高,同时含有大量表面活性剂。
1.2 废乳化液的主要来源
含油废水、废乳化液的来源广泛、成分复杂,主要来源于炼油厂废水、来港油轮压舱水、油脂厂含油废水、内燃机的含油废水、油田采油废水等。
1.3 废乳化液的危害
包括乳化液在内的含油废水对生态环境的影响主要体现在:1)危害人体健康:可引起人类头痛、恶心、呕吐、呼吸困难等。2)恶化水体,危害水生生物:浮油浮于水面形成油膜,隔绝空气与水体间的气体交换,致使水体缺氧,水生生物窒息死亡。3)污染大气:含油废水中挥发性有机物进入大气,污染水体上空和周围的大气环境。4)影响农作物生长:用含油污水灌溉农田,会影响农作物对养分的吸收,导致农作物减产或死亡。5)影响自然景观:油类在水体中会形成乳化体,这些乳化体常聚集在河流、湖泊、风景区等,形成大面积的黑褐色固体块,破坏自然景观。
2 废乳化液一般利用处置技术
2.1 废乳化液利用处置方法
目前常用的废乳化液处理方法主要有:物理法、物化法、化学法、生化法等。1)物理法:主要包括重力分离法、离心法、粗粒化法、膜分离法等。2)物化法:主要包括气浮法、吸附法、电磁吸附法等。3)化学法:主要包括酸化法、盐析法、电化学法、化学氧化法、化学絮凝法、微电解法等。4)生化法:分为好氧和厌氧处理法两大类。
2.2 各种处置方法优缺点比较
各种废乳化液的处理方法不同,决定了其在设备、构筑物、处理废水效果以及处理费用等方面也有所不同。各种废乳化液的处理方法比较结果见表1。
从表1中可以看出,废乳化液的各种处理方法都有其局限性,在实际处理过程中只能根据废乳化液的成分、油存在的形式、回收利用的深度以及排放方式等,选用合理的处理方法或者按照待处理废乳化液的成分和性质选用若干种处理方法。
3 江苏省废乳化液利用处置技术
3.1 江苏省典型废乳化液特性分析
本文对省内22家废乳化液产生企业产生的废乳化液(共30个样品)进行了取样,分析样品各指标的检测分析结果。
1)pH值。样品普遍呈现碱性,pH值在7~10之间。2)COD。样品化验分析显示,废乳化液COD普遍在10 000 mg/L~50 000 mg/L之间,个别样品COD超过80 000 mg/L,所有废乳化液样品中COD最高值在100 000 mg/L以上。一般而言,COD在80 000 mg/L以上的废乳化液会对废液处理设施造成较大负担,一般生化工艺难以处理。3)BOD5。样品BOD5指标分布在1 000 mg/L~10 000 mg/L之间,个别样品BOD5在10 000 mg/L以上。对于高BOD的废乳化液,处理设施须有深度处理工艺方可稳定达标。4)石油类。此次取得的样品中,石油类指标普遍很高,原因在于废乳化液中溶解有大量的油类,分散剂,表面活性剂。石油类的浓度10 000 mg/L~20 000 mg/L,另外,从样品的视觉观察中发现部分样品上层悬浮有大量的油类。5)色度。样品的色度普遍较高,大部分样品呈不透明乳液状,色度值在1 000~8 000。6)重金属。从检测结果中得出,所有样品没有检出Cd;两个样品检出含有Cr;13个样品检出含有Cu;16个样品检出含有Ni;所有样品均检出含有Zn,Fe,CN。
表1 主要类型的废乳化液处理方法及其优缺点的比较
3.2 江苏省废乳化液利用处置方法
针对以上江苏省废乳化液的特性分析结果,目前江苏省大部分废乳化液利用处置单位普遍采用物化加生化的处理方法,具体流程为:将废乳化液通过格栅去除较大悬浮物后进入隔油池静置,通过油水分离器回收浮油。剩余的油水乳浊液进入破乳槽,按照油、水比重的不同投加化学药剂破乳,然后通过絮凝沉淀和气。
浮处理形成浮渣层。浮渣用刮渣机刮出池外进入污泥浓缩池进行浓缩,最后经压滤脱水后委外焚烧处置。浓缩与压滤过程产生的废水与气浮后的上清液进入生化污水处理站处理。具体工艺流程可见图1。
此种方法是目前较为常见的处置方法,其前期预处理也是针对大部分废乳化液处置的常规方法,因为实际生产和操作过程中,针对废水的后续操作基本是进入废水生化处置的过程中,企业为降低生产成本,进行多品种操作。江苏省的废液处置单位在实际运行中更多进行多品种处置,这也是省内废液处置企业的一个明显的特点。废液处置车间处置的危废包括废酸、废碱、废矿物油、废乳化液、有机溶剂废液、有机树脂废液、染料涂料废液、表面处理废液等。针对不同废液的水质特点,对各股废水首先采取分质预处理,然后再进行综合处理。多品种处置和操作可以大幅降低企业土建的成本,容易形成规模。
还有企业采用的较为先进的膜处理方式。相比较传统的物化处理技术,膜浓缩处理能够实现废物处置的“减量化、资源化”。以废乳化液的处理为例,通过膜浓缩,乳化液可以分为浓缩液和清水两部分,其中清水部分进入传统的生化处理,达标排放。浓缩液部分,如果是比较新鲜的废乳化液,可以回用为切削油;如果是放置时间较长已变质的废乳化液,则回用为燃料油。
废乳化液的蒸发处理,危废的废液中经常会有高浓度的氨氮与重金属络合的废水,此类废水通过传统的物化处理是很难达标的。蒸发处理工艺,可将废水中的重金属以盐类形式析出,最终作为危废填埋。
4 国内先进废乳化液利用处置技术
1)上海某公司。该公司是专业从事危险废物综合利用、处理、处置的环保企业,目前具备处置、利用重金属污泥1万t/年,废酸、废碱综合利用5 000 t/年,废乳化液物化处理2万t/年,废矿物油综合利用6 000 t/年的能力;以及包装桶清洗回收45万个/年的能力。该企业废乳化液利用处置的工艺先进、管理规范。废乳化液处置过程主要由物化预处理和震动膜、反渗透处理两部分工艺组成。具体的工艺流程图见图2。
2)天津某公司。该公司位于天津武清富民经济区,主要收集、处理周边工厂生产过程中产生的废切削液、含油污水(含船舶废柴油及废油水混合物)、废机油,年处理能力2.1万t。该企业规模较小,管理规范。
该公司处理工艺为:隔油→混凝→一级沉淀→Fenton氧化→混凝→二级沉淀→活性炭吸附过滤→废水接管排放。
5 结语
根据产生废乳化液的行业分析,各行业废乳化液均呈碱性,高COD,BOD5,石油类的特点,均含有重金属成分。对于废乳化液处理,破乳除油是处理的关键技术,也是有可能成为企业减少运行成本的关键。对于高COD的废乳化液,一般后续生化处理难以达标,因此,对于废乳化液利用处置企业,预处理必须使用高级氧化工艺,生化部分应尽量采用高效厌氧、高效好氧及膜工艺(MBR)等工艺,保证乳化液废水的处理效果。
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Brief summary of waste emulsion disposal technologies
Xu Ming1,2Zhu Huajun2Hu Wei2
(1.SchooloftheEnvironment,NanjingUniversity,Nanjing210046,China;2.JiangsuProvinceAcademyofEnvironmentalScience,Nanjing210036,China)
This paper briefly introduces sources and harmfulness of waste emulsion. Both advantages and disadvantages of existing waste emulsion treatment technologies were compared. Through detailed investigation of the characteristics of waste emulsion generated from 22 typical enterprises in Jiangsu province, the paper listed general utilization, treatment and disposal and technologies in Jiangsu province. Finally, the way of waste emulsion treatment is suggested by enumerating the advanced treatment technologies of specialized waste emulsion treatment enterprises in Shanghai and Tianjin.
waste emulsion, harm, disposal technology, processing technology
2015-04-02
徐 明(1983- ),女,在读工程硕士,工程师; 朱华军(1981- ),男,高级工程师; 胡 伟(1983- ),男,博士,工程师
1009-6825(2015)17-0203-03
X705
A