特種膜分離在廢乳化液處理上的應(yīng)用

張傳可 惠宇濤 呂尤 趙學(xué)志

摘要：目前國內(nèi)乳化液處理普遍采用化學(xué)加藥破乳，再后續(xù)生化處理的工藝，該方法投加大量化學(xué)藥劑，產(chǎn)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(shù)對乳化液濃縮破乳回收基礎(chǔ)油，超濾產(chǎn)水后續(xù)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(shù)據(jù)顯示，含油率1%～3%的乳化液，經(jīng)過特種超濾濃縮破乳后濃縮液含油率可達15%～20%，超濾產(chǎn)水含油率小于50mg/l，COD為15000～20000mg/l，后續(xù)經(jīng)厭氧和A/O生化+Fenton氧化后出水小于500mg/l，達到處理標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：乳化液;化學(xué)加藥破乳;特種超濾膜技術(shù);含油率;回收基礎(chǔ)油

中圖分類號：X703.1 文獻標(biāo)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(zhì)，項目于2018年2月份建成投產(chǎn)。乳化液處理技術(shù)采用荷蘭B&C特種超濾膜技術(shù)替代化學(xué)加藥破乳，超濾產(chǎn)水后續(xù)再通過生化和物化處理COD出水小于500mg/l回用于生產(chǎn)。

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(yù)處理+特種超濾膜處理+厭氧+A/O+MBR+催化氧化。預(yù)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(xù)特種超濾膜穩(wěn)定運行。乳化液經(jīng)特種超濾膜多次循環(huán)過濾后實現(xiàn)破乳，濃縮液排入儲罐靜置分層回收基礎(chǔ)油，產(chǎn)水后續(xù)進入?yún)捬醭?A/O+MBR生化處理，生化處理出水COD再經(jīng)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(shè)計膜通量50L/㎡·h。厭氧反應(yīng)器采用UASB，考慮到乳化液廢水的水質(zhì)復(fù)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(xù)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(shù)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(chǎn)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(qū)間，通過乳化液儲罐的調(diào)蓄和緩沖均質(zhì)，進入特種超濾膜系統(tǒng)的乳化液含油率相對比較穩(wěn)定。

特種超濾膜運行產(chǎn)水通量受乳化液濃度影響較大，當(dāng)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(shù)的增加，乳化液的濃度也來越高，此時膜通量會逐漸降低，當(dāng)膜通量降低到一定產(chǎn)水量時，系統(tǒng)停機將濃縮破乳后的乳化液排出，然后特種超濾膜系統(tǒng)進入下一個循環(huán)批次。結(jié)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(xué)清洗恢復(fù)膜通量，保證膜的使用壽命。參照國內(nèi)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(fā)現(xiàn)隨著機加工過程新型乳化劑的使用，乳化液的穩(wěn)定性和復(fù)雜度約越來越高，有時超濾破乳效果不理想不能夠?qū)崿F(xiàn)全部破乳，后續(xù)需要繼續(xù)采用蒸發(fā)設(shè)備進行破乳回收油。

3.2 COD數(shù)據(jù)分析

某危廢中心特種超濾膜乳化液處理系統(tǒng)自2018年7月22日到9月5日之間的COD運行數(shù)據(jù)，可以看出乳化液的超濾產(chǎn)水COD變化較大15000～20000mg/l之間，盡管超濾產(chǎn)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(chǎn)生的廢乳化液的復(fù)雜性，COD的波動還是符合預(yù)期。超濾產(chǎn)水經(jīng)過生化處理后MBR的產(chǎn)水COD也相對穩(wěn)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(chǎn)水大部分COD還是能夠依靠微生物降解的，由于短期內(nèi)乳化液的量達不到設(shè)計負荷，后續(xù)隨著處理量變大生化負荷增加的工況下，MBR產(chǎn)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(wěn)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(jié)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(xué)加藥破乳，后續(xù)對超濾產(chǎn)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(jié)論：（1）特種超濾膜可以實現(xiàn)對廢乳化液的濃縮破乳，并回收基礎(chǔ)油，與化學(xué)藥劑破乳工藝比明顯減少了二次固體危廢的產(chǎn)生。（2）超濾產(chǎn)水通過后續(xù)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(xiàn)不了破乳，需要采用蒸發(fā)設(shè)備破乳回收油。

參考文獻

[1]劉恒，閆紹峰，安勇，孫月秋，丁延霖.廢乳化液處理技術(shù)的分析[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014，34（02）：117-119.

[2]任雪嬌，李靜.廢乳化液處理技術(shù)工程應(yīng)用[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2017，36（06）：79-81+89.

[3]余雅旋，彭運輝，吳仁智，張琳.一種廢乳化液處理新工藝的研究及應(yīng)用[J].環(huán)境與發(fā)展，2017，29（06）：117-118.

收稿日期：2019-12-21

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