金属加工乳化液废水处理工程实例 - 新闻资讯 - 破乳剂|COD去除剂|乳化液|含油|煤化工废水处理|济南乾来环保

［摘要］

针对某汽车零部件厂产生的金属加工乳化液废水，采用“隔油破乳-混凝气浮-震动超滤-水解酸化-接触氧化-MBR”工艺进行处理。工程运行结果表明，出水水质优于上海市纳管排放标准（DB 31/445—2009），年节约处理费用 773 万元，该工艺运行稳定，具有良好的经济效益和环境效益。

［关键词］

乳化液废水；破乳；气浮；超滤；膜生物反应器

上海某金属加工厂主要从事机械加工生产汽车零部件，生产工艺包括金属切削、珩磨等。金属加工过程需要使用乳化液，以起到加工金属表面润滑、防锈的功能。乳化液中含有乳化稳定剂，使体系较为稳定，以增强其耐久性。多次使用后，乳化液因含有杂质，发生变性老化，达不到原有性能而被废弃。与此同时，在进行金属加工时，乳化液在金属或合金表面伴随着一系列物化过程，造成废水中重金属含量较高。因此废乳化液被列为危险废物，委外处置费用高，不宜作为长期处理方案。由于乳化液废水浓度高、成分复杂，单一的处理技术无法使其稳定达标排放。根据《含油污水处理工程技术规范》（HJ 580—2010），结合工程实际水质特点，将乳化液废水单独收集处理，建立稳定可靠的乳化液处理系统。工程占地面积为 200 m2，于 2015 年投入运行，出水各项水质指标均优于上海市纳管排放标准（DB 31/445—2009），其中一类污染物 Ni 指标达到上海市《污水综合排放标准》（DB 31/199—2009）A 级标准。

1 进出水水质及设计规模

乳化液废水中含有金属碎屑和重金属离子，同时含有除锈剂、稳定剂等，油含量高，体系稳定，成分复杂，金属加工常用的为油包水（W/O）型乳化液，pH呈中性。乳化液的排放量约为 1~2 m3/h，工程设计处理能力为 2 m3/h。设计进出水水质见表 1。

2废水处理工艺

根据进水水质的特点，该工程采用“隔油破乳- 混凝气浮-震动超滤-水解酸化-接触氧化-MBR”工艺。乳化液废水表面含有悬浮态的机械油，经过隔油池分离浮油，进行收集回收，同时加酸进行破乳预处理，再经过混凝气浮池去除大部分的 COD、悬浮物、重金属和油类，并能延长后续震动膜的寿命。震动膜的膜面剪切力大，其抗污堵能力强，对乳化液的处理效果好。经过震动超滤进一步去除 COD、SS 和油类，而后投加重金属捕捉剂等，进行强化混凝，进一步去除重金属、分散油和 SS，并达到可生化处理的水平。

由于乳化液中有大量高分子添加剂，生化性较差，通过超滤和水解酸化能够提高乳化液可生化性。最后经过好氧接触氧化和 MBR 处理，出水排入城镇污水管网。该工艺物化处理系统白班运行，生化处理系统24 h 连续运行。废水及污泥处理工艺流程见图 1。

3主要构筑物及设计参数

（1）纸带过滤机。 1 台，MPFM-40 型，立式，过滤精度为 5~50 μm，有效过滤宽度 0.5 m，配有水泵 1 台，总功率 0.32 kW。

（2）储存池。 1 座，地上碳钢防腐结构，尺寸 3.0 m×2.0 m×2.3 m。池底铺设穿孔曝气管，材质 UPVC，接0.7 MPa 厂供压缩空气。
（3）隔油破乳池。 1 座，PE 材质，直径为 1.5 m，高为 2.3 m，有效容积为 3.5 m3。池底铺设穿孔曝气管，材质 UPVC，接 0.7 MPa 厂供压缩空气。 pH 检测仪 1 套，加药泵 3 套，单机功率 0.25 kW。加热器材质为 304 不锈钢，功率 30 kW。配有原水提升泵 2 台，1 用 1 备，304 不锈钢材质，功率 0.37 kW，流量 2 m3/h。配撇油机 1 台，功率 0.2 kW，收集池 1 座，废油可回收利用。

（4）混凝气浮池Ⅰ。 1 座，尺寸 3.2 m×2.4 m×2.2 m，气浮机采用加压溶气气浮，304 不锈钢材质，型号为DAF002，处理能力 2 m3/h，功率 1.5 kW。配有提升泵2 台，1 用 1 备，单机功率 0.37 kW；pH 检测仪 1 套，加药泵 5 套，单机功率 0.25 kW。

（5）震动超滤膜装置。 1 台，震动膜型号 ZYF-10，尺寸 1.05 m×0.9 m×2.85 m，功率 0.3 kW，配有给水泵 2 台，功率 0.37 kW；保安过滤器 1 个，膜孔径 5 μm；清洗水箱 1 个，PE 材质，有效容积 150 L。

（6）混凝气浮池Ⅱ。 1 座，尺寸 3.2 m×2.4 m×2.2 m，气浮机采用加压溶气气浮，304 不锈钢材质，型号为DAF002，处理能力 2 m3/h，功率 1.5 kW。pH 检测仪 1 套，加药泵 4 套，单机功率 0.25 kW。

（7）中间水箱。3 座，型号 PT8000，PE 材质，直径2.1 m，垂高 2.22 m，有效容积 8 m3。

（8）水解酸化池。 1 座，地上碳钢防腐结构，尺寸3.0 m×3.0 m×3.3 m，有效容积 27 m3，内部填料为直径 10 cm 的组合填料，长为 2 m，共 80 根。底部设有穿孔曝气管，材质为 UPVC，配有提升泵 2 台，1 用 1 备，水力停留时间 1.7 d。

（9）接触氧化池。 1 座，地上碳钢防腐结构，尺寸3.0 m×3.0 m×3.3 m，有效容积 27 m3，内部填料为直径 10 cm 的组合填料，长为 2 m，共 80 根。底部设有穿孔曝气管，材质为 UPVC，水力停留时间为 1.7 d。

（10）MBR 池。 1 座，地上碳钢防腐结构，尺寸3.0 m× 2.0 m× 3.3 m，有效容积 18 m3，水力停留时间1.1 d。内部安装 MBR 装置，型号为 MUNC-620A，尺寸 1.4 m×0.46 m×3.0 m，底部铺设穿孔曝气管，材质为UPVC。配有自吸泵 2 台，1 用 1 备，功率 0.37 kW，流量 50 L/min。

（11）污泥浓缩池。1 座，直径 1.5 m，高 2.3 m，有效容积为 3 m3。池底铺设穿孔曝气管，材质为 UPVC，接 0.7 MPa 厂供压缩空气。

（12）叠螺机。 1 台，101 型，配有进泥泵 2 台，1 用 1 备，扬程 19 m，功率 1.1 kW；压滤出水收集箱，容积 400 L，采用 304 不锈钢材质，压滤出水回流至储存池；箱底配有便携式潜水泵 1 台，扬程 30 m，功率 0.37 kW。

4 工程运行情况分析

系统各段处理后出水水质见表 2。

由表 2 可知，隔油池对石油类的去除率在 90%以上，经过混凝气浮池Ⅰ后，重金属 Ni 去除率达 99%，SS 去除率达 95%，震动膜对 COD 的去除效果显著，COD 去除率达 75%，混凝气浮池Ⅱ可进一步去除石油类和重金属，经过一系列生化处理后，出水 COD在500 mg/L以下。一类污染物 Ni 质量浓度低于0.1mg/L，达到上海市《污水综合排放标准》（DB 31/199—2009）A 级标准。工程自 2015 年 5 月调试，运行 24 个月，系统工作正常，各段出水水质稳定。

5 经济效益分析

该项目总投资为200 万元，设计运行寿命 10 a。工艺运行费用主要包括电费、药剂费、人工费、维保费和污泥处置费等，按实际工程处理水量 12 m3/d 计，该项目装机功率 43.2 kW，运行功率 30.6 kW，日耗电量为 270.5 kW·h/d，电价以 1.17 元/（kW·h）计，电费为 9.5 万元/a；投加酸、碱、破乳剂、混凝剂和重金属捕捉剂等的费用为 60 元/m3；站房工作人员 2 人，薪资为 4 500 元/月，人工费为 10.8 万元/a；维保费为 6 万元/a；污泥产生量为 150 t/a，污泥委外处置的市场价格为2 300 元/t，年处置费用为 34.5 万元，工艺运行费用为92.4 万元/a。乳化液年产生量 3 500 t，委外处置市场价在 2 500 元/t 左右，因此，年节约费用 773 万元。该乳化液废水处理项目产生了良好的经济效益。

6 结论

工程运行实践表明，“隔油破乳-混凝气浮-震动超滤-水解酸化-接触氧化-MBR”工艺处理乳化液废水具有良好的运行效果。混凝气浮和震动膜处理有效减轻了后续处理单元的负荷，通过震动超滤和水解酸化有效提高了乳化液废水的可生化性，出水水质稳定，COD、SS、石油类、重金属去除率均大于 99%，出水水质优于上海市纳管排放标准（DB 31/445—2009），其中一类污染物 Ni 指标达到上海市《污水综合排放标准》（DB 31/199—2009）A 级标准。该工程节约了乳化液处理费用，取得了良好的环境和经济效益。

原标题：金属加工乳化液废水处理工程实例

原作者：黄春林，卢智昊

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