高浓度润滑剂废水处理之试验概述与工程实践 4页

　　高浓度润滑剂废水处理之试验概述与工程实践1绪论1.1高浓度润滑刻废水1.1.1润滑剂废水的及特征拉丝润滑劍广泛应用于电线、电缆行业的金属(如铜、锅)拉丝工艺中，起润滑、冷却、清洗等作用。调整拉丝油和自来水或软水的混合比例后，可适用于不同规格铜线、铭线的拉制。拉丝润滑劍生产工业随着电缓、电线、漆包线工业逐步发展。随着润滑弃(J工作时间增长，拉丝液中的游离酸、破逐渐积累，降低拉丝液润滑能力，当情况严重时引起线材断头，因此润滑剂需要进行更换，而产生润滑劍废水。近年来，随着我国交通运输与汽车生产的快速发展，子午线轮胎得到高速发展，钢帘线作为轮胎主要骨架材料，需求量不断增加，品种也越来越多，钢帘线拉丝润滑刻的需求量越来越大。2010年我国钢帘线用量突破60万t,需消耗润滑剖6000~7000t[i],使用后产生大量润滑剂废液。润滑剂废水成分复杂，污染物浓度高，处理难度大，该种废水的处理是钢帘线企业污染治理的难题。不同型号的拉丝润滑刘性状不同，多为高浓度乳化液，基本成分为合成油与水，添加乳化剂、防锈別、表面活性剂等多种助剂配制而成[气由于在拉丝工艺过程中有大量重金属带入，因此产生的润滑劉废水含有高浓度重金属，其中包括处理难度较大的络合铜。1.1.2润滑刑废水的危害电镀拉丝工艺产生的润滑刻废水含有大量乳化油、溶解性有机物与络合态重金属，废水排放将造成严重的生态毒性与环境危害[3]。润滑刻废水为机械加工过程中产生乳化废液的，被列入《国家危险废物名录》，编号为H4600mg/L,总铜浓度降至1.5-5mg。(2)膜分离法KKarakulski等[78]先后釆用超滤一反渗透与超滤一纳滤工艺处理润滑劍废水。结果表明，不同材质（PVDF、PVC、PAN)与不同截留分子量（lOOkDa、70kDa、50kDa)的超滤膜对悬浮物与乳化油均有较好的分离效果，悬浮物去除率可达100%，出水含油量<10mg/L，然而超滤膜对铜的去除率<10%。后续采用反渗透膜可将出水铜浓度降至10mg/L以下（去除率在99.5%以上）。若后续采用纳滤膜，铜去除率可达90%(NF270,FILMTEC)与98%(NF90,nFILMTEC)。反渗透与纳滤膜出水可回用于新润滑劍的配制。SHLiii#[9，iG]采用超滤一离子交换工艺处理润滑刹废水。结果表明，疏水性的超滤膜分离效果略优于亲水性超滤膜,但差距不大，出水铜浓度为8?18mg/L(去除率94%~97%)，COD为3800~4800mg/L(去除率89%-92%)。超滤透过液釆用阴阳混合离子交换器进行处理，结果表明，阳离子树脂/阴离子树脂比重在1/1~1/10时效果最佳，此时出水COD<100mg/L,铜浓度<0.3nig/L,电导率<10)Lis/cm,可达到回用要求。2润滑刻废水破乳处理试验研究2.1试验废水试验结果表明，上述三种药劍对润滑劍废水具有较好的破乳效果，在Ig/L的投加量下，琉酸铭与浓硫酸对COD的去除率分别为53%与52%，明矶的效果不如前两者，去除率为36%。试验现象表明，疏酸销与明矶属于混凝法破乳，在搜拌时迅速形成大量絮体，吸附乳化油后形成沉淀。浓琉酸属于酸化法破乳，浓琉酸投加后，在剧烈搅拌的条件下，乳化油逐渐形成絮体后聚结，分离。油层逐渐沉淀于底部，但沉降速度慢，且有部分絮体悬浮于水中或上浮。如图可知，pH条件对于琉酸链破乳的影响较大，破乳反应最适pH为7~8，此时COD去除率最大，达到50%以上。当pH在5?9范围内，废水破乳效果良好，COD去除率可保持在40%以上。在酸性较强（pH=4)或械性较强（pH=9)的条件下，破乳反应受到影响，难以形成混凝的效果。由于润滑刹废水初始pH通常在8?8.5左右，因此可直接投加碌酸铭试剂破乳，节省pH调节的工序。破乳反应后上清液pH在6?6.5左右，pH降低的原因主要为A13+离子在水解过程中不断产生H+所致。3络合铜处理试验研究.........173.1试验废水.........173.2重金属处理初步效果试验.........173.3硫酸亚铁法处理络合铜.........213.3铁粉还原法处理络合铜.........223.2.1铁粉投加量影响.........233.2.2反应时间影响.........243.2.3反应初始pH影响.........243.2.4沉淀终点pH影响.........253.4本章小结.........25n4废水有机物处理试验研究.........264.1润滑剂废水生化处理试验研究.........264.2Fenton氧化处理润滑剂废水有机物.........274.3本章小结.........285工程实践.........285.1废水水质与水量.........295.2工艺流程简介.........305.2.1工艺选择.........315.2.2主要处理单元简介315.2.3主要构筑物设计及工艺参数.........325.2.4工艺特色.........325.3处理效果.........33结论钢帘线企业的电镀拉丝工艺产生大量润滑剂废水，该废水含有乳化油、溶解性有机物与络合态重金属等污染物，性质特殊，废水的排放将造成严重的生态毒性与环境危害。润滑剂废水处理难度大，该种废水的处理是钢帘线企业污染治理的难题。本文以江苏某厂区的FP润滑剂废水为研究对象，根据其污染物性质，分废水破乳、络合铜处理、有机物处理三部分展开针对性研究，探索一条可行性较高的废水处理工艺路线，并应用于工程实践。主要结论如下：1.在破乳药剂筛选试验中，硫酸铝、明矾、浓硫酸在试验中表明了较好的破乳效果。通过破乳可去除50-55%左右的COD。硫酸铝混凝法药剂用量相对较小，是更为经济且效果较好的破乳途径。硫酸铝破乳法适用于中性的pH条件，其最适反应pH为7-8。废水在低温条件下难以起到完全破乳的效果，但可通过提高硫酸铝投加量来提高COD去除率。从试验结果来看，2g/L的投加量是较为合适的投加量。2.硫酸亚铁还原法与铁粉还原法对润滑剂废水的络合铜有较好的去除效果，硫酸亚铁投加量达到43.3g/L时，或铁粉投加量达到2.6g/L时，上清液残留铜浓度小于lmg/L。硫酸亚铁法的最佳使用条件为：硫酸亚铁投加量43.3g/L，反应时间15-20min,反应初始pH=5，沉淀终点pH=10。铁粉还原法的最佳使用条件为：铁粉投加量8.7g/L，反应时间30min，反应初始pH=5,沉淀终点pH=10。n3.连续式的污泥驯化可使润滑剂废水生化处理效率有明显提升，当进水COD从350mg/L逐步提升至1200mg/L时，出水COD基本保持在200mg/L以下。大剂量的Fenton试剂（双氧水投加量10~50mL/L)可有效降低高浓度润滑剂废水的COD，去除率在30?50%左右。Fenton氧化法处理润滑剂废水生化出水可进一步降低其COD,但部分残留的有机物难以被完全氧化降解。4.在工程实践中釆用破乳法去除乳化油一还原法去除重金属一多级生化去除有机物的组合工艺处理润滑剂废水。经过调试后处理效果达到预期，效果稳定。出水总铜浓度<lmg/L，总锌浓度<lmg/L,COD<500mg/L,去除率在99%以上，与厂区综合电镀废水混合后即可达标排放。组合工艺方法合理、工艺完整、处理效果好。