某铜加工企业废乳液处理系统工程设计

贾晓磊，张 婷

(1.中色科技股份有限公司，河南 洛阳 471039；2.洛阳北控水务集团有限公司，河南 洛阳 471039)

1 工程概况

乳化液是有色加工行业中常用的冷却润滑液，乳化液的特点是含油量高达数万mg/L，其中主要为乳化油，油粒细、油品粒径一般介于0.1μm～2μm，能稳定地分散于水中，体系稳定。使用后的乳化液叫废乳液，废水中含有大量有机物质，主要是由各种表面活性剂组成的乳化剂和有机防锈的添加剂，呈灰白色，静置后液面有黑色油层[1]。高浓度乳化液废水含油量大，CODcr浓度高，属于难处理难降解高浓度有机废水。某铜板带企业采用二级破乳、二级混凝反应、二级气浮、Fenton氧化、水解酸化及生物接触氧化等综合处理法成功的处理了这种废水，出水指标符合《污水综合排放标准》[2]二级标准。

2 废水量及废水水质

废乳液主要是热轧机组、轧辊磨床定期更换的废液，每3个月更换1次，每次120m3。废乳液系统处理规模为24m3/d。废乳液主要水质指标为，pH=4～8、SS=7500 mg/L、CODcr=20000mg/L、BOD5=850mg/L、石油类=2000mg/L。

3 废水处理工艺

3.1 工艺流程介绍

废乳液经收集后进入隔油调节池，在池内设置高效除油装置，初步去除浮油。废乳液中油呈乳化状态，本工艺采用二级化学破乳、二级混凝反应及二级气浮方法。首先，向废乳液中投加NaOH和CaCl2，水解后生成胶体，吸附油珠，并通过絮凝产生矾花等物理化学作用使其凝聚，然后通过后续气浮装置将油份去除。乳化液中CODcr含量极高，因此需投加高效混凝剂以去除废水中的悬浮物及部分CODcr。混凝反应出水进入气浮装置，对废乳液进行除油处理，气浮不但能去除废乳液中的大部分油，而且能去除大量的悬浮物。经过二级破乳、二级混凝反应及二级气浮后，废水经提升进入Fenton氧化池中，投加酸将pH调节至3左右，同时投加FeSO4及H2O2，通过深度氧化处理，废水CODcr得到大幅降低。Fenton氧化出水进入初沉池，在池内同时投加碱，将pH值控制在9左右，同时投加PAC、PAM，去除废水中的微小悬浮颗粒。初沉出水进入水解酸化池，水中不易降解的大分子结构有机物和某些有毒有害有机物在结构、性质上发生变化，从而水解成小分子，增强可溶性，然后在兼性微生物的作用下，将有机物降解，降低废水CODcr值。水解酸化出水进入接触氧化池内，池内设置穿孔曝气及生物载体，空气从池底进入并扩散，与废乳液充分接触，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，去除水中呈溶解状态或胶体状态的的有机污染物。生化后的废乳液自流到二沉池，使废水中的微小悬浮颗粒及新陈代谢衰老的生物膜在此得到分离沉淀。废乳液处理工艺流程图如图1所示。

图1 工艺流程图Tab.1 Process flow chart

3.2 主要水处理设备

(1)隔油调节池。地下钢筋混凝土结构，1座；池内壁衬FRP防腐，有效容积100m3，水力停留时间4.17d，内设JSDY-1型高效除油器1套。

(2)一级破乳槽。碳钢衬FRP防腐，1.5m×0.75m×2.5m，水力停留时间2h，1座。

(3)一级混凝反应槽。碳钢衬FRP防腐，1.5m×0.75m×2.5m，水力停留时间2h，1座。

(4)一级气浮槽。碳钢衬FRP防腐，2.5m×1.5m×2.5m，水力停留时间7.5h，1座。内设配套溶气水泵，Q=1m3/h，H=40m，P=0.55kW。

(5)二级破乳槽。碳钢衬FRP防腐，1.5m×0.75m×2.25m，水力停留时间2h，1座。

(6)二级混凝反应槽。碳钢衬FRP防腐，1.5m×0.75m×2.25m，水力停留时间2h，1座。

(7)二级气浮槽。碳钢衬FRP防腐，2.5m×1.5m×2.5m，水力停留时间7.5h，1座；内设配套溶气水泵，Q=1m3/h，H=40m，P=0.55kW。

(8)中间水箱。碳钢衬FRP防腐，1.5m×1.5m×2.25m，水力停留时间4.5h，1座。

(9)Fenton氧化槽。碳钢衬FRP防腐，2.5m×2.0m×3.5m，水力停留时间15h，1座；槽内设曝气搅拌装置、pH在线检测仪、酸投加装置、H2O2投加装置、Fe2SO4投加装置。

(10)初沉槽。碳钢衬FRP防腐，3.0m×2.0m×3.5m，水力停留时间18h，1座。

(11)水解酸化槽。碳钢衬FRP防腐，2.0m×2.0m×3.0m，水力停留时间10h，1座。

(12)接触氧化槽。碳钢衬FRP防腐，5.0m×2.0m×3.0m，BOD5容积负荷5.0kg BOD5/(m3·d)，水力停留时间20h，1座；槽内设膜片式曝气盘30套，生物载体20m3，曝气风机2台(1用1备)，风量=1.8m3/min，风压4m，功率2.2kW。

(13)二沉槽。碳钢防腐，2.0m×2.0m×3.0m，水力停留时间10h，1座。

4 运行效果及经济和环境效益

废乳液处理设备调试运行后，处理出水主要水质指标为，pH=6～9、SS=100 mg/L、CODcr=140mg/L、BOD5=25mg/L、石油类=8mg/L，符合《污水综合排放标准》二级标准。本工程废乳液处理规模为24m3/d，总投资为148万元(土建投资65万元，设备投资83万元)，直接运行费用约3.9元/ m3。废乳液经处理达到《污水综合排放标准》二级标准后排放，降低了对自然环境的危害，具有良好的环境效益。

5 结论

废乳液属于难处理难降解高浓度有机废水。本工程采用二级破乳、二级混凝反应、二级气浮、Fenton氧化、水解酸化及生物接触氧化等综合处理，出水水质符合《污水综合排放标准》二级标准，降低了环境污染，具有良好的环境效益。