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    機械加工廢水處理

    文章出處:未知發表時間:2021-06-07



    1、機械加工廢水的來源
          機械加工廢水是指機械加工各種金屬制品過程中所排出的廢液和沖洗廢水,如車、磨、削、軋等加工過程,其來源主要有:
          (1)機械加過程潤滑、冷卻、傳動等系統產生的含油廢水,主要有潤滑機油、防銹油、冷卻和傳動用的乳化油等;
          (2)機械零件加工前清洗過程中產生的廢水,主要含浮油、油污、機油、汽油、表面活性劑等。
         (3)機加車間沖洗地面、設備、容器等排出的廢水,廢水中含有浮油、乳化油、表面活性劑、泥土等,是機械加工含油廢水的主要來源。
           實際生產中,人們也會根據具體的機械加工過程,對廢水進行分類,如常見的切削液廢水、磨削廢水、鋁拉絲廢水、乳化液廢水等。
            機械加工廢水雖量少,但有機物濃度卻很高,若不進行處理直接排放會對環境造成嚴重污染。
     
    2、機械加工廢水的特點
           機械加工廢水中的主要污染物是有油類物質(浮油、乳化油等)、表面活性劑、難降解有機物、鹽類、部分殘存可溶性金屬、泥沙等。其特點為:
          (1)含油量高    機械加工廢水中的油類一般以以下三種形式存在:浮油,其油珠粒徑一般在100um以上,經短時間的靜置即可浮到水面;分散油,其油珠粒徑一般在10~100um,經長時間靜置澄清也不易完全浮上表面;乳化油,其油珠粒徑一般在1~10um,這種含油廢水一般含有石油、碳酸鈉、油酸皂等表面活性劑,處理時必須經過破乳。
           (2)有機物濃度高,可生化性非常差,BOD/COD小于0.2;
          (3)廢水含有大量表面活性劑(LAS),直接進入生化處理泡沫大,且對微生物具有毒害作用;
         (4)水量水質不均衡,污水濃度波動幅度大     機械加工生產廢水排水時間不定,導致水量水質不均衡,污水濃度波動幅度大,給污水的生化處理穩定性帶來難度;
          (5)一般的混凝劑如鋁鹽、鐵鹽對廢水的乳化油沒有任何作用;
     
    3、機械加工廢水的處理方法
           機械加工廢水處理要先經過預處理,去除廢水中的金屬、沉渣、泥沙和浮油,然后再通過破乳,以去除廢水中的乳化油;再經生化處理及后續處理,使廢水達排放標準,進行排放。
    (1)預處理
           預處理一般采用篩濾、調節、沉淀等方法,均化水量水質,去除水的固體、懸浮物、泥沙等,減少對后續工序和構筑物的影響和損害,保持水處理過程的穩定性。與其它類型的廢水相比,機械加工廢水中含有各種油類,故其預處理過程需增加除油過程。
           除油
          重力分離法是根據油與水存在密度差,在重力作用下,經過一定的時候,使油自動浮于水面與水分享,去除水中浮油和大部分散油。重力分離法是既經濟又有效的除油措施,也是目前最常用的初級除油方法,用以去除粒徑較大的浮油和部分分散油,重力法常用的構筑物有:小型隔油池、平流式隔油池和斜板隔油池。
    (2)破乳
           乳化油的粒徑極其微小,在水中形成水-油乳化液,表面形成一層界膜帶有點火,油珠外圍形成雙電層,使油珠相互排斥極難接近。因此,要使油水分離,首先要破壞油珠的界膜,使油珠相互接近并聚集成大滴油珠,從而浮于水面,這一過程叫破乳。通常破乳后的污水需要再利用浮油去除及分散油去除的方法對其進行后續處理。
           常用的破乳方法有:
            高壓電場法
           該方法是利用電場力對乳液顆粒的吸引或排斥作用,使微細油粒在運動中互相碰撞,從而破壞其水化膜及雙電層結構,使微細油粒聚結成較大的油粒浮升于水面,達到油水分層的目的高壓電可采用交流、直流或脈沖電源。
           藥劑破乳法
           藥劑破乳法是指向廢水中投加破乳劑,破壞油珠的水化膜,壓縮雙電層,使油珠聚集變大與水分開。藥劑破乳又分為鹽析法、凝聚法、鹽析&mdash;凝聚混合法和酸化法等。
           a. 鹽析法:鹽析法是通過投加鹽類電解質,破壞油珠的水化膜,壓縮油粒與水界面處的雙電層的厚度,使油粒脫穩。單純鹽析法投藥量大,聚析速度慢,設備占地面積大,對有表面活性劑的乳狀液處理效果不好。但由于操作簡單、費用低,使用較多,常作為初級處理。常用的電解質有氯化鈣、氯化鎂、氯化鈉、硫酸鈣、硫酸鎂等。
            b. 凝聚法:凝聚法是指向廢水中投加絮凝劑,利用絮凝物質的架橋作用,使微粒油珠結合成為聚合體。常用的絮凝劑有明礬、聚合氯化鋁、活化硅酸、聚丙烯酰胺、硫酸亞鐵、三氯化鐵、鎂礬土等。
           c. 酸化法:酸化法是向廢水中投加硫酸、鹽酸、醋酸或環烷酸等,破壞乳化液油珠的界膜,使脂肪酸皂變為脂肪酸分離出來。采用這種方法因降低了廢品率水的pH 值,故在油水分離后需要用堿劑調節pH 值,使之達到排放標準。
            d.鹽析&mdash;凝聚混合法:鹽析&mdash;凝聚混合法是指向廢水中加入鹽類電解質,使乳化液初步破乳,再加入凝聚劑使油粒凝聚分離。
           離心法
           離心法是指借助離心機械所產生的離心力,將油水分離。離心機有臥式和立式兩種。在離心力的作用下,水相從離心機的外層排出,油相從離心機的中部排出。
           氣浮法
           氣浮工藝是將空氣通入到孔化液廢水中,氣泡從水中析出的過程,油類等污染物粘連在氣泡上,因其密度遠小于水而浮出水面。氣浮前采取破乳的措施常選擇選擇投加混凝劑,破壞乳化油的穩定性,形成絮凝體,吸附油珠和懸浮物共同上浮,也有在氣浮法中加入含羥基團的羥基乙其纖維、聚乙烯甲基醚等油水分離劑。
            超濾法
            超濾法是一種物理破乳法,它是使乳化油廢水通過超濾膜過濾器,利用超濾膜孔徑比油珠孔徑小的特點,只允許水通過,而將比膜孔徑大的油粒阻攔,從而達到乳化油水分離的目的。
     
    (3)生物處理技術
          生物處理技術用于去除廢水中殘存的溶解性油及其他有機物,常用的生化處理方法有:
          厭氧生物處理技術
          厭氧生物處理技術是利用厭氧微生物的代謝過程,在無需提供氧氣的情況下把有機物轉化為無機物和少量的細胞物質的過程。
           厭氧處理法有上流式厭氧污染床(UASB)、厭氧膨脹床(EGSB)、內循環厭氧流化床(IC)、厭氧生物濾池(AF)、厭氧接觸法、厭氧擋板式反應器等。
           厭氧水解酸化技術
          根據微生物的分段厭氧發酵過程理論,厭氧生物處理可分為厭氧水解酸化處理過程和厭氧發酵產甲烷處理過程。厭氧水解酸化一般用作有機污染物的預處理工藝,通過厭氧水解酸化可使廢水中的一些難降解的大分子有機物轉化為易于生物降解的小分子物質如低分子有機酸、醇等,從而可大大地改善廢水的可生化性,為后續的好氧生物處理創造條件。同時,在水解酸化階段,廢水中的懸浮物被大幅度除去,COD等也相應降低。
           活性污泥法處理
            傳統活性污泥法是生活污水處理是應用廣泛的處理方法之一。其主要由曝氣池。二沉池、曝氣系統和污泥回流系統等組成。廢水經初次沉淀池后與二沉池底部回流的活性污泥同時進入曝氣池,通過曝氣,活性污泥呈懸浮態并與廢水充分接觸,廢水中的懸浮固體和膠狀物質被活性污泥吸附,而廢水中的可溶性有機被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的營養,代謝轉化為生物細胞,并氧化成最終產物。非溶解性有機物需先轉化成溶解性有機物,而后才被代謝和利用,廢水由此得到凈化。凈化后廢水與活性污泥在二次沉淀池內進行分離,上層出水排放,分離濃縮后的污泥部分返回曝氣池,以保證曝氣池內保持一定濃度的活性污泥,其余則作為剩余污泥排出系統。
           常見的活性污泥法有:AB法、深井曝氣法、SBR法、氧化溝法等。
            A /O
             A/O法也叫厭氧好氧處理法,A是厭氧段,主要用于脫氮除磷,O是好氧段,用于除去水中的有機物。在厭氧段,厭氧菌將生活污水中淀粉、碳水化合物等可溶性有機物水解酸化,大分子有機物降解成小分子有機物,提高后續好氧處理能力。其優點是除了使有機物得到降解之后,還具有一定的脫氧除磷功能,是將厭氧水解技術用做活性污泥的前處理。A/O具有流程簡單、投資較少、總氮去除高的特點。
            A2/O
            A2/O法也叫厭氧缺氧好氧處理工藝,是在A/O法的基礎上,嵌入一個缺氧池,并將好氧池出水的混合液回流到氙缺氧池中,同時實現磷的攝取和反應硝化脫氮過程。相較于A/O法,對生活污水中氮、COD、有機物的去除率更高,在脫氮同時,還可以去除磷。
           生物接觸氧化處理技術
            生物接觸氧化法又稱浸沒式生物濾池,兼具活性污泥法與生物膜法的特點。生物接觸氧化池內設置的填料浸沒于廢水中,在填料表面附著生長生物膜,填料間隙生成活性污泥,廢水與生物膜和活性污泥接觸而得到凈化。為了提高廢水凈化效率,需使生物接觸氧化池內的廢水不間隔循環,反復與生物膜和活性污泥接觸而得到凈化。
           MBR膜生物反應器
           膜生物反應器(MBR)是將膜分離裝置和生物反應器結合而形成的一種新的污水處理系統。膜生物反應器改變了活性污泥的泥水分離方式,不再使用重力式分離,而通過膜設備,在壓差的作用下,清水被分離出來,微生物被截留并回流到反應器,MBR法出水水質好。
     

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