申请日2012.05.11
公开(公告)日2012.08.22
IPC分类号C02F9/08
摘要
本发明涉及一种冰箱压缩机厂工业废水回用处理方法。先将单独收集的乳化、槽液废水进行酸化破乳，去除废水中游离油和乳化油后进行Fe2+/H2O2氧化，出水pH为7～8后加入助凝剂混凝沉降，去除有机物、金属盐及SS得到乳化、槽液水。接着将乳化、槽液水与单独收集的清洗废水按1∶20～30混匀作为微滤膜处理的源水;源水再经气浮隔油除磷、混凝、活性炭吸附得到pH=9～10的待微滤水后进入微滤膜得到清水;再将清水与自来水1∶1～2混合，经活性炭和5μm精密过滤后，进入反渗透膜脱盐得到纯水，即可回用于生产。本发明的回用水的水质稳定，达到企业生产用的纯水标准，回用于生产线可大大减少企业的废水排放量以及节省自来水用量，具有显著的经济和社会效益。
权利要求书
1.一种冰箱压缩机厂工业废水回用处理方法，其特征在于：
第一步，将冰箱压缩机厂工业废水分两类进行收集，
一类为乳化、槽液废水，包括机床切削用后的乳化液和磷化、脱脂、防锈 加工车间产生的槽液废水，将它们集中收集在乳化液、槽液收集池中;
另一类是钢铁酸洗、表面清洗以及磷化脱脂产生的清洗废水，集中收集后 合并到经过第二步预处理得到乳化、槽液水中;
第二步，对乳化、槽液废水进行预处理得到乳化、槽液水
先将乳化、槽液废水在乳化、槽液收集池中停留2～3天，使悬浮的固体沉 淀，分散的浮油上浮，浮油用带式吸油机回收处理后再利用;去除了浮油和固体 的废水泵入酸化破乳池，投加硫酸，硫酸的投加量以废水的pH达到2～4为准， 再投加氯化钙、明矾和膨润土进行酸化破乳，曝气搅拌50分钟后投加PAM，再 曝气搅拌5分钟，静置30分钟，最后将上层清液通入隔油池，下层污泥送到污 泥浓缩池集中处理;
上述氯化钙投加量是去除了浮油和固体的废水重量的0.10-0.12%;先将其 配制成20%重量百分比浓度的氯化钙溶液，再进行投加;
上述明矾投加量是去除了浮油和固体的废水重量的0.15-0.17%，先将其配 制成10%重量百分比浓度的明矾溶液，再进行投加;
上述膨润土的投加量是去除了浮油和固体的废水重量的0.2-0.3%;
经过酸化破乳后的上层清液在隔油池内的压缩空气释放器作用下，其中的 浮油集中漂浮在隔油池的表面，用废油收集桶收集掉浮油后的上层清液进入 Fe2+/H2O2氧化池，然后加入FeSO4和H2O2，搅拌，进行催化氧化反应50～70 分钟，降解大部分有机物后进入混凝池，在混凝池中加入NaOH，NaOH投加量 以将pH调至7～8为准，然后加入助凝剂PAM，PAM投加量为收集掉浮油后的 上层清液重量的0.05-0.07%，曝气搅拌后进入斜板沉降池，水力停留时间为2 小时，沉降后的清液为乳化、槽液水，先排入乳化、槽液水池，再通入清洗废水 池中进行曝气混合;下层污泥送到污泥浓缩池集中处理;
上述FeSO4投加量是收集掉浮油后的上层清液的重量的0.2-0.3%，先将 FeSO4配制成20%重量百分比浓度的FeSO4溶液，再进行投加;
上述H2O2投加量是收集掉浮油后的上层清液的重量的0.15-0.17%，先将 H2O2配制成30%重量百分比浓度的H2O2溶液，再进行投加;
第三步，乳化、槽液水曝气混合得到微滤膜处理的源水
先按体积比量取乳化、槽液水：第一步收集的清洗废水=1∶20～30，再曝气 使其混合均匀作为下一步微滤膜处理的源水;
第四步，源水除油除磷混凝反应得到待微滤水
将混合均匀的源水按流量为20m3/h泵入高位的气浮隔油池，气浮隔油池内 装有压缩空气释放器，使浮油上浮后收集至废油收集桶，经气浮隔油处理后的源 水进入pH调节池I，投加NaOH和氯化钙，机械搅拌混合去除源水中的磷，pH 调节池I出水进入pH调节池II，投加NaOH，再投加聚合碱式氯化铝，搅拌， 进行混凝反应后进入循环浓缩池，量取源水重量的0.06-0.08%的粉末活性炭，将 其配制成为30%重量百分比浓度的粉末活性炭溶液投加到循环浓缩池中，以去除 废水中的有机物等膜污染物质得到待微滤水，循环浓缩池中下层污泥送到污泥浓 缩池集中处理;
上述氯化钙投加量是源水重量的0.10-0.15%，先将它配制成20%重量百分 比浓度的氯化钙溶液再进行投加;
上述聚合碱式氯化铝投加量是源水重量的0.10-0.15%，先将它配制成20%重 量百分比浓度的聚合碱式氯化铝溶液再进行投加;
上述NaOH投加量是将源水pH控制在9～10为准;
第五步，待微滤水经过微滤膜过滤得到请水
将第四步的循环浓缩池中的待微滤水泵入美国Duraflow公司的DF-415型 微滤膜组件，在压力0.08MPa～0.25MPa过滤，浓水回流至循环浓缩池再循环过 滤，微滤组件过滤后得到的清水进入反渗透源水箱;
第六步，清水经过反渗透脱盐后回用
在反渗透源水箱中，先将微滤组件出来的清水与自来水按体积比混合，清水∶ 自来水=1∶1～1∶2体积，混匀后，由增压泵泵入全自动活性炭过滤器，出水自动 投加反渗透专用阻垢剂后，经5μm精密过滤器过滤后，由高压泵泵入反渗透膜， 在压力为1MPa～2MPa下进行脱盐处理，得到符合生产线要求的纯水，纯水进 入纯水箱，回用于生产线，浓水返回至清洗废水池;反渗透标准化透盐率超过 5%后进行标准化反渗透清洗;
上述反渗透膜为美国海德能公司生产的抗污染的LFC3-LD型反渗透膜。
2.根据权利要求1所述的冰箱压缩机厂工业废水回用处理方法，其特征在 于：所述的第一步的乳化、槽液废水中的乳化液的CODcr为80000-100000，BOD5 为10000-120000，石油类为2000-3000，pH=9，SS=50mg/L。
3.根据权利要求1所述的冰箱压缩机厂工业废水回用处理方法，其特征在 于：所述的第一步的乳化、槽液废水中的槽液废水的CODcr为4000-6000，BOD5为1000，石油类为700，pH=4，Mn=150mg/L，Zn=20mg/L，总P=150mg/L，SS=50 mg/L。
4.根据权利要求1所述的冰箱压缩机厂工业废水回用处理方法，其特征在 于：所述的第一步的清洗废水的CODcr为200-300，BOD5为20-50，石油类为 30，pH=6-9，Mn小于2mg/L，Zn小于5mg/L，总P=5-10mg/L，SS=20mg/L。
5.根据权利要求1所述的冰箱压缩机厂工业废水回用处理方法，其特征在 于：所述的第二步中对乳化、槽液废水进行预处理的酸化破乳池和斜板沉降池， 以及第四步，源水除油除磷混凝反应的循环浓缩池中，三处的下层污泥，送到污 泥浓缩池集中处理是采用杭州兴源XAZ30/800-UB型压滤机，由液压装置自动保 压压滤，压滤水返回第一步的乳化液、槽液收集池中;泥块处理后再利用。
说明书
冰箱压缩机厂工业废水回用处理方法
技术领域
本发明涉及一种冰箱压缩机厂工业废水回用处理方法。属于废水回用技术领 域。
技术背景
冰箱压缩机在制造过程中，涉及包括钢铁酸洗净化、机械切削加工、金属 磷化、表面调整、电泳喷涂、金属热处理、电镀以及表面处理、清洗等众多工艺。 每一种生产加工工艺往往都需要大量的自来水或纯水、超纯水参与，同时也产生 大量的废水。冰箱压缩机制造加工产生的废水因为生产工艺不同，产生的废水的 成分也各不相同。其中，机械切削加工、金属磷化脱脂、电镀、防锈等工艺过程 中产生的废水污染物质繁多，包括矿物油，切削油液，各类乳化剂、润滑剂、防 锈剂及各种表面活性剂，各种颜料、染料、涂料、漆料、各类醇、醛、醚、酮、 苯系、萘系有机化合物以及铜、锌、锰等重金属，这种槽液废水难处理、可生化 性差。钢铁酸洗、表面清洗以及磷化脱脂后清洗等清洗工艺所产生的清洗废水中 污染物质成分较简单且含量低，易处理。
目前冰箱压缩机制造产生的废水一般是经过如下步骤处理：先混凝、气浮 后再生物氧化，达到国家或地方规定的企业排放标准后排入至市政污水管网，而 冰箱压缩机厂不进行进一步的处理作为回用于生产。也没有发现将冰箱压缩机制 造企业废水回用于生产的报道。近年来，全球水环境日益恶化，水资源匮乏已成 为全球趋势，一些地区水资源的缺乏已经或将制约现代工业的发展。冰箱压缩机 制造行业是需水大户和排污大户，用水和需水的矛盾在这一领域比较突出，其废 水处理后回用，对冰箱压缩机制造企业未来的发展以及缓解全球水资源矛盾环境 意义重大。
发明内容
本发明的目的是提供一种能经济高效地去除冰箱压缩机制造废水中的油 类、表面活性剂及其它有害物质的方法，实现废水回用。
为了达到上述目的，本发明对制造冰箱压缩机产生的废水中的油类、表面 活性剂及其它有害物质的去除方法进行研究和实验，发现采用价廉的市售的膨润 土，并且寻找到在pH=2～4条件下，吸附量可以成倍提高，结合破乳剂氯化钙、 明矾和PAM等可以为后续的净化提供可能，具体工艺如下：
第一步，分类收集。将冰箱压缩机制造过程产生的工业废水分两类，一类 是水量小、浓度高且成分复杂的机床切削用后的乳化液和磷化、脱脂、防锈加工 车间产生的槽液废水，简称为乳化、槽液废水，集中收集在乳化液、槽液收集池 中;另一类是钢铁酸洗、表面清洗以及磷化脱脂后清洗等产生的水量大浓度小且 成分简单的废水，称为清洗废水，集中收集后合并经过第二步预处理得到乳化、 槽液水中。
第二步，对乳化、槽液废水进行预处理得到乳化、槽液水。先将乳化、槽 液废水在乳化、槽液收集池中停留2～3天，使悬浮的固体沉淀，分散的浮油上 浮后用带式吸油机回收处理后再利用;将去除了分散的浮油和固体的废水泵入酸 化破乳池，投加硫酸，硫酸的投加量以废水的pH达到2～4为准，再投加氯化 钙、明矾和膨润土进行酸化破乳，曝气搅拌50分钟后投加PAM，弱曝气搅拌5 分钟，静置30分钟后，将上层清液通入隔油池，下层污泥送到污泥浓缩池集中 处理;
上述氯化钙投加量是去除了分散的浮油和固体的废水重量的0.10-0.12%; 先将其配制成20%重量百分比浓度的氯化钙溶液，再进行投加;明矾投加量是去 除了分散的浮油和固体的废水重量的0.15-0.17%，先将其配制成10%重量百分比 浓度的明矾溶液，再进行投加;膨润土的投加量是去除了分散的浮油和固体的废 水重量的0.2-0.3%;
经过酸化破乳后的上层清液中的浮油，在隔油池内装有的压缩空气释放器 作用下，集中漂浮在隔油池表面，用废油收集桶收集掉浮油后得到的上层清液进 入Fe2+/H2O2氧化池，然后加入FeSO4和H2O2，搅拌，进行催化氧化反应50～ 70分钟，降解大部分有机物后进入混凝池，在混凝池中加入NaOH，NaOH投加 量以将pH调至7～8为准，然后加入助凝剂PAM，PAM投加量为收集掉浮油后 得到的上层清液重量的0.05-0.07%，曝气搅拌后进入斜板沉降池，水力停留时 间为2小时，沉降后清液为乳化、槽液水，乳化、槽液水先排入乳化、槽液水池， 再通入清洗废水池中进行曝气混合;下层污泥送到污泥浓缩池集中处理;
上述FeSO4投加量是收集掉浮油后的上层清液的重量的0.2-0.3%，先将其 配制成20%重量百分比浓度的FeSO4溶液，再进行投加;上述H2O2投加量是收 集掉浮油后的上层清液的重量的0.15-0.17%，先将其配制成30%重量百分比浓 度的H2O2溶液，再进行投加;
第三步，乳化、槽液水曝气混合得到微滤膜处理的源水，先按体积比量取乳 化、槽液水∶第一步收集的清洗废水=1∶20～30，再曝气使其混合均匀作为下一 步微滤膜处理的源水;
第四步，源水除油除磷混凝反应得到待微滤水，将混合均匀的源水按流量为 20m3/h泵入高位的气浮隔油池，气浮隔油池内装有压缩空气释放器，使浮油上 浮后收集至废油收集桶，经气浮隔油处理后的源水进入pH调节池I，投加NaOH 将pH控制在9～10，投加氯化钙，机械搅拌混合去除源水中的磷，pH调节池I 出水进入pH调节池II，投加NaOH将pH控制在9～10，再投加聚合碱式氯化 铝，搅拌，进行混凝反应后进入循环浓缩池，量取源水重量的0.06-0.08%的粉末 活性炭，将其配制成为30%重量百分比浓度的粉末活性炭溶液投加到循环浓缩池 中，以去除废水中的有机物等膜污染物质得到待微滤水，循环浓缩池中下层污泥 送到污泥浓缩池集中处理;
上述氯化钙投加量是源水重量的0.10-0.15%，先将它配制成20%重量百分 比浓度的氯化钙溶液再进行投加;
上述聚合碱式氯化铝投加量是源水重量的0.10-0.15%，先将它配制成20%重 量百分比浓度的聚合碱式氯化铝溶液再进行投加;
第五步，待微滤水经过微滤膜过滤得到请水，将第四步的循环浓缩池中的待 微滤水泵入美国Duraflow公司的DF-415型微滤膜组件，在压力0.08MPa～ 0.25MPa过滤，浓水回流至循环浓缩池再循环过滤，微滤组件过滤后得到的清水 进入反渗透源水箱;
第六步，清水经过反渗透脱盐后回用，在反渗透源水箱中，先将微滤组件出 来的清水与自来水混合，混合比是清水∶自来水=1∶1～1∶2按体积比，混匀后， 由增压泵泵入全自动活性炭过滤器，出水自动投加反渗透专用阻垢剂，经5μm 精密过滤器过滤后，由高压泵泵入二级HYDRANAUTICS公司抗污染型反渗透 膜LFC3-LD单元，在压力1MPa～2MPa下进行脱盐处理，得到符合生产线要求 的纯水，纯水进入纯水箱，回用于生产线，浓水返回至清洗废水池，反渗透标准 化透盐率超过5%后进行标准化反渗透清洗。
上述第一步的乳化、槽液废水中的乳化液的CODcr为80000-100000，BOD5 为10000-120000，石油类为2000-3000，pH=9，SS=50mg/L。
上述的第一步的乳化、槽液废水中的槽液的CODcr为4000-6000，BOD5为 1000，石油类为700，pH=4，Mn=150mg/L，Zn=20mg/L，总P=150mg/L，SS=50 mg/L。
上述的第一步的清洗废水的CODcr为200-300，BOD5为20-50，石油类为 30，pH=6-9，Mn小于2mg/L，Zn小于5mg/L，总P=5-10mg/L，SS=20mg/L。
上述第二步中对乳化、槽液废水进行预处理的酸化破乳池和斜板沉降池， 以及第四步，源水除油除磷混凝反应的，循环浓缩池中，三处的下层污泥，送到 污泥浓缩池集中处理是采用杭州兴源XAZ30/800-UB型压滤机，由液压装置自动 保压压滤，压滤水返回第一步的乳化液、槽液收集池中;泥块处理后再利用。
本发明具有如下的优点和效果：
1，由于本发明分两类收集废水，对浓度高且复杂的乳化、槽液废水收集后 进行预处理，通过乳化、槽液收集池上部设的隔间挡墙，去除乳化、槽液废水中 上浮的分散油及一部分脱稳乳化油，大大降低乳化、槽液废水的COD值及油含 量。
2，由于本发明对乳化、槽液废水收集后进行预处理时投加膨润土以及对废 水中乳化油进行酸化破乳，并且将pH调整到2～4，因此，槽液、乳化废水经酸 化破乳和膨润土吸附后，乳化油和表面活性剂等有机物的去除效果显著，经过测 定废水中COD去除率可达60%-80%或以上，大部分磷也被去除。
3，由于本发明乳化、槽液废水收集后进行预处理时采用Fe2+/H2O2氧化， 很大程度上使槽液、乳化液废水中难降解的复杂的有机物质降解成简单的有机物 及无机盐，废水中50%以上的COD得以去除。其后的混凝沉降，可大大降低废 水的浊度、重金属含量，。
4，由于本发明预处理后的乳化、槽液水与第一步收集的清洗废水混合后投 加氯化钙，经混凝、活性炭吸附处理再经0.1微米的美国Duraflow公司的DF- 415型微滤膜(其过滤效率与过滤量是普通滤膜的两倍)过滤后出水COD值低、 浊度几乎为零，电导率在2000μs/cm以下，与自来水1∶1～1∶2混合后完全满足反 渗透进水水质要求。
5，本发明的微滤膜每运行10分钟自动用压缩空气反洗1分钟，气反洗压 力在0.5MPa左右。微滤膜运行一周左右，膜通量下降70%后，停运人工清洗， 在压力0.5MPa左右，分别用3%～5%的硫酸循环清洗60分钟，用清水循环清洗 10分钟，再用5%左右的次氯酸钠循环清洗60分钟并浸泡2小时后再循环运行 10分钟，然后用清水循环清洗5分钟待用，因此，膜通量可以恢复90%～100%。
6，由于本发明的反渗透在产水量降低10%以上、进水和浓水压差上升了15% 以及反渗透透盐率增加5%以上时，用反渗透产水以及由反渗透产水配制的 0.1%NaOH、2.0%柠檬酸和0.025%十二烷基磺酸钠盐在压力0.3MPa左右下清洗， 因此，保证出水达到回用指标。
7，本发明的冰箱压缩机制造过程中产生的废水实现回用的处理方法是采用 膨润土等价廉材料，因此，该方法具有重大的经济效益和社会、环境效益。