特种膜分离在废乳化液处理上的应用

张传可 惠宇涛 吕尤 赵学志

摘要：目前国内乳化液处理普遍采用化学加药破乳，再后续生化处理的工艺，该方法投加大量化学药剂，产生二次固体危废，综合处置成本高。采用荷兰B&C特种超滤膜技术对乳化液浓缩破乳回收基础油，超滤产水后续生化处理的新工艺路线具有很好的工艺先进性。通过工艺运行数据显示，含油率1%～3%的乳化液，经过特种超滤浓缩破乳后浓缩液含油率可达15%～20%，超滤产水含油率小于50mg/l，COD为15000～20000mg/l，后续经厌氧和A/O生化+Fenton氧化后出水小于500mg/l，达到处理标准。

关键词：乳化液;化学加药破乳;特种超滤膜技术;含油率;回收基础油

中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）02-00-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.02.038

Abstract：At present， the chemical emulsification demulsification is commonly used in domestic emulsion treatment， followed by biochemical treatment. This method adds a large amount of chemical agents， which results in secondary solid danger and high comprehensive disposal costs. Adopting the Dutch B & C special ultrafiltration membrane technology to concentrate and demulsify the emulsion to recover the base oil， and the new process route for the subsequent biochemical treatment of ultrafiltration water production has good technological advancement. According to the process operation data， the emulsified liquid with an oil content of 1%～ 3% can reach 15% ～ 20% after being concentrated and demulsified by special ultrafiltration. The oil content of the ultrafiltration produced water is less than 50mg / l， COD15000 ～ 20000mg / l， subsequent anaerobic and A / O biochemical + Fenton oxidation， the effluent is less than 500mg / l， which meets the treatment standard.

Key words：Emulsion;Chemical demulsification;Special ultrafiltration membrane technology;Oil content;Recovered base oil

1 項目概况

某江苏危废处置单位拥有乳化液25000吨/年的危废处理资质，项目于2018年2月份建成投产。乳化液处理技术采用荷兰B&C特种超滤膜技术替代化学加药破乳，超滤产水后续再通过生化和物化处理COD出水小于500mg/l回用于生产。

2 工艺介绍

乳化液处理工艺流程如下图1所示。

上述乳化液处理工艺路线主要由预处理+特种超滤膜处理+厌氧+A/O+MBR+催化氧化。预处理采用隔油池和格栅去除乳化液里面的浮油和大的SS，保证后续特种超滤膜稳定运行。乳化液经特种超滤膜多次循环过滤后实现破乳，浓缩液排入储罐静置分层回收基础油，产水后续进入厌氧池+A/O+MBR生化处理，生化处理出水COD再经催化氧化处理后COD小于500mg/l回用。

超滤破乳采用进口特种超滤有机膜，设计膜通量50L/㎡·h。厌氧反应器采用UASB，考虑到乳化液废水的水质复杂和难生化降解性，水力停留时间6天。生化工艺考虑到废水浓度高，不容易降解，泥龄长不易泥水分离和保证后续催化氧化效果，采用A/O+MBR，水力停留时间20天，污泥负荷约0.15kgCOD/kgMLSS.d。末端催化氧化采用Fenton高级氧化技术确保出水达到回用要求。

3 运行分析

3.1 特种超滤膜运行分析

危废中心乳化液的收集涉及好多产废单位，因此收集到的废乳化液含油率波动较大基本在1%～5%的含油率区间，通过乳化液储罐的调蓄和缓冲均质，进入特种超滤膜系统的乳化液含油率相对比较稳定。

特种超滤膜运行产水通量受乳化液浓度影响较大，当乳化液浓度较低小于5%时，膜通量较高可大于50L/㎡·h，随着浓缩倍数的增加，乳化液的浓度也来越高，此时膜通量会逐渐降低，当膜通量降低到一定产水量时，系统停机将浓缩破乳后的乳化液排出，然后特种超滤膜系统进入下一个循环批次。结合工程实践、特种超滤膜维护要求和膜通量的变化，每1～2个星期对超滤膜进行化学清洗恢复膜通量，保证膜的使用寿命。参照国内已建成并运行的其他危废中心采用特种超滤膜浓缩破乳分离乳化液的使用情况，正常的运行维护下特种超滤膜的使用寿命可到2.5年。

在运行过程发现随着机加工过程新型乳化剂的使用，乳化液的稳定性和复杂度约越来越高，有时超滤破乳效果不理想不能够实现全部破乳，后续需要继续采用蒸发设备进行破乳回收油。

3.2 COD数据分析

某危废中心特种超滤膜乳化液处理系统自2018年7月22日到9月5日之间的COD运行数据，可以看出乳化液的超滤产水COD变化较大15000～20000mg/l之间，尽管超滤产水的COD变化较大，考虑到危废中心收集众多废乳化液厂家产生的废乳化液的复杂性，COD的波动还是符合预期。超滤产水经过生化处理后MBR的产水COD也相对稳定650～850mg/l之间，COD的去除率在94.5%～96%之间，可以看出乳化液破乳产水大部分COD还是能够依靠微生物降解的，由于短期内乳化液的量达不到设计负荷，后续随着处理量变大生化负荷增加的工况下，MBR产水的COD可能会进一步升高。

催化氧化采用芬顿高级氧化对MBR出水进行氧化去除难降解的有机物，为确保出水稳定投药量按照MBR出水COD较高800mg/l的工况运行，采用芬顿催化氧化后的出水COD基本在300～450mg/l，COD的去除效率在45%～55%之间，处理后的出水能够达到小于500mg/l的回用要求。

4 结论

某危废中心对废乳化液处理采用超滤浓缩破乳替代化学加药破乳，后续对超滤产水采用生化+芬顿催化氧化处理工艺路线实践，可得出以下结论：（1）特种超滤膜可以实现对废乳化液的浓缩破乳，并回收基础油，与化学药剂破乳工艺比明显减少了二次固体危废的产生。（2）超滤产水通过后续生化和芬顿催化氧化可以将COD从20000mg/l处理到500mg/l以下。（3）随着新型乳化剂的使用，超滤破乳难度也在增加，运行过程会有部分超滤浓缩液实现不了破乳，需要采用蒸发设备破乳回收油。

参考文献

[1]刘恒，闫绍峰，安勇，孙月秋，丁延霖.废乳化液处理技术的分析[J].辽宁工业大学学报（自然科学版），2014，34（02）：117-119.

[2]任雪娇，李静.废乳化液處理技术工程应用[J].环境科学导刊，2017，36（06）：79-81+89.

[3]余雅旋，彭运辉，吴仁智，张琳.一种废乳化液处理新工艺的研究及应用[J].环境与发展，2017，29（06）：117-118.

收稿日期：2019-12-21

作者简介：张传可（1979-），男，汉族，本科学历，中级，研究方向为水处理。