Metaalbewerkingsafvalwaterbehandeling

Efficiënte verwijdering van geëmulgeerde olie met chemische voorbehandeling en vlokking

Inleiding

Afvalwater dat wordt gegenereerd door metaalbewerkings- en bewerkingsprocessen is een van de meest uitdagende soorten industrieel afvalwater om te behandelen. Het gebruik van snijvloeistoffen, smeermiddelen, slijpvloeistoffen en reinigingschemicaliën leidt tot afvalwater datgeëmulgeerde oliën, gesuspendeerde metaaldeeltjes en diverse chemische additieven.

Deze verontreinigingen vormen vaak stabiele emulsies en colloïdale structuren, waardoor conventionele sedimentatie- of filtratieprocessen ineffectief zijn.

Dit artikel introduceert een echt industrieel afvalwaterbehandelingsproject waarbij een combinatie vanontkleuringsmiddel en polymeer vlokmiddelwerd toegepast om de scheiding van geëmulgeerde olie en gesuspendeerde vaste stoffen te verbeteren, waardoor de prestaties van het afvalwaterbehandelingssysteem aanzienlijk werden verbeterd.

Kenmerken van metaalbewerkingsafvalwater

Afvalwater van metaalbewerking vertoont doorgaans verschillende kenmerkende eigenschappen die behandelingsoperaties bemoeilijken.

Ten eerste bevat het afvalwater doorgaansstabiele olie-in-wateremulsiesgevormd door snijvloeistoffen en oppervlakteactieve stoffen. Deze emulsies blijven in water gesuspendeerd en weerstaan natuurlijke scheiding.

Ten tweede verhogenfijne metaaldeeltjesdie tijdens bewerking en slijpen worden gegenereerd, de troebelheid en de concentratie van gesuspendeerde vaste stoffen.

Ten derde kunnenzware metaalionenzoals chroom, nikkel en ijzer in opgeloste of gecomplexeerde vormen aanwezig zijn.

Ten slotte kunnen de samenstelling en de concentratie van verontreinigende stoffen in het afvalwater aanzienlijk variëren, afhankelijk van de productieomstandigheden, wat flexibele en aanpasbare behandelstrategieën vereist.

Vanwege deze kenmerken isvoorbehandeling met chemische coagulatie en vlokking vaak noodzakelijk vóór biologische behandeling.

Typisch behandelingsproces voor afvalwater van metaalbewerking

Een veelvoorkomend behandelingssysteem voor afvalwater van bewerking omvat de volgende stappen:

Olieverwijdering → Drijvende lucht flotatie → Biologische behandeling → Klaring → Lossing

Onder deze fasen isdrijvende lucht flotatie (DAF)een kritieke eenheid voor het verwijderen van geëmulgeerde olie en gesuspendeerde vaste stoffen.

Chemische dosering wordt doorgaans vóór of binnen de DAF-eenheid uitgevoerd om de efficiëntie van de verwijdering van verontreinigende stoffen te verbeteren.

De belangrijkste gebruikte behandelingschemicaliën zijn:

• pH-aanpassingsmiddelenom optimale reactieomstandigheden te creëren

• Ontkleurings- of emulgatiebrekende middelentoe om olie-emulsies te destabiliseren

• Polymeer vlokmiddelen (PAM)om fijne deeltjes samen te voegen tot grote vlokken

•  

Deze combinatie verbetert de efficiëntie van de vaste-vloeistofscheiding aanzienlijk.

Afvalwateranalyse

Initiële afvalwatermonsters die uit de productieworkshop zijn verzameld, vertoonden de volgende kenmerken:

Het melkachtige uiterlijk gaf aan datgeëmulgeerde olie en colloïdale deeltjes de dominante verontreinigingen warenin het afvalwater.

Laboratoriumtesten

Om het optimale chemische behandelingsprogramma te bepalen, werden jar-tests uitgevoerd met een combinatie van coagulatie- en vlokmiddelen.

Behandelingsprocedure

1. Voegemulgatiebrekend ontkleuringsmiddeltoe om olie-emulsies te destabiliseren

2. Pas de pH aan naar neutrale omstandigheden

3. Voegpolyacrylamide vlokmiddeltoe om vlokvorming te bevorderen

De laboratoriumtests toonden aan dat dit chemische behandelingsprogramma gesuspendeerde verontreinigingen effectief uit het afvalwater kon scheiden.

Behandelingsresultaten

Na chemische dosering en vlokking werden verschillende verbeteringen waargenomen.

Het afvalwater vormde snelzichtbare vlokken, die afhankelijk van de behandelingsomstandigheden naar het oppervlak dreven of bezonken.

Het behandelde water werd aanzienlijk helderder en het kleurniveau werd verlaagd van94 naar ongeveer 13.

Omdat het oorspronkelijke COD-niveau relatief laag was, werden na de behandeling slechts kleine veranderingen in COD waargenomen.

De algehele visuele kwaliteit en helderheid van het behandelde water verbeterden echter aanzienlijk.

Procesaanpassing in grootschalige operatie

Hoewel laboratoriumtests veelbelovende resultaten opleverden, waren de behandelingsprestaties aanvankelijk lager tijdens grootschalige fabrieksoperaties vanwege variaties in de samenstelling van het afvalwater.

Om de behandelingsprestaties te verbeteren, werden twee aanpassingen doorgevoerd.

Ten eerste werd de dosering van het emulgatiebrekende chemische middel verhoogd om stabiele reactieomstandigheden te garanderen onder wisselende afvalwaterbelastingen.

Ten tweede werd het vlokmiddel veranderd van eenanionisch polymeer naar een kationisch polymeer, wat sterkere ladingsneutralisatie bood en de aggregatie van negatief geladen colloïden verbeterde.

Deze aanpassingen verbeterden de slibvorming en de scheidingsefficiëntie aanzienlijk.

Eindprestaties

Na optimalisatie bereikte het afvalwaterbehandelingssysteem een stabiele en betrouwbare werking.

Het behandelde water werdhelder en transparant, en het flotatieproces produceerde compact slib met goede scheidingseigenschappen.

Het geoptimaliseerde behandelingsproces verbeterde met succes de verwijdering van geëmulgeerde olie en gesuspendeerde deeltjes, waardoor werd gegarandeerd dat het afvalwater na behandeling veilig kon worden geloosd.

Belang van chemische voorbehandeling bij de behandeling van olieachtig afvalwater

Dit project benadrukt het belang van een adequate chemische voorbehandeling bij de behandeling van afvalwater dat geëmulgeerde olie bevat.

Stabiele olie-emulsies kunnen niet efficiënt worden verwijderd door alleen fysieke scheiding. Chemische destabilisatie gevolgd door polymeer vlokking is vaak vereist om de emulsiestructuur te breken en effectieve vaste-vloeistofscheiding mogelijk te maken.

Dooremulgatiebrekende chemicaliën en hoogwaardige vlokmiddelen te combineren, kunnen industriële afvalwaterbehandelingssystemen een veel hogere efficiëntie en operationele stabiliteit bereiken.

Conclusie

Metaalbewerkingsafvalwaterbehandeling vereist een zorgvuldig ontworpen proces om geëmulgeerde olie, gesuspendeerde vaste stoffen en wisselende afvalwatereigenschappen te hanteren.

Door middel van laboratoriumtesten en on-site optimalisatie bleek de combinatie vanemulgatiebrekende chemicaliën en polymeer vlokmiddeleneen effectieve oplossing te zijn voor het verbeteren van de behandelingsfficiëntie.

Dit geval toont aan dat een adequate chemische voorbehandeling de prestaties van drijvende lucht flotatie en downstream behandelingsunits in industriële afvalwaterbehandelingssystemen aanzienlijk kan verbeteren.