水基荧光渗透液废水处理的工艺介绍

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摘要:荧光渗透多用于高附加值的关键零部件的检测,随着整个社会高端制造业的发展,在渗透检测中荧光渗透检测的比例日益提高。近两年来,水基荧光渗透液由于其优异的环保属性发展迅猛,特别是在汽车工业上已逐步取代油基荧光渗透液。油基荧光渗透液被应用了几十年,有相对成熟的废水处理方案,而水基荧光渗透液和油基荧光渗透液在废水处理上却并不一定能通用。本文将介绍一种废水处理工艺和配套的药剂,能高效的处理水基荧光渗透废水,可为水基荧光渗透液的推广和应用扫除后顾之忧。

 

1. 油基和水基荧光渗透液废水处理的差异

荧光渗透检测会产生大量的废水,该废水是高色度、高浓度的有机废水。渗透废水处理的核心问题是降低COD和色度。

传统的油基荧光渗透液产生的废水的COD浓度通常在一万以上。为了降低废水的产生量以及废水COD,水基荧光渗透液应运而生。水基荧光渗透液的含水量一般超过50%,而水是零COD的物质,也就是说从源头上就控制了COD的引入。同等条件下,水基荧光渗透剂产生的废水的COD只有油基渗透液的20~50%。以下是一组典型的COD数据(渗透液用水做1:300稀释后的数据):

  灵敏度等级 COD
 A 油基荧光渗透液 2 7200
 B 某水基荧光渗透液 2 3500
 C 某水基荧光渗透液 1 1650

 

从上表可以看出,水基荧光渗透液COD含量低,再加上水基荧光渗透液易清洗,废水产生量小,这就能有效降低废水处理的难度和成本。但是水基荧光渗透废水的处理也存在一定的特殊性。由于配方上的区别,处理油基荧光渗透液废水的处理工艺和药剂并不一定能很好的处理水基荧光渗透液废水。本质的原因是油基荧光渗透剂中的主要成分是“油”,而水基荧光渗透剂的主要成分是“水”。油基荧光渗透液的大部分成分不溶于水,以水包油的方式分散于水中,而水基荧光渗透液中所有成分都溶于水。

我们就碰到这样的案例,用户从油基荧光渗透液切换到水基荧光渗透液,检测效果都通过了论证,但是在废水处理环节碰到了麻烦。用户原有的废水处理系统采用了絮凝沉淀和生化处理联用的方法,该系统能高效的处理油基荧光渗透液,但处理水基荧光渗透液效果大打折扣,处理效果不及原来的一半。用户的废水处理设备是固定的,不可改变;工艺可以微调;那我们就只能从处理药剂入手,从水基荧光渗透液的配方切入,分析基本的原因,去匹配合适的药剂。最终,在改变药剂以及微调工艺后,顺利解决了水基荧光渗透液废水处理的问题,不但提升了处理效果,还降低了处理成本。

 

2. 渗透检测废水处理方法简介

絮凝沉淀法:该方法是物理方法,投加絮凝剂、混凝剂等药剂,对废水中的污染物进行捕集、吸附,进而形成大颗粒沉淀或气浮出来,再过滤,得到清液,产生的滤渣作为固废外送处理。只要药剂和工艺匹配得当,这一工艺,去除50%的COD容易达成。该方法也是应用较广泛的方法,投资小,处理效果稳定,运维成本低。

高级氧化法(芬顿法、臭氧法等高级氧化剂):该方法是化学的方法,投加强氧化剂,靠氧化剂的氧化能力去除COD,成本较高,涉及强酸强氧化剂,操作对环境不友好。

膜处理(超滤、纳滤、反渗透):单纯的膜处理液一般不用于去除高浓度COD的废水,高浓度COD废水对膜的破坏比较大,一般不单独使用,可配合其他方法联用。该方法设备投资较高,运行成本低,但维护成本较高,需要定期更换膜组件。

活性炭吸附:简单的吸附原理,活性炭的吸附容量有限,处理高浓度的废水能力不够,多用于最后出水环节,作为补充,确保出水质量。活性炭可再生也可定期更换。

生化法:生化的方法成本低,适合大批量稳定废水的处理,但前提是废水的可生化性好,且前道工艺的出水不可含有影响细菌存活及活性的物质,例如强氧化剂残留、过高或过低的PH值、过高的盐分含量。存在细菌培养、养分补给等维护问题。经常碰到的情况是,设备刚交付的时候,处理效果很好;疏于保养后,细菌死亡,处理效果不佳。

电化学方法:电能直接作用于废水,污染物在电极上进行电化学氧化,被直接或间接氧化成无害成分。该方法在原理上比高级氧化法先进,效率更高。但是技术难度较高,电极的选择性较高,一次性设备投入成本高,能耗较高,电极板维护成本高。

蒸馏法(常规蒸馏、减压蒸馏):该方法也不失一个好方法,占地小,工艺简单,但是问题在于设备投入成本高,能耗高,会产生残液,残液是高浓缩的液体,这个是危废,外送处理成本高。

处理工艺的联用

采用多种处理方法的联用,各取所长,综合各种方法的优点,以求达到处理效果好、效率高、成本低的目的。例如絮凝沉淀加膜处理,絮凝沉淀加生化处理,高级氧化加絮凝沉淀加膜处理。

 

3. 一种用于水基荧光渗透废水处理的联用工艺和专用药剂

以下介绍一种交付用户的方案,该方案为絮凝沉淀加生化处理联用工艺,工艺稳定可靠,运行成本低,用于处理水基荧光渗透废水。该方案的核心技术是专用的絮凝沉淀剂,下面重点介绍一下该工艺中的絮凝沉淀方法。

根据水基渗透液的特性,我们的技术团队筛选了大量的药剂。通过实验,确认了三个有效药剂,并通过药剂的组合协同作用,配合使用,能高效有针对性的处理水基荧光渗透废水,实验室验证能均能对其达到60%以上COD去除率。为了方便起见,下文我们用药剂A,B和C 来代指它们。

用户现场的废水样品的COD在5000左右,我们在实验室模拟废水,配制了0.5%浓度的水基荧光渗透液废水,COD值实测为5650。以下为实验室实验步骤及结果:

      A. 配制5%浓度的A药剂悬浮液,配制5%浓度的B药剂悬浮液,配制0.25%浓度的C药剂溶液。

      B. 在1L模拟废水中,加入75ml A药剂悬浮液,搅拌5分钟,完成吸附。

      C. 加入20ml B药剂悬浮液,搅拌2分钟。

      D. 加入C药剂溶液,加入到一个固定值时,会发生突变,形成粗大的矾花并沉淀下来,实验室验证加入15ml时效果最好。

 

图一:处理前的废水样品

 

图二:处理后的废水样品

 

实验结果:ABC药剂配合使用,捕集吸附了大部分的COD,形成可滤除的沉淀,上层液体变澄清。实测,处理前的废水样品COD为5650,处理后的废水样品COD为2100,去除率为62.8%。

将该絮凝沉淀方法在客户端验证,上机跟线测试,结果显示该絮凝沉淀工艺可去除COD达到50%以上,满足用户要求。絮凝沉淀处理后的废水进入生化池处理,最终产水达标排放。产出的水可以回用。

该絮凝沉淀主要优势:

  • 药剂用量少,沉淀滤渣少,降低处理成本。

  • 处理效率高,对水基荧光渗透液的废水通用性强。

  • 无强酸、强碱、强氧化剂,反应条件温和,不伤设备;有利于后期的生化处理。

 

4. 总结

本文提及的技术核心是絮凝沉淀工艺和所采用的药剂。该絮凝沉淀工艺可以作为第一道处理,高效去除水基荧光渗透废水的COD,直接降低后续工艺的负荷,对整个废水处理的成败至关重要。给后续工艺提供的选择空间大,可以选择生化处理、膜处理、高级氧化处理、蒸馏处理、或者联用方式。

 

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