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1、废乳化液处理装置的研制可行性研究报告一、 项目摘要本项目由辽宁工学院承担工艺方案的研究，辽宁格瑞机械有限公司承担详细设计、设备制造、设备调试工作。采用的关键技术是乳液破乳，其创新点在于采用化学与机械方法的两者有机结合。本项目完成后，可以实现每年30台套的生产规模，打入市场初期，年销售额可达520万年，工业增加值280万元，年利税150万元。处理后的乳化液可达到高于国家排放标准，服务社会，造福人类。二、 项目提出的目的及意义 在机械加工工业，尤其是轴承和汽车配件加工企业的切削、研磨等加工过程中，乳化液被普遍使用。在使用过程时，乳化液发生不同程度的酸败，性能降低，因此要定期更换新的乳化液。随着工业
2、的迅速发展，这种含油污水的排放量与日俱增。废乳化液除具有一般含油废水的危害外，由于表面活性剂的作用，机械油高度分散在水中，动植物、水生生物更易吸收，而且表面活性剂本身对生物也有害，还可使一些不溶于水的有毒物质被溶解。为提高乳化液的防锈性，添加的亚硝酸钠很容易转化成致癌的亚硝基胺，对生态系统造成严重破坏，必须加以治理。目前，我国对机械加工中排放的高浓度、乳化严重的含油废水仍没有得到很好地处理。主要是由于随着技术的提高，乳化液的稳定性越来越高，越来越难破乳。国内外处理这类废水主要用化学破乳、药剂电解、活性炭吸附或超滤（或反渗透）等处理技术。化学破乳法是目前国内外普遍用来提高水质处理效率的一种既经济
3、又简便的水质处理方法，由于它对原水水质要求低，处理工艺和设备简单，操作方便，能耗低，对大、中、小型企业废乳化液处理皆适用等特点而被普遍应用。如研制成功,其投资小、占地面积小、运行成本底、自动化程度高、劳动强度低。它是节约能源、节约资源、节约水源、变废为宝的新技术，前途无量。这项技术的实施，能为我们自己和子孙后代创造一个良好的生存环境。可以说利国利民，造福子孙后代。目前我公司有环保、化工、机械等专业人才二十余人，对该项已进行了一年多的调研与研究，并发表论文十余篇，完全有能力开发这套装置，并一定能研制成功。 三、国内外发展概况及市场需求分析废乳化液时一种难处理的工业废水，含油量高达15000-20
4、00mg/L,COD：18000-35000mg/L，BOD：5000-10000mg/L，ph在9.0以上，主要成分是乳化油、亚硝酸钠、碳酸钠、防腐剂、磨屑等。且排放量大，严重污染环境，广泛用于机械工业汽车、磨、削、轧等加工。其作用是冷却、润滑、清洗、防锈、排屑，提高产品质量，延长机床的使用寿命。目前，国内外许多国家对废乳化液处理有3种方法：3.1化学法即在废乳化液中，加酸破乳，加碱，调PH值，或加化学破乳剂等破乳，然后再使油与水分离，这种方法有它的局限性。对于一些多种乳化基油的稳定乳化液，用化学法较难处理，而且这种方法产生的浮油渣脱水较为困难，造成二次污染。上海某汽车发动机厂的乳化液废水处
5、理采用的就是化学法。这种方法的缺陷是加酸难于控制，刮渣机经常受腐蚀，设备也较易损坏。原用板框脱水设备脱水困难，泥饼需用人工铲刮，气浮经常带渣出水，出水水质不稳定。对于处理稳定性极佳的维乳化合成脂乳化液，采用化学法进行油水分离更加困难。3.2微生物法它的局限性也较大。废水中的BOD值与COD值之比应大于0.5，这种废水才可能生化，否则微生物生长极为困难，要加入大量营养剂。而废乳化液中BOD值很低而COD值相对来说又极高，相差十至几十倍。因此不宜采用微生物法。3.3物理法这种工艺主要采用沉淀、加热、油水分离、过滤，最后采用高分子膜超滤法进行油水分离。这种工艺流程的优点是运行费用较低，设备管理方便，
6、处理效果稳定，不产生二次污染，可全自动化控制，废油可回收利用。其缺点为一次投资较高。在我国国内研究主要集中在乳化液治理排放的探讨上。强调使用过程中的管理，对废乳化液处理后回用的研究应用很少，尤其是对机械加工厂（如齿轮厂、轴承厂等）中的小型废乳化液处理装置研究的更少。国内只有山东和大连等几家企业，但还未见到大批成熟产品上市，而国外相关报道也寥寥无几，只有美国的TXT公司的产品，如该装置研制成功，可以从根本上解决了机械加工厂的污水处理难题，对水资源的综合利用及环境保护具有较高的实用价值。本装置应用推广范围主要是轴承加工企业、机械制造业，石材加工、玻璃加工等行业及使用乳化液即产生含油废水、油脂废水的
7、单位。本装置的研制可填补我国在此技术领域的空白，本装置可在锦西化工机械（集团）有限公司、抚顺机械厂、金州重型机械厂、东风柴油机械厂、锦州矿山机器厂、锦州汽轮机厂、沈阳机床集团等单位。初步预计，可获得200多万元的工程技术服务合同，为用户累计节省乳化液40000多吨，少交排污费150多万元，为生产单位和用户单位取得1000多万元的直接和间接经济效益。我们相信，随着环保意识的增强，此项技术成果一定会受到许多用户的青睐，并将很快进入国际环保市场。四.主要攻关内容与技术路线乳化液分为油基和水基两种,目前多数企业两种混合使用并同时排放,虽然废乳化液排放量不大,但由于其油(石油类)、亚硝酸盐、COD等污染
8、物浓度极高，成分复杂，因此处理不当将造成严重的环境污染。另外，乳化液在循环使用过程中受到霉菌、细菌、放射性细菌等微生物的侵蚀，环境温度、磨屑的选择性吸附、杂油等作用，使白色的乳化液在夏季12 周，冬季月余便腐败发臭变质，无法继续使用必须更换新液。配制1吨乳化液约需几百元，频繁更换新液，增大企业运行成本。基于上述分析，主要攻关内容有两方面。其一是处理废乳化液，研制一套整机装置，使水质达到GB8978-1996二级标准，并实现部分水的回用。其二是研制出新型高效的防腐剂、杀菌剂，能达到防腐效果，而且成本低。导致乳化液变质的主要原因为各种微生物，它们是霉菌、细菌、酵母菌、放射性细菌等，主要为厌氧类微生
9、物，温度、pH值、浓度、杂油、磨屑等都对微 生物的繁殖构成影响。温度越低，pH为 911，浓度2%5%，尽量少的杂油及磨屑状态，有利于乳化液的长期使用。为了使乳化液在使用过程中得到净化，我们采用加压循环充氧共凝聚分离油及悬浮物，活性炭吸附过滤，抑菌、杀菌的组合工艺，使乳化液的寿命延长为原来的2 倍，净化后的乳化液性能符合使用要求，为用户节省了大量的乳化液，同时减少了排污量，从而大大降低了生产成本及治理费用。对于废乳化液的处理，进行了较为全面的研究。优选混凝剂、破乳剂、助凝剂；确定了最佳操作条件；用聚合硫酸铝处理废乳化液，投量少，反应快，分离方 便；对破乳除油方式进行了深入的研究；渣液的酸溶处理
10、及混凝剂循环使用处理废乳化液；共凝聚气浮与分离过程参数；活性炭吸附过滤；处理出水配制乳化液等进行了试验研究，取得了大量的实验数据，综合分析确定了设备设计的工艺参数,处理能力(0.5 m3/h 1.0 m3/h 2.0 m3/h)。基于上述原因,拟采用如下处理方案：过滤：利用滤网将废液中的粒子直径10m以上的切屑、磨屑等滤掉。破乳：利用破乳剂辅以强烈机械搅拌，使乳液破乳。油水分离：利用贮罐使油水分层，回收油相。水相处理：利用无机系列凝聚剂和有机系列凝聚剂，使水相中的粒子直径在0.00110m的悬浮粒子和胶体状粒子吸附凝聚。过滤：利用叶滤机进行过滤，分离掉吸附了悬浮粒子和胶体状粒子的无机凝聚剂和有
11、机凝聚剂。检验：对分掉凝聚剂的水相进行检验，达标后排放。采用治理技术路线为：乳化液（废液）过滤破乳油水分离氧化过滤活性炭吸附检验使用点（排放）。4.1创新性（1）该机能处理废乳化液达到排放标准，属节能环保设备。（2）在处理过程中，优化出聚合硫酸铁+聚丙烯酰胺为破乳絮凝剂有自己的独到之处，在使用过程中，用量少，反应快，絮渣量少且便于分离，找到了一种以废治废的方法，使运行费用明显降低。 用酸溶法处理絮渣，既回收了油品，又使混凝剂实现了循环使用，克服了二次污染问题，一举两得。（3）实现了混凝破乳，提高了固液分离的效率，活性炭吸附采用的是利用液位差向下流的沉淀吸附过滤方式，提高了运行效果，使操作更加方
12、便。（4）小型（0.2m3/h2.0 m3/h）整机，结构合理，使用方便，物美价廉，受到市场的欢迎。4.2先进性该机的主要工作技术原理是共凝聚破乳，活性炭接触沉淀吸附过滤等单元操作，设计研制为整机（小型），仅需考虑加恰当的杀菌剂即可，延长乳化液的使用寿命，同时还可以提高产品的加工精度；在用作处理废乳化液时，加入聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺便可破乳除油，出水指标达到辽宁省沿海城市排放一级标准，运行的费用低廉，使用该设备能节省大量的乳化液，减少排污量，降低了生产成本及治理费用。4.3国内及本装置对废乳化液处理后技术指标的比较国内国外同类装置及本装置对金属切削液废液处理后技术指标见表4.1：表4.1国内及
13、本装置对废乳化液处理后技术指标明细表序号技术指标国内本装置1pH69692色度80803悬浮物（SS）5004004BOD55003005COD300120（二级）4.4本项目目前进展情况本项目目前已经对切削液废液进行了初步的前期研究，确定了工艺路线，经检测，处理后的废液达到国家二级排放标准；本项目一经立项，即着手下一步的实验研究，对实验中的各影响因素进行优化，找出最佳的工艺参数和最佳工艺条件，在此基础上进行工艺设计和设备设计，造出样机。五、申请单位现有工作基础和条件5.1单位基本情况及企业发展总结辽宁格瑞接写有限公司成立于2003年1月，公司地址位于葫芦岛国家专利技术园区金驰大厦，注册资金5
14、00万元，是股份制民营企业。经过四年的历程，公司已600万元总资产，并且确立了企业的发展思路，企业立足于服务石化行业，在搅拌设备，干燥设备，石化用冷却设备，环保设备等方面实现创新，实现自己的核心技术。在“十一五”期间保持企业持续健康的发展，每年的发展速度保持在10%左右，为创建和谐社会做贡献。 企业现有员工32人，其中工程技术人员有8人。现拥有计算机20台，并拥有自己开发的旋风除尘器工艺计算软件。同时购买AutoCAD绘图软件。公司已拥有流化床用新型分布板及管关划削器等两项专利。公司每年都拿出一定的资金进行产品的技术研发，今年首次同辽宁工学院合作，共同研制废乳化液处理装置。该项目完成了试验工作
15、，目前正进行工艺路线的优化。5.2财务和生产经营管理状况本公司拥有健全的财务制度，自公司成立以来，从未发生过财务危机，目前公司的负债率为零，流动资产300多万元，完全可以支持本项目的实施。本公司严格遵守国家法律，诚信经营，受到了客户的好评。六、 申请人基本条件6.1项目负责人及组成人员简介本项目由公司总经理亲自担任课题组长，由辽宁工学院有关教授做技术支持，项目负责人闫绍峰1987年7月毕业于大连工学院有机化工专业学，二十余年来，一直从事化工与环境工程专业的教学与科研活动，在中国黏合剂、流体机械、贵州化工、辽宁化工、辽宁工学院学报等期刊杂志发表论文二十余篇，主持并参加过多项科研项目，它们是： 有
16、机废气的催化与裂化 辽宁省自然基金 工程油缸的CAD设计 辽宁省教育委员会 新法合成丁内酯系列产品 辽宁省教育厅 电解质溶液浓度的在线测量 辽宁省教育厅 超声驱动精密给料装置的研究 辽宁工学院院基金 西藏麝香成分的分析 锦州石油化工公司此外，电解质溶液浓度的在线测量项目获得锦州市攻关计划一等奖，并主编教材一部。其他四位组成人员均在环保和化工方面具有较高的学术水平和工程设计研究经验，工作经验丰富。6.2项目组成人员项目组成人员见表7.1：表7.1项目组成人员表序号姓名职称学历承担职责备注1闫绍峰副教授硕士技术负责人待添加的隐藏文字内容22王利卿副教授学士小试及放大实验3冯世宏副教授硕士小试及放大
17、实验4高琪妹副教授硕士装置设计、制造及安装其他项目参加者如下：1、 陈新荣2、 杨果夫3、 贾宝权4、 王文毅5、 张军6、 谭玲七、进度安排和实施方案7.1废乳化液的处理方案废乳化液的处理可分为物理处理、化学处理、生物处理和燃烧处理四大类。我们采用化学处理（1）先用破乳剂将乳化液破坏，实现油水分层，得到分离掉油相后的水相。（2）向水相加入无机系列凝聚剂（聚氯化铝、聚合硫酸铝或聚硅硫酸铝等）和有机系列凝聚剂（聚丙烯酸胺）使微细悬浮粒子胶体状离子（粒子直径在0.00110m）吸附凝聚。（3）利用氧、臭氧等将废液中的害成份氧化成无害成份。（4）利用活性炭将废液中的有害物质吸附在表面上。（5）利用离
18、子交换树脂分离废液中的阴阳离子。基于上述原因，拟采用如下处理方案。（1）过滤：利用滤网将废液中的粒子直径10m以上的切屑、磨屑等滤掉。（2）破乳：利用破乳剂辅以强烈机械搅拌，使乳液破乳。（3）油水分离：利用贮罐使油水分层，回收油相。（4）水相处理：利用无机系列凝聚剂和有机系列凝聚剂，使水相中的粒子直径在0.00110m的悬浮粒子和胶体状粒子吸附凝聚。（5）过滤：利用叶滤机进行过滤，分离掉吸附了悬浮粒子和胶体状粒子的无机凝聚剂和有机凝聚剂。（6）检验：对分掉凝聚剂的水相进行检验，达标后排放。7.2废乳化液处理指标根据GB8978-1996污水综合排放标准，废乳化液经处理后应达到指标见表7.1：
19、表7.1废乳化液处理后应达到的指标序号污染物指标1PH692色度803悬浮物（SS）4004BOD53005COD120（二级）7.3进度安排由于前期工作准备充分,目前调研、实验方案、实验仪器及药品已经确定,故整个研制时间需要6个月（06.10.107.4.1）。具体时间参见表7.2：表7.2研制计划进程表序号项目时间（月）研究地点备注1小试实验（包括测试）2.0辽宁工学院2小试放大实验1.0辽宁工学院3装置设计、制造及安装调试2.5锦化机4完成结题报告及成果鉴定0.5辽宁工学院总计6八、预期成果和考核目标8.1项目计划目标 根据辽宁格瑞机械有限公司和辽宁工学院双方的协商，以完成样机试制为项目
20、完成目标。样机制造完毕后，辽宁格瑞机械有限公司将进行市场开拓，争取实现年产30台套的生产能力。 如果实现年产30台套的生产能力，将为企业带来520万元/年的销售额，带来工业增加值280万元，实现年利税150万元。 技术、项目将实现以下目标： （研制计划表）8.2主要技术经济指标对比与分析废乳化液是一种污染环境，损害人类的化学物质。机械加工厂目前都是自行排放到水源中，因此，每年要支付一定的环境污染费。使用本装置处理后，废乳化液将达到或超过排放标准。一次投资费用并不高，因此，使用本装置将为污染生产厂带来长久的经济效益。九、推广及应用前景 本项目是拥有自主知识产权的产品，主要是服务群众，为创建和谐社
21、会作贡献。因此，项目具有较强的竞争力。本项目将形成系列化，因此能够满足不同规模企业的需求。根据中国机械工业联合会统计资料，我国有不同规模的机械产品生产厂二万余家，因此市场是很大的。即使是以地区为单位集中处理废乳化液，其市场也是很大的。通过上述的分析，每年生产30多套也是满足不了市场的需求。因此本项目具有良好的市场前景。十、项目的风险分析本项目是自主开发的，目前因为国内尚无工业化，本公司无论在资金方面，还是设备加工能力，加工人员的业务水平都能满足本项目的需求，同时有辽宁工学院的技术支持，并且目前已完成了的试验，证明双方完全能够实现预定的目标。因此，本项目不存在技术风险。随着人类社会的不断发展，无
22、论是人类自己还是大自然都要求要治理环境，确保环境安全。目前，我国政府也出台了治理环境的法规。同时，我国机械加工厂又十分多，因此市场是很大的，所以不存在市场风险。十一、经费概算及来源 本项目研制经费预算为87万元具体分配如下：1、小试实验 2.0万元2、小试放大实验 1.0万元3、装置设计、制定及调试 82万元4、完成结题报告 2.0万元本项目的饿研制经费企业自筹57万元，申请科技研发经费30万元。十二、申报资料附件清单1、 企业营业执照2、 企业财务报表3、 双方合同4、 分析报告工艺路线图本文档由【中文word文档库】提供，转载分发敬请保留本信息；中文word文档库免费提供海量范文、教育、学习、政策、报告和经济类word文档。5、
