一种铁路危险废物处置装置的制作方法

本发明涉及一种铁路危险废物处置装置，特别涉及一种铁路行业生产废水的油泥浮渣危险废物的三相真空分离处置装置，属于废水处理技术领域。

背景技术：

在铁路铁机务、车辆及其零部件检修清洗过程中产生的含油生产废水，经过“隔油沉淀+气浮”工艺，产生的含油污泥和浮渣，属于《国家危险废物名录》中规定的hw08类危险废物，外委处置费用高，增加了铁路运营维修成本。

此外，在铁路检修中所用清洗水中会加入表面活性剂等，会增加油泥浮渣中油、水和固三相分离难度。一般来说，首先考虑破乳剂，例如常规加入聚合氯化铝和聚丙烯酰胺等絮凝剂，但此处理过程中，添加量较大，絮凝沉淀后，最终成为油泥渣的重要组成部分。常规的分离方法是气浮机械刮板法，利用气浮原理去除表面油渣，其缺点在于：产油泥渣量大(属于危险废物)，运行和处置成本很高。铁路检修清洗生产废水所产生的油泥浮渣，通常含油率在1％～15％，含固体率在0.1％～15％，其余为含水部分。

目前，油泥减量方法工艺较少，常规的板框压滤工艺，效率很低，无法实现深度减量。

因此，通过寻找油渣深度减量绿色处理方法和装置，不仅可以减少运行成本和缩减油泥渣外委处置费，还可实现对含油废物的分类贮存，为分类处理奠定基础，减少生态环境风险。

技术实现要素：

本发明的目的之一是针对上述铁路检修清洗生产废水所产生的油泥浮渣量较大而运行和处置成本较高的问题，提供一种油泥浮渣(hw08类危险废物)固、水、油三相分离的减量处置装置，不仅可以减少运行成本和缩减油泥渣外委处置费，还可实现对含油废物的分类贮存，为分类处理奠定基础，减少生态环境风险。

本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的：

一种铁路危险废物处置装置(废水油泥渣三相分离减量处理装置)，其特征在于：包括絮凝沉淀装置单元、高压膜压滤装置单元和低温真空三相分离装置单元，所述絮凝沉淀装置单元与所述高压膜压滤装置单元通过管道相连接，所述高压膜压滤装置单元和所述低温真空三相分离装置单元相连。

优选地，所述絮凝沉淀装置单元包括加药装置、搅拌装置、沉淀池和溢流堰，加药装置位于沉淀池的上部，搅拌装置位于沉淀池的中间，沉淀池的一侧下部设有出泥口(固相a)，溢流堰位于沉淀池的中上部，其水相通过溢流堰溢流至水相收集器；所述絮凝沉淀装置单元的另一端与油泥渣贮存调节池相连接。

优选地，所述高压膜压滤装置单元包括进料口(固相a)、压滤板、长纤维丙纶滤膜布、压滤腔体、压紧板、增压装置、柱塞装置、出水口和储料装置(固相b)，进料口(固相a)位于压滤腔体的一端，压滤腔体内交替设有压滤板和长纤维丙纶滤膜布，压滤腔体内还设有压紧板，压紧板与增压装置相连接，柱塞装置位于压滤腔体的中部，出水口位于压滤腔体的底端一侧，储料装置(固相b)位于压滤腔体的下部，储料装置(固相b)设有出泥口，通过管道和增压泵与低温真空三相分离装置单元的进料口(固相b)相连接。

优选地，所述低温真空三相分离装置单元包括进料口(固相b)、低温真空装置、泥饼平摊器、真空泵、出渣口(固相c)、低温热水循环系统、金属疏水膜、水相收集器和出油口(油相)；进料口(固相b)位于低温真空装置的上部，泥饼平摊器位于低温真空装置的内部，真空泵位于低温真空装置的顶部，出渣口(固相c)位于低温真空装置的底部，低温真空装置与低温热水循环系统相连接，低温热水循环系统的下部设有金属疏水膜，金属疏水膜与水相收集器相连接，出油口(油相)位于最底部。

优选地，所述长纤维丙纶滤膜布是750ab长纤维丙纶滤布(孔径450目)。

优选地，所述增压装置为增压泵。

优选地，所述柱塞装置为柱塞泵。

优选地，所述絮凝沉淀装置单元与所述高压膜压滤装置单元之间设有污泥泵。

本发明的另一目的是提供铁路危险废物处置方法(废水油泥渣三相分离减量处理方法)。

本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的：

一种铁路危险废物处置方法(废水油泥渣三相分离减量处理方法)，步骤如下：

(1)废水油泥渣，存在贮存调节池，经污泥泵打入絮凝沉淀装置单元，实现固液初步分离和油泥渣初减量；

(2)步骤(1)中絮凝沉淀产生的废泥渣固相a，经污泥泵打入高压膜压滤装置单元，进一步实现减量；

(3)步骤(2)产生的废泥渣固相b进入低温真空三相分离装置单元，实现油、水和固三相分离和深度减量。

优选地，所述步骤(1)的具体步骤如下：在絮凝沉淀装置单元中，将所述油泥渣与适量的絮凝剂经加药装置加入沉淀池，通过搅拌装置混合搅拌，静置，然后，通过溢流堰排出上层的水相，下层的废泥渣固相a通过污泥泵打入高压膜压滤装置单元进一步处理。

优选地，所述步骤(2)的具体步骤如下：通过柱塞装置将废泥渣固相a送入高压膜压滤装置单元的压滤腔体，压滤腔体中的增压装置推动压紧板，通过压滤板和长纤维丙纶滤膜布实现高压压滤，滤液(水相)通过出水口收集到水相收集器，废泥渣固相b通过储料装置(固相b)的出泥口(排出口)和进料口(固相b)进入低温真空三相分离装置单元，深度减量。

优选地，所述步骤(3)的具体步骤如下：废泥渣固相b进入低温真空三相分离装置单元，低温真空装置的顶部设有的真空泵实现真空环境，并在低温热水循环系统的作用下，充分均匀接触废泥渣固相b，挥发的油水蒸汽在蒸汽压作用下，透过疏水金属膜实现水蒸汽通过，在冷凝系统作用下实现水相和油相分离，水相收集在水相收集器，油相通过出油口(油相)收集，最终排出的废泥渣固相c显著减量。

优选地，步骤(1)中所用絮凝药剂为混合絮凝剂，由聚合氯化铝和聚丙烯酰胺混合而成，根据油泥渣性质不同，混合比例为10：1，混合絮凝剂总添加量为干泥重量的0.15％-0.3％；

优选地，步骤(1)中所述长纤维丙纶滤膜布具体为750ab长纤维丙纶滤布，滤布过滤目数不低于300目，增压不低于0.6mpa。

优选地，所述步骤(3)中，低温真空条件为35～65摄氏度和小于0.05mpa，废泥渣固相c在低温真空环境中接触时间不低于2小时。

有益效果：

本发明的装置和工艺处理后的固相废渣含水率低于25％，含油量甚至低于0.3％，大大降低了污染强度，总减量率大于65％，大大节约油泥渣危险废物的外委处置费。经过本发明的装置和工艺处理后的水相废水水质悬浮物指标达到《中华人民共和国污水综合排放标准》(gb8978—1996)规定的一级排放标准。经过本方法工艺处理后排放的油相中石油类纯度提高，大大提高了再生回用的价值。

下面通过附图和具体实施方式对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。

附图说明

图1是本发明的铁路危险废物处置的工艺流程图。

图2是本发明的铁路危险废物处置装置的结构示意图。

主要零部件名称：

1絮凝沉淀装置单元2高压膜压滤装置单元

3低温真空三相分离装置单元1-1加药装置

1-2搅拌装置1-3沉淀池

1-4溢流堰2-1进料口(固相a)

2-2压滤板2-3长纤维丙纶滤膜布

2-4压滤腔体2-5压紧板

2-6增压装置2-7柱塞装置

2-8出水口2-9储料装置(固相b)

3-1进料口(固相b)3-2低温真空装置

3-3泥饼平摊器3-4真空泵

3-5出渣口(固相c)3-6低温热水循环系统

3-7金属疏水膜3-8水相收集器

3-9出油口(油相)

具体实施方式

本发明可以根据以下实例实施，但不限于此，这些实施例只是为了举例说明本发明的实施过程，而非以任何方式限制本发明的范围，在以下的实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。

除非特别说明，本发明中所用的设备或零部件均为本技术领域市场可购的常规设备或零部件；其性能参数为本领域采用的常规性能参数。

实施例1

如图1所示，是本发明的铁路危险废物处置的工艺流程图；如图2所示，是本发明的铁路危险废物处置装置的结构示意图；其中，1为絮凝沉淀装置单元，2为高压膜压滤装置单元，3为低温真空三相分离装置单元，1-1为加药装置，1-2为搅拌装置，1-3为沉淀池，1-4为溢流堰，2-1为进料口(固相a)，2-2为压滤板，2-3为长纤维丙纶滤膜布，2-4为压滤腔体，2-5为压紧板，2-6为增压装置，2-7为柱塞装置，2-8为出水口，2-9为储料装置(固相b)，3-1为进料口(固相b)，3-2为低温真空装置，3-3为泥饼平摊器，3-4为真空泵，3-5为出渣口(固相c)，3-6为低温热水循环系统，3-7为金属疏水膜，3-8为水相收集器，3-9为出油口(油相)；本发明的铁路危险废物处置装置(废水油泥渣三相分离减量化处理系统)，包括絮凝沉淀装置单元1、高压膜压滤装置单元2和低温真空三相分离装置单元3，所述絮凝沉淀装置单元1与所述高压膜压滤装置单元2通过管道相连接(也可以通过污泥泵相连接)，所述高压膜压滤装置单元2和所述低温真空三相分离装置单元3相连(也可以不连接，也可以通过增压泵相连接)；

所述絮凝沉淀装置单元1包括加药装置1-1、搅拌装置1-2、沉淀池1-3和溢流堰1-4，加药装置1-1位于沉淀池1-3的上部，搅拌装置1-2位于沉淀池1-3的中间，沉淀池1-3的一侧下部设有出泥口(固相a)，溢流堰1-4位于沉淀池1-3的中上部，其水相通过溢流堰1-4溢流至水相收集器3-8；所述絮凝沉淀装置单元1的另一端与油泥渣贮存调节池相连接；

所述高压膜压滤装置单元2包括进料口(固相a)2-1、压滤板2-2、长纤维丙纶滤膜布2-3、压滤腔体2-4、压紧板2-5、增压装置2-6(增压泵)、柱塞装置2-7(柱塞泵)、出水口2-8和储料装置(固相b)2-9，进料口(固相a)2-1位于压滤腔体2-4的一端，压滤腔体2-4内交替设有压滤板2-2和长纤维丙纶滤膜布2-3，压滤腔体2-4内还设有压紧板2-5，压紧板2-5与增压装置2-6(增压泵)相连接，柱塞装置2-7(柱塞泵)位于压滤腔体2-4的中部，出水口2-8位于压滤腔体2-4的底端一侧，储料装置(固相b)2-9位于压滤腔体2-4的下部，储料装置(固相b)2-9设有出泥口，通过管道和增压泵与低温真空三相分离装置单元3的进料口(固相b)3-1相连接；长纤维丙纶滤膜布2-3可以是750ab长纤维丙纶滤布(孔径450目)；

所述低温真空三相分离装置单元3包括进料口(固相b)3-1、低温真空装置3-2、泥饼平摊器3-3、真空泵3-4、出渣口(固相c)3-5、低温热水循环系统3-6、金属疏水膜3-7、水相收集器3-8和出油口(油相)3-9；进料口(固相b)3-1位于低温真空装置3-2的上部，泥饼平摊器3-3位于低温真空装置3-2的内部，真空泵3-4位于低温真空装置3-2的顶部，出渣口(固相c)3-5位于低温真空装置3-2的底部，低温真空装置3-2与低温热水循环系统3-6相连接，低温热水循环系统3-6的下部设有金属疏水膜3-7，金属疏水膜3-7与水相收集器3-8相连接，出油口(油相)3-9位于最底部。

本发明的铁路危险废物处置装置(废水油泥渣三相分离减量处理装置)的运行过程如下：

(1)废水油泥渣，存在贮存调节池，经污泥泵打入絮凝沉淀装置单元1，实现固液初步分离和油泥渣初减量；

(2)步骤(1)中絮凝沉淀产生的废泥渣固相a，经污泥泵打入高压膜压滤装置单元2，进一步实现减量；

(3)步骤(2)产生的废泥渣固相b进入低温真空三相分离装置单元3，实现油、水和固三相分离和深度减量；

所述步骤(1)的具体步骤如下：在絮凝沉淀装置单元1中，将所述油泥渣与适量的絮凝剂经加药装置1-1加入沉淀池1-3，通过搅拌装置1-2混合搅拌，静置，然后，通过溢流堰1-4排出上层的水相(收集在水相收集器3-8)，下层的废泥渣固相a通过污泥泵(图中未显示)打入高压膜压滤装置单元2进一步处理；

所述步骤(2)的具体步骤如下：通过柱塞装置2-7(柱塞泵)将废泥渣固相a送入高压膜压滤装置单元2的压滤腔体2-4，压滤腔体2-4中的增压装置2-6(增压泵)推动压紧板2-5，通过压滤板2-2和长纤维丙纶滤膜布2-3实现高压压滤，滤液(水相)通过出水口2-8收集到水相收集器3-8，废泥渣固相b通过出泥口(排出口)和进料口(固相b)3-1进入低温真空三相分离装置单元3，深度减量；

所述步骤(3)的具体步骤如下：废泥渣固相b进入低温真空三相分离装置单元3，低温真空装置3-2的顶部设有的真空泵3-4实现真空环境，并在低温热水循环系统3-6的作用下，充分均匀接触废泥渣固相b，挥发的油水蒸汽在蒸汽压作用下，透过疏水金属膜3-7实现水蒸汽通过，在冷凝系统作用下实现水相和油相分离，水相收集在水相收集器3-8，油相通过出油口(油相)3-9收集，最终排出的废泥渣固相c显著减量；

步骤(1)中所用絮凝药剂为混合絮凝剂，由聚合氯化铝和聚丙烯酰胺混合而成，根据油泥渣性质不同，混合比例为10：1，混合絮凝剂总添加量为干泥重量的0.15％-0.3％；

步骤(1)中所述长纤维丙纶滤膜布2-3具体为750ab长纤维丙纶滤布，滤布过滤目数不低于300目，增压不低于0.6mpa；

所述低温真空条件为35～65摄氏度和小于0.05mpa，废泥渣固相c在低温真空环境中接触时间不低于2小时。

应用实施例1

某铁路机务段或车辆段的含油生产废水，经过“隔油沉淀+气浮”工艺产生油泥浮渣(油泥渣)，其含水率在95％，含油率在5％，利用本发明的铁路危险废物处置装置(废水油泥渣三相分离减量处理装置)进行处理，其步骤如下：

(1)将油泥渣贮存在调节池中，采用污泥提升泵抽吸入絮凝沉淀装置单元1，将聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，按10：1混合均匀，混合絮凝药剂的总添加量为油泥干重量的0.23％，在絮凝沉淀装置单元中，将所述油泥渣与混合絮凝药剂以1000转/分钟的速度混合搅拌，静置60分钟，然后排出上层的水相和下层的废泥渣固相a，初步实现固液分离和油泥渣初减量，最后将水相分别收集；

(2)将絮凝沉淀产生的废泥渣固相a，经柱塞装置2-7(柱塞泵)打入高压膜压滤装置单元2，通过柱塞装置2-7(柱塞泵)将废泥渣固相a送入压滤腔体2-4，实现高压压滤，增压压力不低于0.6mpa，滤液水相单独收集，废泥渣固相b排出；

(3)将步骤(2)排出的废泥渣固相b，通入低温真空三相分离装置单元3，通过真空泵实现真空环境(0.05mpa)，并在50摄氏度的低温热水循环作用120分钟，以充分均匀接触固相b，所挥发的油水蒸汽在蒸汽压作用下透过疏水金属膜3-7而实现水蒸汽通过，在冷凝系统作用下实现水相和油相分离；最终排出的固相c含水率低于25％，最后，水相和油相分别收集和后续处理，排出的固相c单独收集或等待处置。

应用实施例2

某铁路机务段或车辆段的含油生产废水，经过“隔油沉淀+气浮”工艺产生油泥浮渣(油泥渣)，其含水率在90％，含油率在10％，利用本发明的铁路危险废物处置装置(废水油泥渣三相分离减量处理装置)进行处理，其步骤如下：

(1)将油泥渣贮存在调节池中，采用污泥提升泵抽吸入絮凝沉淀装置单元1，将聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，按10：1混合均匀，混合絮凝药剂的总添加量为油泥干重量的0.15％，在絮凝沉淀装置单元中，将所述油泥渣与混合絮凝药剂以1000转/分钟的速度混合搅拌，静置60分钟，然后排出上层的水相和下层的废泥渣固相a，初步实现固液分离和油泥渣初减量，最后将水相分别收集；

(2)将絮凝沉淀产生的废泥渣固相a，经柱塞装置2-7(柱塞泵)打入高压膜压滤装置单元2，通过柱塞装置2-7(柱塞泵)将废泥渣固相a送入压滤腔体2-4，实现高压压滤，增压压力不低于0.6mpa，滤液水相单独收集，废泥渣固相b排出；

(3)将步骤(2)排出的废泥渣固相b，通入低温真空三相分离装置单元3，通过真空泵实现真空环境(0.05mpa)，并在35摄氏度的低温热水循环作用120分钟，以充分均匀接触固相b，所挥发的油水蒸汽在蒸汽压作用下透过疏水金属膜3-7而实现水蒸汽通过，在冷凝系统作用下实现水相和油相分离；最终排出的固相c含水率低于25％，最后，水相和油相分别收集和后续处理，排出的固相c单独收集或等待处置。

应用实施例3

某铁路机务段或车辆段的含油生产废水，经过“隔油沉淀+气浮”工艺产生油泥浮渣(油泥渣)，其含水率在99％，含油率在1％之间，利用本发明的铁路危险废物处置装置(废水油泥渣三相分离减量处理装置)进行处理，其步骤如下：

(1)将油泥渣贮存在调节池中，采用污泥提升泵抽吸入絮凝沉淀装置单元1，将聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，按10：1混合均匀，混合絮凝药剂的总添加量为油泥干重量的0.3％，在絮凝沉淀装置单元中，将所述油泥渣与混合絮凝药剂以1000转/分钟的速度混合搅拌，静置60分钟，然后排出上层的水相和下层的废泥渣固相a，初步实现固液分离和油泥渣初减量，最后将水相分别收集；

(2)将絮凝沉淀产生的废泥渣固相a，经柱塞装置2-7(柱塞泵)打入高压膜压滤装置单元2，通过柱塞装置2-7(柱塞泵)将废泥渣固相a送入压滤腔体2-4，实现高压压滤，增压压力不低于0.6mpa，滤液水相单独收集，废泥渣固相b排出；

(3)将步骤(2)排出的废泥渣固相b，通入低温真空三相分离装置单元3，通过真空泵实现真空环境(0.05mpa)，并在65摄氏度的低温热水循环作用120分钟，以充分均匀接触固相b，所挥发的油水蒸汽在蒸汽压作用下透过疏水金属膜3-7而实现水蒸汽通过，在冷凝系统作用下实现水相和油相分离；最终排出的固相c含水率低于25％，最后，水相和油相分别收集和后续处理，排出的固相c单独收集或等待处置。

通过本发明的装置和方法，铁路生产废水油泥渣减量效率大于65％，大大节约危险废物外委处置成本，同时大大降低环境风险，实现了油、水和固的分类收集，便于后续分类处理和资源化利用。

本发明装置的工艺特点为：1、在产生的油泥渣中按比例添加混合型絮凝药剂，实现油水固第一次高效分离(减量10％-15％)；2、将第一次减量后的油泥渣通过高压膜压滤法，实现第二次减量(减量30％-40％)；3、利用低温真空三相分离法，实现油、水和固三相高效分离，实现深度减量(减量60％-75％)，可同时实现后续的分类储存、处理和资源化处置；4、因本发明装置和方法采用低温和深度减量技术，不产生尾气排放，同时可深度减量，处理后油泥渣含水率小于25％，节省外委处置费显著。经过本装置和方法处理后的水相废水水质悬浮物指标达到《中华人民共和国污水综合排放标准》(gb8978—1996)规定的一级排放标准。经过本方法工艺处理后排放的油相中石油类纯度提高，大大提高了再生回用的价值。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的相关技术人员应当理解：可以对本发明进行修改或者同等替换，但不脱离本发明精神和范围的任何修改和局部替换均应涵盖在本发明的权利要求范围内。