本發(fā)明涉及涂裝環(huán)節(jié)水性漆清洗廢水的處理領(lǐng)域，尤其涉及空化萃取分離處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、涂裝水性漆清洗廢水的主要成分為水性脫漆劑，并包含部分水性漆成分，因此有機(jī)物含量比傳統(tǒng)水性漆生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水更高，一般codcr在0.5-5.0×105mg/l，且清洗劑成分中含有高比例的c9-c11有機(jī)物，因此該類廢水不適宜使用微生物降解，若使用涂裝企業(yè)自有生化污水處理系統(tǒng)，必須采用工藝對(duì)其進(jìn)行高效率的cod降解才能排放至園區(qū)污水設(shè)施或市政管道。目前，水性漆清洗廢水的成熟處理方式只對(duì)廢水中的水性漆成分有一定的效果，對(duì)脫漆劑的處理仍以實(shí)驗(yàn)性和時(shí)用性的工藝和設(shè)備為多。

2、空化對(duì)溶劑萃取有著很好的強(qiáng)化作用?？栈夹g(shù)應(yīng)用于萃取過程包括固-液萃取和液-液萃取，它要比常規(guī)的采用熱處理、機(jī)械攪拌或改變壓力等方法從整體上改善和強(qiáng)化萃取分離的傳質(zhì)速率和效果。但是目前在化工過程中大多應(yīng)用超聲空化強(qiáng)化萃取技術(shù)。

3、超聲空化強(qiáng)化萃取的實(shí)例有：（1）用苯等8種溶劑提取油頁巖中的瀝青質(zhì)時(shí)，超聲空化提取速率相當(dāng)于索氏提脂法的24倍；（2）用氫氧化鈉和氯化銨混合溶液浸取含鋅17.3%的鋅礦樣品時(shí)，超聲空化可以大大加快浸取速率；（3）超聲空化可以提高正已烷提取粉末狀除蟲菊花中除蟲菊酯的速率；（4）甲醇在超聲空化作用下提取環(huán)境樣品中的苯并芘（a）時(shí)，與成本較高的真空升華法的提取速率相當(dāng)；（5）大功率超聲空化可以提高氰化法浸取黃金的速率；（6）超聲空化用于提取益母草總堿時(shí)提取高于一般回流法所得，并且縮短了提取時(shí)間?；亓鞣ㄌ崛?h后的提取率為0.176%，而空化法提取40min后提取率可達(dá)0.248%；（7）超聲空化15min，可使應(yīng)用酸性磷酸萃取劑分離mo和w的分相速度加快4-5倍；空化可以使ga的萃取速率提高15倍；（8）超聲空化伴以機(jī)械攪拌可使ni的萃取速率提高4-7倍。

4、超聲空化萃取技術(shù)僅應(yīng)用于一些行業(yè)少量樣的萃取，大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用還較少。這是由于超聲空化的方式，隨著處理體積的上升，能耗與處理量之比會(huì)不斷增長，設(shè)備尺寸放大，在制造上難以實(shí)現(xiàn)，所以相應(yīng)的萃取設(shè)備還不成熟。還需要加強(qiáng)設(shè)備的研制和優(yōu)化工藝參數(shù)，這就需要一種新的空化方式的研究和應(yīng)用。

5、為了解決水性漆清洗廢水中脫漆劑處理問題，本發(fā)明提供了空化萃取分離系統(tǒng)，該工藝通過空化萃取技術(shù)、液液分離裝置的有機(jī)組合，能去除廢水中包括脫漆劑的有機(jī)污染，降低cod的排放，保證使用水性漆涂裝工藝的企業(yè)生產(chǎn)的正常運(yùn)行和環(huán)保達(dá)標(biāo)需求。

6、基于上述問題，本方案如下：

7、空化萃取分離系統(tǒng)，包括空化萃取單元，所述空化萃取單元包括計(jì)量罐、計(jì)量泵；所述計(jì)量泵連接所述計(jì)量罐，所述空化萃取單元進(jìn)一步包括：

8、水力空化模塊，包括依次連接的高壓泵、空化發(fā)生裝置；

9、空化萃取池，設(shè)有所述水力空化模塊的進(jìn)液端和出液端；

10、所述空化萃取分離系統(tǒng)還包括液液分離單元，所述空化萃取池連接所述液液分離單元；

11、所述計(jì)量罐，用于儲(chǔ)存萃取劑，所述計(jì)量罐連接所述空化發(fā)生裝置。

12、作為優(yōu)選，所述空化發(fā)生裝置包括自上而下內(nèi)徑變小的容器、與所述容器外周切向設(shè)置的進(jìn)液管、插入所述容器內(nèi)部的出液管；所述出液管內(nèi)部自下而上地設(shè)置內(nèi)徑變小段、喉部、內(nèi)徑變大段，所述內(nèi)徑變小段下部設(shè)有導(dǎo)流座，導(dǎo)流座內(nèi)設(shè)有介質(zhì)通道；所述介質(zhì)通道連接所述計(jì)量罐；所述介質(zhì)通道與所述計(jì)量罐之間連接單向閥、負(fù)壓表。

13、作為優(yōu)選，所述空化萃取池包括第一池和第二池，所述高壓泵分別通過閥門連接所述第一池和第二池，所述高壓泵連接空化發(fā)生裝置的進(jìn)液管，所述空化發(fā)生裝置的出液管分別通過閥門連接所述第一池和第二池。

14、作為優(yōu)選，所述空化萃取分離系統(tǒng)進(jìn)一步包括精餾設(shè)備；所述液液分離單元，包括轉(zhuǎn)輸泵和液液分離裝置；

15、所述液液分離裝置包括：

16、萃取液進(jìn)液口，所述萃取液進(jìn)液口通過所述轉(zhuǎn)輸泵與所述空化萃取池連接；

17、有機(jī)相出液口，所述有機(jī)相出液口與所述精餾設(shè)備連接；

18、水相出液口，所述水相出液口連接排出管。

19、作為優(yōu)選，所述空化萃取池包括第一池和第二池，所述萃取液進(jìn)液口分別通過閥門連接所述第一池和第二池；所述水相出液口分別通過閥門連接所述第一池和第二池，所述水相出液口還連接排出管；所述有機(jī)相出液口連接所述精餾設(shè)備。

20、作為優(yōu)選，所述精餾設(shè)備，用于萃取劑的純化回收；所述精餾設(shè)備設(shè)置有機(jī)相進(jìn)液口、萃取劑出液口以及萃出物出液口，所述萃取劑出液口與萃取劑計(jì)量罐連接；所述萃出物出液口與廢液桶連接。

21、作為優(yōu)選，所述分離系統(tǒng)串聯(lián)或并聯(lián)所述空化萃取單元，實(shí)現(xiàn)處理量或處理負(fù)荷的提高。

22、本發(fā)明目的還在于提供了應(yīng)用所述空化萃取分離系統(tǒng)的空化萃取分離方法，所述方法包括如下步驟：

23、a1、待萃取液被引入空化萃取單元，加入萃取劑，進(jìn)行空化萃取處理，分離水中的有機(jī)相；

24、a2、空化萃取后的液體，被引入液液分離裝置，分離出有機(jī)相和水相，水相作為出水排出；

25、a3、有機(jī)相被引入精餾設(shè)備進(jìn)行精餾，精餾出的萃取劑進(jìn)行回收，繼續(xù)投入所述步驟a1中空化萃取單元使用。

26、進(jìn)一步地，所述a1步驟，所述空化萃取處理，通過空化發(fā)生裝置的負(fù)壓口吸入萃取劑；所述萃取劑與空化混凝后的濾液在空化發(fā)生裝置內(nèi)攪拌混合，并發(fā)生空化反應(yīng)；所述循環(huán)空化萃取處理若干次或若干時(shí)間。

27、進(jìn)一步地，所述a2中，經(jīng)液液分離裝置分離出的水相繼續(xù)回到所述a1中的空化萃取單元，再次進(jìn)行空化萃取處理，交替處理若干回合，最終水相排出。

28、進(jìn)一步地，所述空化分離單元包括空化萃取池，所述空化萃取池包括第一池和第二池；所述a2中，經(jīng)液液分離出的水相交替地排至所述第一池和第二池；所述a1中，對(duì)所述第一池和第二池進(jìn)行交替空化萃取處理。

29、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益技術(shù)效果；

30、1.利用水力空化模塊與萃取技術(shù)的結(jié)合，與超聲波空化萃取相比，可進(jìn)行大流量和大體積的萃取工藝生產(chǎn)，設(shè)備可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行大尺寸和一體化設(shè)計(jì)。

31、2.藥劑消耗量小，本設(shè)備使用量較大的藥劑為萃取劑，設(shè)置由精餾設(shè)備對(duì)處理完成后的萃取劑進(jìn)行回收，不進(jìn)行主動(dòng)排放，且回收率大于97%。

32、3.殘余廢物排放小，萃出物為較為純凈的脫漆劑，帶入的其它組分含量小于10%，可回到清洗環(huán)節(jié)再使用。

33、4.空化萃取單元可通過簡(jiǎn)單的串聯(lián)或并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)處理量或處理負(fù)荷的提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

技術(shù)特征：

1.空化萃取分離系統(tǒng)，其特征在于，包括空化萃取單元，所述空化萃取單元包括計(jì)量罐、計(jì)量泵；所述計(jì)量泵連接所述計(jì)量罐，所述空化萃取單元進(jìn)一步包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空化萃取分離系統(tǒng)，其特征在于，所述空化發(fā)生裝置包括自上而下內(nèi)徑變小的容器、與所述容器外周切向設(shè)置的進(jìn)液管、插入所述容器內(nèi)部的出液管；所述出液管內(nèi)部自下而上地設(shè)置內(nèi)徑變小段、喉部、內(nèi)徑變大段，所述內(nèi)徑變小段下部設(shè)有導(dǎo)流座，導(dǎo)流座內(nèi)設(shè)有介質(zhì)通道；所述介質(zhì)通道連接所述計(jì)量罐；所述介質(zhì)通道與所述計(jì)量罐之間連接單向閥、負(fù)壓表。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空化萃取分離系統(tǒng)，其特征在于，所述空化萃取池包括第一池和第二池，所述高壓泵分別通過閥門連接所述第一池和第二池，所述高壓泵連接所述空化發(fā)生裝置的進(jìn)液管，所述空化發(fā)生裝置的出液管分別通過閥門連接所述第一池和第二池。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空化萃取分離系統(tǒng)，其特征在于，所述空化萃取分離系統(tǒng)進(jìn)一步包括精餾設(shè)備；所述液液分離單元，包括轉(zhuǎn)輸泵和液液分離裝置；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空化萃取分離系統(tǒng)，其特征在于，所述空化萃取池包括第一池和第二池，所述萃取液進(jìn)液口分別通過閥門連接所述第一池和第二池；所述水相出液口分別通過閥門連接所述第一池和第二池。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空化萃取分離系統(tǒng)，其特征在于，其特征在于，所述精餾設(shè)備，用于萃取劑的純化回收；所述精餾設(shè)備設(shè)置有機(jī)相進(jìn)液口、萃取劑出液口以及萃出物出液口，所述萃取劑出液口與計(jì)量罐連接；所述萃出物出液口與廢液桶連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空化萃取分離系統(tǒng)，其特征在于，所述分離系統(tǒng)設(shè)置串聯(lián)或并聯(lián)的所述空化萃取單元。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的空化萃取分離系統(tǒng)的空化萃取分離方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的空化萃取分離方法，其特征在于，所述a1中，述空化萃取處理，通過空化發(fā)生裝置的負(fù)壓口吸入萃取劑；所述萃取劑與待萃取液在空化發(fā)生裝置內(nèi)攪拌混合，并發(fā)生空化反應(yīng)；所述空化萃取處理若干次或若干時(shí)間。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的空化萃取分離方法，其特征在于，所述a2中，經(jīng)液液分離裝置分離出的水相繼續(xù)回到所述a1中的空化萃取單元，再次進(jìn)行空化萃取處理，交替處理若干回合，最終水相排出。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的空化萃取分離方法，其特征在于，所述空化分離單元包括空化萃取池，所述空化萃取池包括第一池和第二池；所述a2中，經(jīng)液液分離出的水相交替地排至所述第一池和第二池；所述a1中，對(duì)所述第一池和第二池進(jìn)行交替空化萃取處理。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了空化萃取分離系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括空化萃取單元，所述空化萃取單元包括計(jì)量罐、計(jì)量泵；所述計(jì)量泵連接所述計(jì)量罐，所述空化萃取單元進(jìn)一步包括：水力空化模塊，所述水力空化模塊，包括依次連接的高壓泵、空化發(fā)生裝置；空化萃取池，所述空化萃取池，設(shè)有所述水力空化模塊的進(jìn)液端和出液端；所述空化萃取分離系統(tǒng)還包括液液分離單元，所述空化萃取池連接所述液液分離單元；所述計(jì)量罐，用于內(nèi)置萃取劑，所述計(jì)量罐連接所述空化發(fā)生裝置。本發(fā)明通過空化萃取技術(shù)與液液分離單元的有機(jī)組合，去除廢水中包括脫漆劑的有機(jī)污染，降低COD的排放，保證使用水性漆涂裝工藝的企業(yè)生產(chǎn)的正常運(yùn)行和環(huán)保達(dá)標(biāo)需求。

技術(shù)研發(fā)人員：范佳奇,陳英斌,伍恒漢,王晨杰,聞路紅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州路弘科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9