工业乳化液废水处理方法
时间：2017-02-18 阅读：13122
污水处理行业的发展远没有看起来的这般景气，也远远没有达到环保部门的要求，近年来虽加强了环保监管，可环保事故的频发还是为整个环保业蒙上了一层薄纱，甚至是一层遮羞布。
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简介： 乳化液废水是工厂生产中产生的常见废水 ,其特点是品种繁多,COD cr 和含油量浓度高,处理难度大.我们通过工程实际研究出破乳絮凝剂及JR型系列全自动乳化液处理机,对废水进行了有效的治理,达到国家排放标准。
关键字：乳化液废水 破乳絮凝剂 JR型系列全自动乳化液处理机
1.概述
机械制造工业中，金属切削加工使用大量乳化液作为润滑冷却之用，乳化液经过一段时间使用后 , 就会变成废水排出。
乳化液中主要含有机油和表面活性剂，是用乳化油根据需要用水稀释再加入乳化剂配制而成的。在机床切削使用的乳化液中为了提高乳化液的防锈性 , 还加入了*等。
由于乳化剂都是表面活性剂，当它加入水中，使油与水的界面自由能大大降低，达到zui低值，这时油便分散在水中。同时表面活性剂还产生电离，使油珠液滴带有电荷，而且还吸附了一层水分子固定着不动 , 形成水化离子膜，而水中的反离子又吸附再其外表周围，分为不动的吸附层和可动的扩散层 , 形成双电层 . 这样使油珠外面包围着一层有弹性的、坚固的、带有同性电荷的水化离子膜，阻止了油珠液滴互相碰撞时可能的结合，使油珠能够得以*地稳定在水中 , 成为白色的乳化液。
配制的乳化液 pH 值一般再 8~9 之间，有的甚至高达 10~11.
乳化液废水水质如表 1-1 所示：
表 1-1乳化液废水水质
名 称 | PH | SS(mg/L) | 油 (mg/L) | COD cr (mg/L) | |
某集团 | 905 车间 | 8.17 | 22 | 11191 | 26251 |
914 车间 | 8.21 | 16 | 4540.9 | 31336 | |
54 车间 | 8.50 | 33 | 8278.3 | 16562 | |
乳化油的成分见表 1-2:
表 1-2乳化油的成分
序号 | 成 分 | 常 用 物 质 名 称 |
1 | 基础油 | 5号、7号、10号机油、*、菜子油、豆油等。 |
2 | 乳化剂 | 阴离子表面活性剂 :油酸、高碳酸、*、松香等的皂类；磺化油、石油磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等磺酸盐与硫酸脂类；醇磷酸酯二钠盐等磷酸脂类。非离子型表面活性剂:聚氧乙脂肪醇醚、司本(失水*与脂肪酸的脂类,如月桂酸脂、油酸脂等)、吐温(聚氧乙烯化的司本)等。两性表面活性剂:6503、6501清洗剂等。 |
3 | 防锈剂 | 碱类 :碳酸钠、三乙醇胺、苯乙醇胺等。水溶性缓蚀剂:*、*、磷酸三钠、硼砂、水玻璃等。油溶性缓蚀剂:石油磺酸钡、环烷酸锌、羊毛脂等。 |
4 | 防霉杀菌剂 | *、四氯酚、已基汞硫代*等。 |
5 | 稳定剂 | 三乙醇胺、乙醇、异丙醇等。 |
6 | 助溶剂 | 少量水与乙醇的混合物。 |
7 | 极压添加剂 | 氯化石腊、氯化硬脂酸等 .酸性磷酸脂、磷酸*酚脂等、硫化脂肪油、硫化油酸、烷基硫化物等、二聚酸乙二脂单脂等. |
8 | 消泡剂 | 乙醇和其他低级醇、聚醚型表面活性剂 . |
9 | 软水剂 | *、氢氧化钠等 . |
2.乳化液废水的处理
2.1 乳化液废水处理原理
根据乳化液的性质，进行乳化液废水的处理需经过二个步骤：
破乳剂油； (2) 水质净化去除表面活性剂等物质。
破乳方法种类较多，有盐析法、乳酸法、凝聚法、顶替法、高压电法、吸附法等等。一般常用的采用盐析凝聚混合法，现介绍如下
在乳化液中加入电解质，电解质的离子在乳化液中发生强烈的水化作用即争水作用，使乳化液中的自由水分子减少了 , 对油珠产生脱水作用，从而破坏了乳化液油珠的水化层，中和了油珠的电性，破坏了它的双电层结构，因而油珠失去了稳定性，产生凝聚现象 ( 电解质一般分为二、三价的钙、镁、铝等盐类 ) ，其反应式如下：
2C 17 H 33 COONa + 2MgCl 2 －→ (C 17 H 33 COO) 2 Mg+2NaCl
油酸皂 镁皂
2C 17 H 33 (OSO 3 Na) COONa+2CaCl 2 －→ (C 17 H 32 ) 2 (OSO 3 ) 2Ca (COO) 2 +4NaCl
磺化*
2R － SO 3 Na + CaCl 2 －→ [R － SO 3 ] 2Ca+2NaCl (R 为烷基 )
石油酸钠 石油磺酸钙
加入混凝剂，则加快起到油水分离的目的。
在实际使用中，应注意调整水的 pH 值 , 将 pH 值调整为 8.5 较好。
四种破乳方法比较见表 2-1 ：
表 2-1 四种破乳方法比较
方 法 | 药剂名称 | 投 药 量 | 处理后水质 | 沉 渣 | 油 质 | 优 缺 点 |
盐析法 | 氯化钙 氯化镁 硫酸钙 * 氯化钠 | 二价药为 1.5 ﹪ ~2.5 ﹪ 一价药为 3 ﹪ ~5 ﹪ | 清晰透明，含油量 20~40mg/L 耗氧量 2000mg/L 。 | 絮状沉渣很少 | 棕黄色 , 清亮 | 油质好，便于再生，投药量zui高，水中含盐量zui大。 |
凝聚法 | 聚合氯化铝明矾 | 0.4 ﹪ ~1 ﹪ | 清晰透明 , 含油量 15~50mg/L, 耗氧量 2000mg/L 。 | 絮状沉渣很少 | 粘胶状及絮状 | 投药量少，一般工厂适用；油质较差 , 粘厚、水分多 , 再生困难。 |
混合法 | 综合盐析法和凝聚法的任何一种药剂 | 投盐 0.3 ﹪ ~ 0.8 ﹪ 凝聚剂 0.3 ﹪ ~0.5 ﹪ | 清晰透明 , 含油量 20~40mg/L, 耗氧量 2000mg/L 。 | 絮状沉渣很少 | 稀糊状 | 投药量中等，破乳能力强，适应性广，对难于破乳的乳化液尤为适宜。 |
酸化法 | 废硫酸废盐酸和石灰 | 约为废水 6 ﹪ | 清澈透明 , 含油量 20mg/L 以下 , 耗氧量低于其他方法。 | 约为 10 ﹪左右 | 棕红色 , 清亮 . | 水质好，含油量低，还可以废治废，但沉渣多。 |
我们经过多次实验筛选 , 配制出破乳絮凝剂 , 在工程实践中被广泛应用 , 见表 2-2 所示：
表 2-2 破乳试验结果表
试验方法 | 精工 3 号 | 美孚切削油 | 日石 EC － 50 | 嘉陵、建设用的乳化液 |
混凝剂法： 1 号破乳剂 | 投量大，没破乳。 | 投量大，没破乳。 | 搅拌后马上出现矾花，破乳效果好。 | 搅拌后马上出现矾花 , 破乳效果好。 |
酸析法：先加硫酸将样品 pH 值调到 2 ，然后加碱调至 7, 投加 1 号破乳剂 . | (1) pH 值调到 7后,无矾花产生；(2)加破乳剂搅拌后,产生矾花；(3)破乳效果好。 | (1) pH 值调到 7后,无矾花产生；(2)加破乳剂搅拌后,产生矾花；(3)破乳效果好. |
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结 论 | 酸析法破乳 | 酸析法破乳 | 混凝剂法 | 混凝剂法 |
2.2 处理工艺流程选择及设备
2.2.1国内常用的乳化液处理机的工艺流程如图2-1所示:
图 2-1 原乳化液处理机处理工艺流程图
上述处理工艺流程中存在以下问题 :
a. 由于乳化液中油、SS、COD含量较高,一级气浮只能除去大部分油、SS、COD,残留的部分只能靠石英砂滤罐、两级活性炭吸附来保证出水达标,因此石英砂滤罐及两级活性炭滤罐负荷较重,造成经常反冲和活性炭很快饱和失去吸附作用需要更换的情况发生。
b.气浮设备进气未设自控装置，靠人工调整，很难达到良好的气浮效果，工人操作难度大。
c.三个滤罐需经常反冲洗，阀门多，操作繁杂，很难掌握，出水不能保证。
针对上述问题，我们设计了一种新型乳化液处理机，采用了新的处理工艺，解决了上述存在的问题，其处理工艺流程图如图 2-2所示:
图 2-2 新型乳化液处理机处理工艺流程图
2.2.2新型乳化液废水处理设备特点:
a.采用两极气浮处理,能将SS、油在气浮处理阶段内完成达标,去除绝大部分CODcr值(COD值在70～170mg/L范围内),残留的少量CODcr值只需一级活性炭滤罐处理,就能达到国家排放标准。因此,活性炭使用时间长(可达一年),并不经常反冲(半个月一次)。
b.省去了一级石英砂滤罐,使处理工艺流程简便。
c.原水泵采用潜水泵,保证泵能随时启动。
d.气浮器1、气浮器2均采用自动控制,不需人工管理,能达到气浮效果,电磁阀采用不锈钢材料,产品,使气浮效果更好。
3.结论
3.1采用一体化乳化液废水处理机和1号破乳絮凝剂处理乳化液废水是可行的,并且由于处理效果好,设备自动化,运行成本低,确保出水水质达标等,具有*的推广应用价值。
3.2破乳方法及破乳剂、絮凝剂对不同的乳化液废水是不同的,用户在处理该类废水时应先优选破乳剂及絮凝剂做小样实验,为正确选用处理设备、设施打下基础。