污水處理行業(yè)的發(fā)展遠(yuǎn)沒(méi)有看起來(lái)的這般景氣，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到環(huán)保部門(mén)的要求，近年來(lái)雖加強(qiáng)了環(huán)保監(jiān)管，可環(huán)保事故的頻發(fā)還是為整個(gè)環(huán)保業(yè)蒙上了一層薄紗，甚至是一層遮羞布。
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簡(jiǎn)介： 乳化液廢水是工廠生產(chǎn)中產(chǎn)生的常見(jiàn)廢水 ,其特點(diǎn)是品種繁多,COD cr 和含油量濃度高,處理難度大.我們通過(guò)工程實(shí)際研究出破乳絮凝劑及JR型系列全自動(dòng)乳化液處理機(jī),對(duì)廢水進(jìn)行了有效的治理,達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵字：乳化液廢水 破乳絮凝劑 JR型系列全自動(dòng)乳化液處理機(jī)
1.概述
機(jī)械制造工業(yè)中，金屬切削加工使用大量乳化液作為潤(rùn)滑冷卻之用，乳化液經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后 , 就會(huì)變成廢水排出。
乳化液中主要含有機(jī)油和表面活性劑，是用乳化油根據(jù)需要用水稀釋再加入乳化劑配制而成的。在機(jī)床切削使用的乳化液中為了提高乳化液的防銹性 , 還加入了*等。
由于乳化劑都是表面活性劑，當(dāng)它加入水中，使油與水的界面自由能大大降低，達(dá)到zui低值，這時(shí)油便分散在水中。同時(shí)表面活性劑還產(chǎn)生電離，使油珠液滴帶有電荷，而且還吸附了一層水分子固定著不動(dòng) , 形成水化離子膜，而水中的反離子又吸附再其外表周?chē)?，分為不?dòng)的吸附層和可動(dòng)的擴(kuò)散層 , 形成雙電層 . 這樣使油珠外面包圍著一層有彈性的、堅(jiān)固的、帶有同性電荷的水化離子膜，阻止了油珠液滴互相碰撞時(shí)可能的結(jié)合，使油珠能夠得以*地穩(wěn)定在水中 , 成為白色的乳化液。
配制的乳化液 pH 值一般再 8~9 之間，有的甚至高達(dá) 10~11.
乳化液廢水水質(zhì)如表 1-1 所示：
表 1-1乳化液廢水水質(zhì)
名 稱(chēng) | PH | SS(mg/L) | 油 (mg/L) | COD cr (mg/L) |
某集團(tuán) | 905 車(chē)間 | 8.17 | 22 | 11191 | 26251 |
914 車(chē)間 | 8.21 | 16 | 4540.9 | 31336 |
54 車(chē)間 | 8.50 | 33 | 8278.3 | 16562 |
乳化油的成分見(jiàn)表 1-2:
表 1-2乳化油的成分
序號(hào) | 成 分 | 常 用 物 質(zhì) 名 稱(chēng) |
1 | 基礎(chǔ)油 | 5號(hào)、7號(hào)、10號(hào)機(jī)油、*、菜子油、豆油等。 |
2 | 乳化劑 | 陰離子表面活性劑 :油酸、高碳酸、*、松香等的皂類(lèi)；磺化油、石油磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉等磺酸鹽與硫酸脂類(lèi)；醇磷酸酯二鈉鹽等磷酸脂類(lèi)。非離子型表面活性劑:聚氧乙脂肪醇醚、司本(失水*與脂肪酸的脂類(lèi),如月桂酸脂、油酸脂等)、吐溫(聚氧乙烯化的司本)等。兩性表面活性劑:6503、6501清洗劑等。 |
3 | 防銹劑 | 堿類(lèi) :碳酸鈉、三乙醇胺、苯乙醇胺等。水溶性緩蝕劑:*、*、磷酸三鈉、硼砂、水玻璃等。油溶性緩蝕劑:石油磺酸鋇、環(huán)烷酸鋅、羊毛脂等。 |
4 | 防霉殺菌劑 | *、四氯酚、已基汞硫代*等。 |
5 | 穩(wěn)定劑 | 三乙醇胺、乙醇、異丙醇等。 |
6 | 助溶劑 | 少量水與乙醇的混合物。 |
7 | 極壓添加劑 | 氯化石臘、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、二聚酸乙二脂單脂等. |
8 | 消泡劑 | 乙醇和其他低級(jí)醇、聚醚型表面活性劑 . |
9 | 軟水劑 | *、氫氧化鈉等 . |
2.乳化液廢水的處理
2.1 乳化液廢水處理原理
根據(jù)乳化液的性質(zhì)，進(jìn)行乳化液廢水的處理需經(jīng)過(guò)二個(gè)步驟：
破乳劑油； (2) 水質(zhì)凈化去除表面活性劑等物質(zhì)。
破乳方法種類(lèi)較多，有鹽析法、乳酸法、凝聚法、頂替法、高壓電法、吸附法等等。一般常用的采用鹽析凝聚混合法，現(xiàn)介紹如下
在乳化液中加入電解質(zhì)，電解質(zhì)的離子在乳化液中發(fā)生強(qiáng)烈的水化作用即爭(zhēng)水作用，使乳化液中的自由水分子減少了 , 對(duì)油珠產(chǎn)生脫水作用，從而破壞了乳化液油珠的水化層，中和了油珠的電性，破壞了它的雙電層結(jié)構(gòu)，因而油珠失去了穩(wěn)定性，產(chǎn)生凝聚現(xiàn)象 ( 電解質(zhì)一般分為二、三價(jià)的鈣、鎂、鋁等鹽類(lèi) ) ，其反應(yīng)式如下：
2C 17 H 33 COONa + 2MgCl 2 －→ (C 17 H 33 COO) 2 Mg+2NaCl
油酸皂 鎂皂
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 為烷基 )
石油酸鈉 石油磺酸鈣
加入混凝劑，則加快起到油水分離的目的。
在實(shí)際使用中，應(yīng)注意調(diào)整水的 pH 值 , 將 pH 值調(diào)整為 8.5 較好。
四種破乳方法比較見(jiàn)表 2-1 ：
表 2-1 四種破乳方法比較
方 法 | 藥劑名稱(chēng) | 投 藥 量 | 處理后水質(zhì) | 沉 渣 | 油 質(zhì) | 優(yōu) 缺 點(diǎn) |
鹽析法 | 氯化鈣 氯化鎂 硫酸鈣 * 氯化鈉 | 二價(jià)藥為 1.5 ﹪ ~2.5 ﹪ 一價(jià)藥為 3 ﹪ ~5 ﹪ | 清晰透明，含油量 20~40mg/L 耗氧量 2000mg/L 。 | 絮狀沉渣很少 | 棕黃色 , 清亮 | 油質(zhì)好，便于再生，投藥量zui高，水中含鹽量zui大。 |
凝聚法 | 聚合氯化鋁明礬 | 0.4 ﹪ ~1 ﹪ | 清晰透明 , 含油量 15~50mg/L, 耗氧量 2000mg/L 。 | 絮狀沉渣很少 | 粘膠狀及絮狀 | 投藥量少，一般工廠適用；油質(zhì)較差 , 粘厚、水分多 , 再生困難。 |
混合法 | 綜合鹽析法和凝聚法的任何一種藥劑 | 投鹽 0.3 ﹪ ~ 0.8 ﹪ 凝聚劑 0.3 ﹪ ~0.5 ﹪ | 清晰透明 , 含油量 20~40mg/L, 耗氧量 2000mg/L 。 | 絮狀沉渣很少 | 稀糊狀 | 投藥量中等，破乳能力強(qiáng)，適應(yīng)性廣，對(duì)難于破乳的乳化液尤為適宜。 |
酸化法 | 廢硫酸廢鹽酸和石灰 | 約為廢水 6 ﹪ | 清澈透明 , 含油量 20mg/L 以下 , 耗氧量低于其他方法。 | 約為 10 ﹪左右 | 棕紅色 , 清亮 . | 水質(zhì)好，含油量低，還可以廢治廢，但沉渣多。 |
我們經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)篩選 , 配制出破乳絮凝劑 , 在工程實(shí)踐中被廣泛應(yīng)用 , 見(jiàn)表 2-2 所示：
表 2-2 破乳試驗(yàn)結(jié)果表
試驗(yàn)方法 | 精工 3 號(hào) | 美孚切削油 | 日石 EC － 50 | 嘉陵、建設(shè)用的乳化液 |
混凝劑法： 1 號(hào)破乳劑 | 投量大，沒(méi)破乳。 | 投量大，沒(méi)破乳。 | 攪拌后馬上出現(xiàn)礬花，破乳效果好。 | 攪拌后馬上出現(xiàn)礬花 , 破乳效果好。 |
酸析法：先加硫酸將樣品 pH 值調(diào)到 2 ，然后加堿調(diào)至 7, 投加 1 號(hào)破乳劑 . | (1) pH 值調(diào)到 7后,無(wú)礬花產(chǎn)生；(2)加破乳劑攪拌后,產(chǎn)生礬花；(3)破乳效果好。 | (1) pH 值調(diào)到 7后,無(wú)礬花產(chǎn)生；(2)加破乳劑攪拌后,產(chǎn)生礬花；(3)破乳效果好. | | |
結(jié) 論 | 酸析法破乳 | 酸析法破乳 | 混凝劑法 | 混凝劑法 |
2.2 處理工藝流程選擇及設(shè)備
2.2.1國(guó)內(nèi)常用的乳化液處理機(jī)的工藝流程如圖2-1所示:
圖 2-1 原乳化液處理機(jī)處理工藝流程圖
上述處理工藝流程中存在以下問(wèn)題 :
a. 由于乳化液中油、SS、COD含量較高,一級(jí)氣浮只能除去大部分油、SS、COD,殘留的部分只能靠石英砂濾罐、兩級(jí)活性炭吸附來(lái)保證出水達(dá)標(biāo),因此石英砂濾罐及兩級(jí)活性炭濾罐負(fù)荷較重,造成經(jīng)常反沖和活性炭很快飽和失去吸附作用需要更換的情況發(fā)生。
b.氣浮設(shè)備進(jìn)氣未設(shè)自控裝置，靠人工調(diào)整，很難達(dá)到良好的氣浮效果，工人操作難度大。
c.三個(gè)濾罐需經(jīng)常反沖洗，閥門(mén)多，操作繁雜，很難掌握，出水不能保證。
針對(duì)上述問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種新型乳化液處理機(jī)，采用了新的處理工藝，解決了上述存在的問(wèn)題，其處理工藝流程圖如圖 2-2所示:
圖 2-2 新型乳化液處理機(jī)處理工藝流程圖
2.2.2新型乳化液廢水處理設(shè)備特點(diǎn):
a.采用兩極氣浮處理,能將SS、油在氣浮處理階段內(nèi)完成達(dá)標(biāo),去除絕大部分CODcr值(COD值在70～170mg/L范圍內(nèi)),殘留的少量CODcr值只需一級(jí)活性炭濾罐處理,就能達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。因此,活性炭使用時(shí)間長(zhǎng)(可達(dá)一年),并不經(jīng)常反沖(半個(gè)月一次)。
b.省去了一級(jí)石英砂濾罐,使處理工藝流程簡(jiǎn)便。
c.原水泵采用潛水泵,保證泵能隨時(shí)啟動(dòng)。
d.氣浮器1、氣浮器2均采用自動(dòng)控制,不需人工管理,能達(dá)到氣浮效果,電磁閥采用不銹鋼材料,產(chǎn)品,使氣浮效果更好。
3.結(jié)論
3.1采用一體化乳化液廢水處理機(jī)和1號(hào)破乳絮凝劑處理乳化液廢水是可行的,并且由于處理效果好,設(shè)備自動(dòng)化,運(yùn)行成本低,確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)等,具有*的推廣應(yīng)用價(jià)值。
3.2破乳方法及破乳劑、絮凝劑對(duì)不同的乳化液廢水是不同的,用戶(hù)在處理該類(lèi)廢水時(shí)應(yīng)先優(yōu)選破乳劑及絮凝劑做小樣實(shí)驗(yàn),為正確選用處理設(shè)備、設(shè)施打下基礎(chǔ)。
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