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乳化液废水处理

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学社问答 发表于 2019-9-5 08:23 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
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。4 V; g& W( e2 z3 B& B4 M% _7 y& A2tech.cn
% E: S! Q# z7 E9 {# r2tech.cn
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 , 还加入了亚硝酸钠等。( S" F' V( u9 c6 p8 Q2tech.cn

) X, s  \, u; _( G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,达到最低值,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,使油珠能够得以长期地稳定在水中 , 成为白色的乳化液。
) P0 b/ C+ w/ M  V/ j" R
# d; E* ^: v) ?" ]  J" C5 D) R' V配制的乳化液 pH 值一般再 8~9 之间,有的甚至高达 10~11.: Z8 O7 F& k' j! A: J; v: p2 ?2tech.cn

2 n: X5 x/ c, m; p: v4 a乳化液废水水质如表 1-1 所示:
) R; Y/ G3 ~3 s, Z1 m4 S. \: {0 Q0 M8 t4 C2tech.cn
表 1-1乳化液废水水质
! D9 e( {8 B# `0 O. ?( L2 d/ `; }1 q- E
" t( N6 T4 J6 _$ |! I6 _; U

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

3 K' m2 U( s9 o5 H2tech.cn
乳化油的成分见表 1-2:1 e( Q2 h+ J9 a! i: C4 k" z6 X2tech.cn

" W" k) b9 d9 Q( ?8 u表 1-2乳化油的成分
. K% L  ~; P7 T% b( e9 t" v# d& u/ h0 u2tech.cn

序号

成 分

常 用 物 质 名 称

1

基础油

5号、7号、10号机油、蓖麻油、菜子油、豆油等。

2

乳化剂

阴离子表面活性剂 :油酸、高碳酸、蓖麻油、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;高级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(失水山梨醇与脂肪酸的脂类,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:亚硝酸钠、苯甲酸钠、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

苯酚、四氯酚、已基汞硫代水杨酸钠等。

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、磷酸三甲酚脂等、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

无水碳酸钠、氢氧化钠等 .

, p3 W; w: z: k5 F4 a1 b2tech.cn

, t0 W" l! P7 y" W+ N. K6 z2.乳化液废水的处理3 ^# R# U0 O' `' Q2 {2tech.cn
/ J2 z. G+ [' B2tech.cn
2.1 乳化液废水处理原理7 w7 y+ J5 |- M  A4 @( m7 e2tech.cn

  F0 B# {1 H3 Q/ U3 a3 G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:
/ o5 R# t/ y! \  G2 q
9 p, g% W# b7 x; S% j+ a* Z# x破乳剂油; (2) 水质净化去除表面活性剂等物质。% D3 v& L% @/ A. V  g" e. d( ?' b2tech.cn

9 {* b; Y5 Z  }% y8 A. O, k. e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
# {9 d* g7 q% J' s' G
5 }1 O  b% O; S8 ^7 r; b' G5 p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:4 s  E1 u* ~3 ?" M6 b4 w* f- ]) b2tech.cn
2 M3 E& V8 X; b- P2tech.cn
2C 17 H 33 COONa + 2MgCl 2 -→ (C 17 H 33 COO) 2 Mg+2NaCl
9 b% b" ^; }3 V+ D6 N( p8 U6 r1 k
# P8 N1 w! P; ~; M4 h油酸皂 镁皂% ^$ _* A& X( r2tech.cn

, Z* S& ^9 X0 d# X! _6 [7 o2C 17 H 33 (OSO 3 Na) COONa+2CaCl 2 -→ (C 17 H 32 ) 2 (OSO 3 ) 2Ca (COO) 2 +4NaCl
6 g2 h4 I5 n- s# B( w1 N$ |. t6 X4 e8 L" B+ C4 S% E# B2tech.cn
磺化蓖麻油
% B6 `# S( @7 Y6 A+ ]9 c
' ^1 c" l& u% ?1 J1 e- y& P2R - SO 3 Na + CaCl 2 -→ [R - SO 3 ] 2Ca+2NaCl (R 为烷基 )3 Y; B) ^4 q: T  z7 K2tech.cn
' D% f# w: s6 f. U" K4 S2tech.cn
石油酸钠 石油磺酸钙0 F! W* X  f- f2 O* [7 W( `2tech.cn

. v+ h! U! s! o7 x加入混凝剂,则加快起到油水分离的目的。2 ~: l. b1 ~; v$ L5 ?7 Q( \& J8 G8 @5 x2tech.cn
" \3 _. k- |! I+ ^2 q- U2tech.cn
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。
: K  ]- o/ V- |) e0 B0 L4 L: A- c5 U7 h7 K! j3 R9 [# g2tech.cn
四种破乳方法比较见表 2-1 :$ D/ D+ h  |3 t2tech.cn
! x+ [' C* V1 N! J6 t" Z/ k8 w# v' A2tech.cn
表 2-1 四种破乳方法比较
* c7 J- k# g6 S/ P

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

硫酸镁

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,投药量最高,水中含盐量最大。

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。

, B: _4 v8 I2 i1 i2tech.cn

2 a9 C1 y, ~: R- U3 H4 u我们经过多次实验筛选 , 配制出高效破乳絮凝剂 , 在工程实践中被广泛应用 , 见表 2-2 所示:
* E' w3 ]' H2 Q. a% p. y0 g) F- S9 ]0 o2tech.cn
表 2-2 破乳试验结果表
+ z# A/ `' U* D, ?  i
6 x7 V8 `6 @- j* r2 K

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 号高效破乳剂

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 号高效破乳剂 .

(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.


9 x& Z4 d9 }/ Y: m: K1 w0 V  i9 `2tech.cn

2 j2 P6 k7 w* q4 ]/ a
1 N6 M3 f9 A, f9 I

结 论

酸析法破乳

酸析法破乳

混凝剂法

混凝剂法

8 T% {# t6 o# s+ B# ^2tech.cn

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