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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。6 k  m. s% t3 X- T1 R; E2tech.cn
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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。! a5 [8 T* ~# {7 B( t+ o) B2tech.cn

- J9 a4 L$ n5 I* k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。
% Q$ w8 W& P9 x) P6 p  E
' J" o3 N2 _1 l0 a( w0 v* l6 \0 A配制的乳化液 pH 值一般再 8~9 之间,有的甚至高达 10~11.
7 P/ C- j) d, u* d1 H2 n
# T7 |! P& |& ~' ]( J. h9 t乳化液废水水质如表 1-1 所示:, X# \8 W% ^2 n. W7 s5 `" \- a  l2tech.cn
" V  X- [% n7 C! d) [2tech.cn
表 1-1乳化液废水水质- v1 Z2 J9 x9 |2tech.cn

; r$ n  f" r1 p

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

# j( X4 s# e7 t' W" C" s- X2tech.cn
乳化油的成分见表 1-2:
- J4 }: L. s0 Q5 I% Z- ~
2 J2 N3 a' Q6 H, T表 1-2乳化油的成分
& t8 V+ C) T1 h' ~) ^) T8 M+ D/ H2 z2tech.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 .


% S! p* v5 c/ M9 y
7 B" U- d! B; d4 ~' k% c2.乳化液废水的处理
) e6 z0 M7 a0 V9 r" _( Y: S5 ?! w5 @2 r; \$ G( L2 G% v) G% n2tech.cn
2.1 乳化液废水处理原理. n3 C* O0 \" a2tech.cn

& C2 z/ r, B  J: L& z% E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:% {. G& ?, v9 f( }  F2tech.cn

7 L2 L, f- }1 J" K, u破乳剂油; (2) 水质净化去除表面活性剂等物质。/ S8 V: K; E  r9 E2 i* G2tech.cn

( W* G% B  O3 H0 k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
+ K0 n+ b; z" \& Z8 D
3 E8 s. |& a$ U6 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 |% ]* V' U2 ~2 K" z/ V7 g( z5 e" `9 m& G2tech.cn
2C 17 H 33 COONa + 2MgCl 2 -→ (C 17 H 33 COO) 2 Mg+2NaCl
0 ~1 J$ y8 V5 @( k& v9 t6 K3 N+ n' V! _, S% v: a2tech.cn
油酸皂 镁皂
+ Z- Y) F+ Q3 Q. w' i7 p; R- w3 f' R7 q2tech.cn
2C 17 H 33 (OSO 3 Na) COONa+2CaCl 2 -→ (C 17 H 32 ) 2 (OSO 3 ) 2Ca (COO) 2 +4NaCl
% Z  d. X) v. o2 R: @& o9 d3 h
' ^9 `  H7 m' r$ U" T% `磺化蓖麻油
3 R+ C- E' y  P9 j, Q) H3 q7 F
( Z' s; P0 _& d" R* n; k8 e- B2R - SO 3 Na + CaCl 2 -→ [R - SO 3 ] 2Ca+2NaCl (R 为烷基 )
: G% [4 U, q; B" R5 m' A  r/ \) B% E  w% p+ c' f: z2tech.cn
石油酸钠 石油磺酸钙
9 [" H0 g  e9 Z
' R0 U6 m2 T7 g5 N加入混凝剂,则加快起到油水分离的目的。
) y0 _# K$ a$ x' @: `/ k# Q
( {& s8 Q; P7 o# W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。* T( M/ Z% I4 f. z2tech.cn
5 x7 d% L# c* U2 U1 j. B1 R2tech.cn
四种破乳方法比较见表 2-1 :
2 a! ]6 A4 S, d. n3 f4 S' P( z9 A4 r  B5 D$ l; e2tech.cn
表 2-1 四种破乳方法比较
) j; s/ W5 e. G2 E) M

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。

" s& s$ i3 ~( e; p2tech.cn

' l' w+ N) P% e: G& v" P+ F# j! Y9 w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:, ^$ D3 ~' U& W: t& `' v* g2tech.cn
1 ~  S1 g9 P2 ~2tech.cn
表 2-2 破乳试验结果表8 Q7 d: C$ X) }2tech.cn
+ H9 G" A- k2 q: K" `0 M2tech.cn

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.


' O: d& k7 U2 M) B2 N8 s
0 |1 ]) j) Q$ o% ^% d5 f" B7 q* U6 t

; N, ]* j/ S3 y, s" s$ j$ V( Q2 m* x! i, i0 p2tech.cn

结 论

酸析法破乳

酸析法破乳

混凝剂法

混凝剂法


# ^; x- K8 h1 p

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