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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。
" y9 ^$ d: g# J- M% H
8 Q7 G0 G6 Z. R/ J7 ]! a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。3 g. R# z& p# k+ ]5 ?2 `2 m4 f2tech.cn
9 h3 b% l9 W6 ^) r# K5 q& ]2tech.cn
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。
* ?, V$ `1 ^' ?" ?2 Y! B
/ }4 O. x& d6 v% D# g3 L配制的乳化液 pH 值一般再 8~9 之间,有的甚至高达 10~11.
6 H0 B! r8 b- u- p( M# e! o1 r7 ^% R) B5 E! L2tech.cn
乳化液废水水质如表 1-1 所示:3 a3 p3 _4 E& ?! b2 D- N0 X+ k2 H; u& b2tech.cn
: U+ A' D+ J0 \  g/ a; z, C2tech.cn
表 1-1乳化液废水水质
2 m- O  n  j7 }4 `/ M# v0 P
9 {4 N( [; D* e2 _4 R- ]/ O

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

( |7 p* D' j. f2tech.cn
乳化油的成分见表 1-2:8 t) G+ a& x- D' |2tech.cn
. x. p2 h0 N% G1 A2 u4 E2tech.cn
表 1-2乳化油的成分/ }* j" M* E: N5 i/ n8 r( t! r2tech.cn
, k! |2 U; t. a2tech.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 .

" ~" V1 X- [! L3 K1 Z) i2tech.cn
$ }! t* V/ W- ]$ M( e/ d* a7 p) W4 w2tech.cn
2.乳化液废水的处理
; ~6 A' _/ B5 X% Y9 e
6 y3 E. y9 `; A5 |/ p2 ]2.1 乳化液废水处理原理; [$ ?( p+ a5 V6 Q# J6 s2tech.cn
1 B: L) R  b5 W2tech.cn
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:: I& M  k  Q3 u1 x5 ~! H+ I: o2tech.cn

$ }& ^1 z9 G5 A2 w1 |4 ?! y" y, Y破乳剂油; (2) 水质净化去除表面活性剂等物质。
3 q: j. T/ H1 q4 y, U# D, y8 v7 q5 Q. H+ M% U. Z2tech.cn
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4 ]( |' \% F+ B5 H' A% Y$ I2tech.cn

, q% h: F9 A0 h" t+ b( U, I  {! I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:
  {3 p8 K& ]/ M* ~2 B8 I
! S5 r& Q6 P$ S! I  l/ e2C 17 H 33 COONa + 2MgCl 2 -→ (C 17 H 33 COO) 2 Mg+2NaCl
/ O! o7 D6 [& U1 O+ l# K/ w4 V) C7 Y! u2tech.cn
油酸皂 镁皂
( X) C: `, k: a" [0 W7 \  k
6 n& f" h, B9 ]2C 17 H 33 (OSO 3 Na) COONa+2CaCl 2 -→ (C 17 H 32 ) 2 (OSO 3 ) 2Ca (COO) 2 +4NaCl
0 Q, T  n% d/ z: V, A  l+ \, Z4 M" ]% w& \2tech.cn
磺化蓖麻油
4 V1 a2 H& W& _4 A2 b/ @
  I9 U7 Z4 v, w+ G2 z' |3 V2 U6 l2R - SO 3 Na + CaCl 2 -→ [R - SO 3 ] 2Ca+2NaCl (R 为烷基 )" k5 \9 Z3 L3 I7 y% F2tech.cn

2 T4 r& m& J0 Z石油酸钠 石油磺酸钙
8 D) n* z; o& F4 B2 K1 q. B9 M; f' A5 G- i) L( {7 {2tech.cn
加入混凝剂,则加快起到油水分离的目的。5 c! T# M0 J3 ]" @% Q, b2tech.cn

' ~  [6 q3 l) W7 C' j  q9 S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。
( p+ ?7 [' @2 {  P0 m& j, x
) H1 O5 I: L2 y. Z5 Y6 Q8 U0 h四种破乳方法比较见表 2-1 :
- V& x7 ^1 H% n2 z& R/ q& m7 O; H/ ^! I* {" A0 ]: J1 L3 ?% s. J2tech.cn
表 2-1 四种破乳方法比较
; R9 ]3 {" T0 t' t$ c

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。

8 E2 ~! {/ a; x& R" I% U" L9 {2tech.cn

/ ]/ ^5 m) a/ \6 g( d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:
3 i1 `" |) A" V( J! c, }" B/ t
- [4 S9 J. Q3 C表 2-2 破乳试验结果表
* q3 u# [- k/ M9 \
$ Y4 c3 x% r9 g7 w

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.

+ m9 Y/ `) i% ]; Z/ }. F2tech.cn
+ b1 O& H$ M- e' }8 r2tech.cn
5 m; G# G- ?, `4 v1 p* n; I) [- h9 G2tech.cn

# k8 t. w4 I8 k3 k

结 论

酸析法破乳

酸析法破乳

混凝剂法

混凝剂法


# r# _% C3 N& F) k9 k0 a

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