临汾乳化液废水处理设备 机加工厂专用 刘经理 131,8305,1350(wei信同号)
通常废乳化液的预处理是***行破乳,再油水分离,然后进一步去除残余的有机、无机污染物。常用的破乳方法有盐析法、混凝法、电解质破乳法、酸化破乳法、膜超滤法、臭氧协同盐效应破乳法。但膜过滤法、臭氧协同盐效应破乳法处理废乳化液的设备***大,具有一定局限性;用盐析、酸化法进行破乳,仅能解决乳化液的油水分层问题,难以去除水中的有机、无机污染物。
结合厂区废物特性和处理设备的实际情况,本文探讨了混凝一沉降法对废乳化液破乳、去除有机及无机污染物的可能性,在实验室小试试验中取得了良好的处理效果,并在实际生产处理过程中得到了应用。
废乳化液的性质
试验所用的废乳化液来自昆明中铁大型养路机械集团有限公司,乳液呈黄白色,放置一段时间后表面析出一层***的油状物,pH 6.5~7.5,CODc,为6.02×104—3.16 X 105mg/L。
工艺方案确定
破乳剂的选择:查阅大量相关文献资料,发现酸、强电解质对乳化液的破乳效果比较明显,大量的尝试试验后,从破乳现象和COD的检测数据来看,硝酸、***铝、***镁、氯化铁、聚铁试验效果较好,车间调试生产时,综合考虑设备的腐蚀、操作问题及产泥量大增加的费用,选择聚铁作为破乳剂。
破乳原理:聚铁破乳原理Fe3+等高价离子在水中发生水解形成凝胶,具有很强的吸附作用,分散的液滴被吸附到这些凝胶体表面,容易聚沉;另一方面,水解的同时***了液滴表面的水化层,使乳化液的界面膜变得不稳定,油相与水相的密度差加大,促进油水分离。同时,多羟基絮凝剂水解生成的沉淀物通过粘附、架桥、交联作用,促进胶体凝聚,与污染物分子相互结合起来成为聚集体,实现油水分离。
工艺流程:由于破乳装置进水要求是CODcr<10000 mg/L,因而需要对废液***行稀释。废乳化液批量处理的工艺确定为:聚铁作为破乳剂,聚丙烯酰胺(PAM)为絮凝剂,经石灰中和后絮凝沉降,***终实现废乳化液的无害化处理。工艺流程如图1所示。
废乳化液处理技术工程应用
(1) 破乳一气浮反应:废乳化液打入破乳搅拌槽,每批进料2 m3,进料结束后投加10%聚铁溶液,每立方稀释后的乳化液废水投加0.2~0.4 ITl3聚铁溶液,边加边搅拌,加料完成后充分搅拌20 rain,反应完成后泵入气浮装置,每批进料5 m3,进***浮分离,反应时间10 min,气浮停留时间86 min,总停留时间不少于96 min。破乳气浮后的清液转入综合反应槽,浮油装桶后运至焚烧车间进行高温焚烧。
(2)综合反应:综合反应槽每批进料量10 m3,进料结束后加入5%聚铁溶液,每批废液投加0.036~0.040 m3聚铁溶液,边加边搅拌,搅拌时间20min;***后加入2%ePAM溶液,每批废液投加4.5—5.0 L,边加边搅拌,搅拌时间5—10min,同时控制pH值稳定在7—8,若pH不达标,加5%石灰乳进行调节。
乳化液的形成
乳化液中添加了大量表面活性剂,降低了体系的表面自由能,且表面活性剂分子在油-水界面定向吸附并形成界面膜,阻止了油滴间的相互碰撞变大,使油滴能长期稳定地存在于水中〔2, 3, 4〕。因此,处理乳化液废水时必须***其稳定性,设法消除或减弱表面活性剂稳定乳化液的能力,以实现油水分离。
乳化液废水特点
乳化液废水作为一种难处理的工业废水,化学稳定性及污染负荷极高。相关资料显示,乳化液废水中油质量浓度高达15 000 ~20 000 mg/L,COD 达 18 000~35 000 mg/L,BOD 达5 000~10 000 mg/L。为改善乳化液的性能,还加入大量添加剂,如油性添加剂、极压添加剂、防锈添加剂、防霉添加剂、抗泡沫添加剂等〔5〕,使得乳化液成分极为复杂,处理难度加大。
乳化液废水的处理技术
目前处理乳化液废水主要采用化学混凝法、共凝聚气浮法、电凝聚法、***氧化法、超滤法、生化组合工艺,其***凝聚气浮法、电凝聚法是在化学混凝基础上发展起来的,***氧化法、超滤法则分别使用水处理中的***氧化技术与膜技术,生化组合工艺是在上述方法基础上结合生化处理发展起来的,现对它们在乳化液废水处理中的应用现状分别进行介绍。
化学混凝法
化学混凝法是处理乳化液废水的传统方法,即向乳化液废水中投加化学混凝剂,一方面发生水解反应生成胶体吸附油珠,另一方面发生聚合作用形成不同程度的大分子聚合物,通过吸附絮凝、架桥作用脱除油滴,达到破乳目的,实现油水分离〔3, 6〕。
在早期化学混凝法处理乳化液废水的研究中,常用到无机混凝剂,如***铁、***铝等,但由于传统无机混凝剂效果不理想,近年来出现了很多无机高分子混凝剂的应用与研究。吴克明等〔7〕采用水玻璃和***制成聚硅***铝复合型混凝剂,对浊度为 10 910 NTU 、油为3 446 mg/L、COD 为21 006 mg/L 的高浓度乳化液废水进行处理,相应去除率分别达 99.9%、99.7%、99.5%。张建鹏等〔8〕使用复合聚铝铁混凝剂处理乳化液废水,不仅取得良好的破乳效果, CODCr 和油的平均去除率分别达90%、99%以上,而且混凝出水具有较高的生化性。林永增等〔9〕将以酸洗废液为原料制备的聚合氯化铝(PAC)应用于二次冷轧乳化废液的处理,COD 去除率可达到95%以上,达到以废治废的目的。
此外,有机混凝剂在乳化液废水处理中也有一定应用。李正要等〔10〕选用有机破乳剂SYS 和聚合氯化铝联合破乳对某钢铁公司油质量浓度6 200 mg/L、 COD 为34 000 mg/L 的冷轧乳化液废水进行处理,二级破乳后油去除率达99.58%,COD 去除率为 97.79%,取得十分理想的效果。
共凝聚气浮法
共凝聚气浮法是在化学混凝的基础上,与气浮工艺相结合产生的一种方法。由于化学混凝后生成的大粒径油滴和絮粒状物质可与气浮机产生的微气泡碰撞黏附,形成更大粒径的带气絮体,因此其去除效果较混凝沉淀法更显著,对pH、水温、污染物质负荷适应性更强,投药量更少、反应时间更短〔11, 12〕。
目前对共凝聚气浮处理乳化液废水的研究国外进行得较详细。A. I. Zouboulis 等〔13〕使用共凝聚气浮法处理含有正辛烷的模拟乳化液废水。研究结果表明,该方法的主要影响因素包括絮凝剂投加量、初始 pH、化学添加剂(如破乳剂)浓度、浮选捕集剂浓度及循环比。在实验***佳条件下处理初始油质量浓度 500 mg/L 的模拟乳化液废水,95%的乳化油得到分离。K. Bensadok 等〔14〕发现在常规破乳法COD 去除率不高的情况下,联合使用溶气气浮法后出水COD 较原工艺减少29%,浊度减少71%。
国内对共凝聚气浮处理乳化液废水的研究也取得较好成果。曹福等〔15〕采用聚合氯化铝铁(PAFC)对乳化液废水进行共凝聚气浮处理,当PAFC 为1 g/L 时,浊度去除率达98%以上。许芝等〔12〕采用共凝聚气浮破乳吸附法处理乳化液废水,在投加PAC、 PAM 的基础上,将具有一定吸附能力的污水处理厂剩余污泥投加到乳化液废水中,发现污泥投加量为 15 g/L 时,对COD 具有***佳处理效果,废水COD 可由处理前的5 000~20 800 mg/L 降至处理后的75 mg/L,处理效果达到***污水综合排放一级标准。