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發布時間：2020-12-28 13:26
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乳化液廢水處理
廢水危害：廢乳化液的主要化學成分包括水、基礎油,表面活性劑、防銹添加劑以及抗y化劑等各種助劑類，絕大多數對于皮膚、血液、神經、內臟甚至骨骼系統都會產生不同程度的化學傷害。
乳化液中主要含有機油和表面活性劑，是用乳化油根據需要用水稀釋再加入乳化劑配制而成的。缺氧池出水進入接觸氧化池，接觸氧化工藝采用固定式生物填料作為微生物的載體，曝氣系統為反應器中的微生物供氧。由于乳化劑都是表面活性劑，當它加入水中，使油與水的界面自由能大大降低，達到d值，這時油便分散在水中。同時表面活性劑還產生電離，使油珠液帶有電荷，而且還吸附了一層水分子固定著不動，形成水化離子膜，而水中的反離子又吸附再其外表周圍，分為不動的吸附層和可動的擴散層，形成雙電層。這樣使油珠外面包圍著一層有彈性的、堅固的、帶有同性電荷的水化離子膜，阻止了油珠液滴互相碰撞時可能的結合，使油珠能夠得以長期地穩定在水中，成為白色的乳化液。配制的乳化液PH值一般在8-9之間，有的甚至高達10-11。
乳化液廢水經收集，進入隔油池，目的在于分離去除水中的浮油；隔油池出水進入調節池，主要調節水質、水量。調節池經泵提升進入破乳池，攪拌并加入破乳劑反應，將乳化態的油類脫穩,出水至氣浮池，通過加藥與溶氣使懸浮物上浮，以除去水中懸浮物。
氣浮池出水進入厭氧反應池。乳化液廢水處理設備以及含油污水處理設備的維護問題都不難，并且在使用的時候維護的難度也不大，也會很方便。厭氧反應池是利用厭y菌的作用，去除廢水中的難降解有機物。厭氧池出水進入缺氧池，達到去除有機物及總氮的目的。缺氧池出水進入接觸氧化池，接觸氧化工藝采用固定式生物填料作為微生物的載體，曝氣系統為反應器中的微生物供氧。克服了懸浮活性污泥易于流失的缺點，能保持很高的生物量。
接觸氧化池出水進入AC反應池。AC反應池是利用活性炭（AC）將水中有機物吸附在活性炭表面，再通過絮凝沉淀達到進一步去除有機物的效果。AC沉淀池出水進入排水池。排水池主要是調節pH，以保證達到出水達標要求。
破乳池、氣浮池、接觸氧化池、沉淀池產生的剩余污泥，進入污泥濃縮池；污泥由污泥泵提升進入污泥脫水機房進行濃縮脫水，脫水后的泥餅定期外運處理。
乳化液廢水的處理技術
目前處理乳化液廢水主要采用化學混凝法、共凝聚氣浮法、電凝聚法、g級氧化法、超濾法、生化組合工藝，其中g凝聚氣浮法、電凝聚法是在化學混凝基礎上發展起來的，g級氧化法、超濾法則分別使用水處理中的g級氧化技術與膜技術，生化組合工藝是在上述方法基礎上結合生化處理發展起來的，現對它們在乳化液廢水處理中的應用現狀分別進行介紹。由于自清洗效果差，導致過濾濾芯使用壽命短，乳化液更換頻率高，運行使用成本高。
乳化液廢水的特性
1.1 乳化液的形成
乳化液中添加了大量表面活性劑，降低了體系的表面自由能，且表面活性劑分子在油-水界面定向吸附并形成界面膜，阻止了油滴間的相互碰撞變大，使油滴能長期穩定地存在于水中。經過對上述工藝的分析比較及乳化液處理的小型試驗結果，本著經濟實用的原則，本項目選擇如下處理工藝。因此，處理乳化液廢水時必須破壞其穩定性，設法消除或減弱表面活性劑穩定乳化液的能力，以實現油水分離。
1.2 乳化液廢水特點
乳化液廢水作為一種難處理的工業廢水，化學穩定性及污染負荷極高。因為這些工廠可以用廢酸,達到破乳目的,又可有效地利用eF帶,因為Fe(oH)2和Fe(oH)3是很好的混凝物質。相關資料顯示，乳化液廢水中油質量濃度高達15 000 ~20 000 mg/L，COD 達 18 000~35 000 mg/L，BOD 達5 000~10 000 mg/L。為改善乳化液的性能，還加入大量添加劑，如油性添加劑、極壓添加劑、防銹添加劑、防霉添加劑、抗泡沫添加劑等，使得乳化液成分極為復雜，處理難度加大。
2 乳化液廢水的處理技術
目前處理乳化液廢水主要采用化學混凝法、共凝聚氣浮法、電凝聚法、g級氧化法、超濾法、生化組合工藝，其中g凝聚氣浮法、電凝聚法是在化學混凝基礎上發展起來的，g級氧化法、超濾法則分別使用水處理中的g級氧化技術與膜技術，生化組合工藝是在上述方法基礎上結合生化處理發展起來的，現對它們在乳化液廢水處理中的應用現狀分別進行介紹。周連成等指出極板間距過大、電流密度過大、電解時間過長是導致電解法破乳失敗的原因，并提出極板間距8~15mm、電流密度0。
2.1 化學混凝法
化學混凝法是處理乳化液廢水的傳統方法，即向乳化液廢水中投加化學混凝劑，一方面發生水解反應生成膠體吸附油珠，另一方面發生聚合作用形成不同程度的大分子聚合物，通過吸附絮凝、架橋作用脫除油滴，達到破乳目的，實現油水分離。
在早期化學混凝法處理乳化液廢水的研究中，常用到無機混凝劑，如硫酸鐵、硫酸鋁等，但由于傳統無機混凝劑效果不理想，近年來出現了很多無機高分子混凝劑的應用與研究。超濾膜分離法具有去除效率高，出水效果好的優點，具體分為有機超濾膜分離法和無機超濾膜分離法。吳克明等采用水玻璃和硫酸制成聚硅硫酸鋁復合型混凝劑,對濁度為 10 910 NTU 、油為3 446 mg/L、COD 為21 006 mg/L 的高濃度乳化液廢水進行處理，相應去除率分別達 99.9%、99.7%、99.5%。張建鵬等使用復合聚鋁鐵混凝劑處理乳化液廢水，不僅取得良好的破乳效果， CODCr 和油的平均去除率分別達90%、99%以上，而且混凝出水具有較高的生化性。林永增等將以酸洗廢液為原料制備的聚合氯化鋁（PAC）應用于二次冷軋乳化廢液的處理，COD 去除率可達到95%以上，達到以廢治廢的目的。
此外，有機混凝劑在乳化液廢水處理中也有一定應用。但時間稍長污泥淤積情況再次發生，為了從根本上解決進水管堵塞問題，在沉淀池進水管底部，增加一壓縮空氣管道，空氣管末端設置空氣擴散器，通過壓縮空氣定時對水槽進行疏通。李正要等選用有機破乳劑SYS 和聚合氯化鋁聯合破乳對某鋼鐵公司油質量濃度6 200 mg/L、 COD 為34 000 mg/L 的冷軋乳化液廢水進行處理，二級破乳后油去除率達99.58%，COD 去除率為 97.79%，取得十分理想的效果。
2.2 共凝聚氣浮法
共凝聚氣浮法是在化學混凝的基礎上，與氣浮工藝相結合產生的一種方法。ShuLi將超聲波技術用于超濾法處理乳化液廢水，不僅大大提高污染物去除率，而且可提高膜通量、減少膜污染。由于化學混凝后生成的大粒徑油滴和絮粒狀物質可與氣浮機產生的微氣泡碰撞黏附，形成更大粒徑的帶氣絮體，因此其去除效果較混凝沉淀法顯著，對pH、水溫、污染物質負荷適應性強，投藥量少、反應時間短。
目前對共凝聚氣浮處理乳化液廢水的研究國外進行得較詳細。乳化液應注意日常的維護與管理，要定期對水質、系統清潔度和系統液量進行檢測。A. I. Zouboulis 等使用共凝聚氣浮法處理含有正辛烷的模擬乳化液廢水。研究結果表明，該方法的主要影響因素包括絮凝劑投加量、初始 pH、化學添加劑（如破乳劑）濃度、浮選捕集劑濃度及循環比。在實驗j條件下處理初始油質量濃度 500 mg/L 的模擬乳化液廢水，95%的乳化油得到分離。K. Bensadok 等發現在常規破乳法COD 去除率不高的情況下，聯合使用溶氣氣浮法后出水COD 較原工藝減少29%，濁度減少71%。
對共凝聚氣浮處理乳化液廢水的研究也取得較好成果。超濾膜的研制最早是從有機膜開始的，早在60年代初就研制出醋酸纖維素膜，這種膜耐PH值范圍為3~10，最g工作溫度~40OC，穩定性較好，通量較大，清洗周期一般為5~10天，膜的壽命較長。曹福等采用聚合氯化鋁鐵（PAFC）對乳化液廢水進行共凝聚氣浮處理，當PAFC 為1 g/L 時，濁度去除率達98%以上。許芝等采用共凝聚氣浮破乳吸附法處理乳化液廢水，在投加PAC、 PAM 的基礎上，將具有一定吸附能力的污水處理廠剩余污泥投加到乳化液廢水中，發現污泥投加量為 15 g/L 時，對COD 具有處理效果佳，廢水COD 可由處理前的5 000~20 800 mg/L 降至處理后的75 mg/L，處理效果達到國家污水綜合排放一級標準。
2.3 電凝聚法
電凝聚法以可溶性金屬作電極，在電場作用下金屬失去電子被氧化，生成氫氧化物膠體，利用吸附和凝聚作用及電解過程中發生的氧化還原反應實現對油污的去除。(2)廢水成分復雜且變化大經長期監測乳化液來水成分極為復雜，COD波動大，需要系統能夠很大靈活性。由于該方法能極大減少混凝藥劑的使用量且處理效果好，極具應用前景。通常電極材料不同，電凝聚機理也有所不同。以金屬為陽極、惰性材料為陰極時，電解過程會產生金屬膠體，電極反應的作用表現在還原脫色、電化學作用、混凝作用、吸附作用等，其研究材料以鐵屑和焦炭為主。陳依蘭等利用轉動式電凝聚破乳技術處理金屬加工乳化液，對油、COD 的去除率為59.9%、28.5%以上，且可使原水B/C 從0.21 提高到0.32。
以金屬作陰、陽電極時，通常會加入NaCl，電極反應會產生金屬膠體、強氧化劑l氣和次氯酸鹽，可發揮混凝作用、吸附作用、氣浮作用及氧化與還原作用等。01×10-2A/cm2的條件下采用電混凝法處理乳化液，并與投加AlCl3或Al2（SO4）3的化學混凝法進行對比。P. Ca觡izares 等以鋁為電極，在極板間距 9 mm，電流密度1.01×10-2 A/cm2 的條件下采用電混凝法處理乳化液，并與投加AlCl3 或Al2（SO4）3 的化學混凝法進行對比。實驗結果表明2 種方法的效果與給藥量無關，而與水中鋁離子的濃度和pH 有關，在佳zpH 5~9 下，COD 去除率較高。吳克明等以鋁板為電極，為防止鈍化采用定時倒極并投加NaCl 處理乳化液廢水，利用反應產生的l氣和次氯酸鹽氧化乳化液廢水中的有機物，利用電解過程產生的鋁絡合離子和氫氧化鋁對有機物和懸浮物進行去除。結果表明該方法對濁度、油、COD 的去除率很高，分別達到99.1%、98.6%、99.3%。
有研究者對電凝聚法設計參數進行了討論。3、汽化技術處理機加工乳化液廢水在進行機械加工乳化液廢水處理時需要考慮到很多的方面。對于外接電源供電形式，有研究表明交流電的混凝效果比直流電更好，且頻率控制在60 Hz 時具有更高的經濟適宜性。周連成等指出極板間距過大、電流密度過大、電解時間過長是導致電解法破乳失敗的原因，并提出極板間距8 ~15 mm、電流密度 0.004~0.006 A/cm2、電解時間40~50 min 的j運行條件。曹福等以鋁板為電極并投加NaCl 處理軋鋼乳化液廢水，試驗中pH＝6、電流密度為0.004A/cm2、時間為40 min、NaCl 為1.25 g/L、極板間距為1 cm 時， COD 去除率高達99.5%，取得較好的處理效果。
2.4 g級氧化法
采用g級氧化法處理乳化液廢水是基于·OH的強氧化性，這方面研究以Fenton 氧化為主。排出的水經檢驗，視水質情況決定排除方向：如果水質較好，則進入后續砂濾和2級活性炭過濾器后，達標排放。A. C. S. C. Teixeira 等使用Fenton 和光助Fenton 法對含有不同濃度PDMAS （ 一種氨基有機硅高聚物）的乳化液廢水進行處理，通過對COD、硝s鹽、鐵及亞鐵離子的分析，表明PDMAS 在氧化過程中被去除，這主要得益于乳化液中的表面活性劑被降解，使得PAMAS 能進一步聚集以及·OH 的作用。M. A. Tony 等的研究結果也表明光助Fenton 法對乳化含油廢水有很好的處理效果，不僅能有效去除 COD、油，還可顯著改善乳化廢水水質。為減少 Fenton 氧化中亞鐵的使用量，唐文偉等采用以 H2O2 替代部分或全部空氣的濕式過氧化q氧化工藝處理乳化液廢水，顯著降低了亞鐵投加量，150℃、進水COD 50 540 mg/L 時，去除率達82.4%。李春程結合微電解和Fenton 法處理乳化液廢水，j運行條件下COD 去除率可達97.16%。
乳化液廢水處理裝置
傳統采用化學法進行破乳，即加藥——氣浮——過濾工藝：由于在常溫常壓下進行化學反應，反應難以即時和充分，加之乳化液采用的表面活性劑不盡相同，采用的藥劑也難以使油滴脫穩，因此，采用化學法破乳，必然有一定的局限性和不可靠性。酸化,石灰(氫y化鈉)法,用機床加工金屬另件時,常常要用乳化液。同時由于管理維修量較大，處理費用較高，在乳化含油量變化時，也難以達標。
一、電解法破乳的機理
該裝置采用鐵板作電極材料，反應槽材料為聚b烯。電解反應如下：
由于電解時生成羥自由基·OH氧化性極強，可有效破壞油滴的表面張力σ值，使油滴脫穩；首先乳化液應置放在室內或有擋陽的地方，溫度應保持在2℃～27℃，貯液箱上要加蓋，以防灰塵等雜質落入，影響使用質量。帶正電膠體的Fe(OH)2和Fe(OH)3也中和油滴表面所帶的負電荷，降低電勢，壓縮雙電層，在脈沖電流起到切割作用下，促使油滴脫穩，使油水分離，小油滴集聚上浮；同時由于電解時所產生的氫氣泡直徑為20μm，氧氣泡直徑為20-60μm遠小于化學氣浮法的氣泡直徑80μm，因此破乳去除率較高．實踐證明，當含乳油量＞3000mg/L，適當降低板間電壓值，提高板間電流值，進行破乳效果十分理想。
電解破乳時，應調整PH=7,乳化油去除率＞95%，PH值高于或低于7時，去除率稍有降低。 對于有機廢水，在直流脈沖電壓電流的壓縮和切割下，進行氧化還原，絮凝的電化學反應，大大削減COD值，一般一次處理即可達標。乳化液循環使用的妙招乳化液循環應用系統可以使產線上大批量的乳化液可重復循環使用，無需更換，而且系統全自動模塊化控制，大大的節省人工成本，為企業解決了極大的難題。若含b酚有機酸類，作為預處理，再生化處理，可取得事半功倍的效果。
