乳化液廢水的幾種處理方法

1.超濾法 (Ultrafiltration)

國(guó)外早在20世紀(jì)60年代末就開(kāi)始將超濾裝置用于工業(yè)系統(tǒng)，我國(guó)從70年代k始著手這方面的研究工作，但無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，將超濾裝置應(yīng)用于廢水處理工程的并不普遍，這與超濾裝置相對(duì)昂貴的價(jià)格，技術(shù)的復(fù)雜性有一定關(guān)系。35Mpa，凈化水透過(guò)率為~340L/m2˙h，乳化液的透過(guò)率為46L/m2˙h。隨著超濾膜技術(shù)的不斷發(fā)展，其低壓、常溫、單一相態(tài)、控制系統(tǒng)集中、管理方便的優(yōu)越性日益受到用戶的公認(rèn)。

1.1超濾法原理

超濾法的原理是利用孔隙較大的半透膜，采用交叉流動(dòng)的方式，在一定的壓差和紊流流動(dòng)的情況下，廢水中大部分極性分子能通過(guò)半透膜，而所有非極性分子(如膠體微粒)和分子量較大的物質(zhì)則不能通過(guò)半透膜而被截留，從而使廢水得到凈化。交叉流過(guò)濾是一個(gè)連續(xù)過(guò)濾的過(guò)程，輸入液流與膜平行，而有一部分液體則垂直滲透過(guò)膜，膜兩邊的壓力差是滲透壓。液體交叉流動(dòng)造成湍流，能沖洗膜表面的微粒，降低膜表面的污染程度。乳化液廢水處理g級(jí)氧化法:采用g級(jí)氧化法處理乳化液廢水是基于˙OH的強(qiáng)氧化性，這方面研究以Fenton氧化為主。超濾主要是分離分子級(jí)的微粒，直徑大小為0.01~10mm，分子量一般大于500，這種液體的滲透壓很小，因而采用的操作壓力較小，一般在0.1~0.5Mpa即可。例如上文提到的利用超濾法處理半穩(wěn)定性水包油型乳化液廢水，超濾膜可以截留的分子量為15000~20000，操作壓力為0.35Mpa，凈化水透過(guò)率為~340L/m2˙h，乳化液的透過(guò)率為46L/m2˙h。

1.2超濾膜材質(zhì)

由于超濾是在超濾膜兩側(cè)進(jìn)行的，因此超濾膜的材質(zhì)將直接影響超濾的效果。超濾膜的研制早是從有機(jī)膜開(kāi)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，g工作溫度~40OC，穩(wěn)定性較好，通量較大，清洗周期一般為5~10天，膜的壽命較長(zhǎng)。我國(guó)80年代末某冷軋廠引進(jìn)的超濾裝置采用的就是這種超濾膜，到目前為止，超濾管僅更換了三分之二。處理前做乳化液的破乳實(shí)驗(yàn)，確定加藥品種和加藥量，之后進(jìn)行處理。后來(lái)，人們又研制出聚酰胺膜，PH耐受范圍擴(kuò)至2~13.5，g工作溫度~57OC。經(jīng)過(guò)多年研究，人們發(fā)現(xiàn)比較理想的超濾膜—荷電型磺化聚礬膜和聚偏氟乙烯膜等，這種膜表面帶有負(fù)電荷，本身就能吸附(或截留)某些無(wú)機(jī)離子，使其達(dá)到電平衡，具有較好的抗污染能力。這些有機(jī)膜的乳化液截留率一般>99.8%，通量為<50L/m2˙h，膜管壽命一般3~5年，但費(fèi)用較高，一般33~35元r民幣/m2，清洗也不容易干凈，油污容易附著在膜上，清洗時(shí)必須借助海綿球或纖維球等物擦拭。

乳化液廢水處理

 電凝聚法:電凝聚法以可溶性金屬作電極， 在電場(chǎng)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(guò)程中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)油污的去除。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(yīng)用前景。通常電極材料不同，電凝聚機(jī)理也有所不同。以金屬為陽(yáng)極、惰性材料為陰極時(shí)，電解過(guò)程會(huì)產(chǎn)生金屬膠體，電極反應(yīng)的作用表現(xiàn)在還原脫色、電化學(xué)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(zhuǎn)動(dòng)式電凝聚破乳技術(shù)處理金屬加工乳化液，對(duì)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。2、氣浮法：共凝聚氣浮法是在化學(xué)混凝的基礎(chǔ)上，與氣浮工藝相結(jié)合產(chǎn)生的一種方法。以金屬作陰、陽(yáng)電極時(shí)，通常會(huì)加入NaCl，電極反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生金屬膠體、強(qiáng)氧化劑氯q和次氯酸鹽，可發(fā)揮混凝作用、吸附作用、氣浮作用及氧化與還原作用等。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(xué)混凝法進(jìn)行對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明2 種方法的效果與給藥量無(wú)關(guān)，而與水中鋁離子的濃度和pH 有關(guān)，在jpH 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(shí)倒極并投加NaCl處理乳化液廢水， 利用反應(yīng)產(chǎn)生的氯q和次氯酸鹽氧化乳化液廢水中的有機(jī)物， 利用電解過(guò)程產(chǎn)生的鋁絡(luò)合離子和氫氧化鋁對(duì)有機(jī)物和懸浮物進(jìn)行去除。結(jié)果表明該方法對(duì)濁度、油、COD 的去除率很高，分別達(dá)到99.1%、98.6%、99.3%。

有研究者對(duì)電凝聚法設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了討論。對(duì)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(shí)具有更高的經(jīng)濟(jì)適宜性。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。周連成等指出極板間距過(guò)大、電流密度過(guò)大、電解時(shí)間過(guò)長(zhǎng)是導(dǎo)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(shí)間40~50 min 的j運(yùn)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(yàn)中pH=6、電流密度為0.004A/cm2、時(shí)間為40 min、NaCl 為1.25 g/L、極板間距為1 cm 時(shí)，COD 去除率高達(dá)99.5%，取得較好的處理效果。

乳化液廢水處理設(shè)備的水處理

乳化液中主要含有的是機(jī)油和一些表面活性劑，由于乳化劑都是表面活性劑，當(dāng)它加入水中能夠使油與水的界面自由能大大降低，達(dá)到一定值時(shí)油便分散在水中。乳化液廢水處理設(shè)備就非常適合處理這樣的廢水。

   同時(shí)表面活性劑產(chǎn)生的電離作用能夠使油珠液帶有電荷，而且還吸附了一層水分子固定著不動(dòng)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(dòng)的吸附層和可動(dòng)的擴(kuò)散層，形成了所謂的雙電層。④乳化液廢水排入城市排水管道對(duì)排水設(shè)備和城市污水處理廠造成影響，通常流入到生物處理構(gòu)筑物的混合污水含油濃度不能大于30~50mg/L，不然將影響到活性污泥和生物膜的正常代謝過(guò)程。這種廢水雖然是很難被凈化的，但是乳化液廢水處理設(shè)備就是為了處理這種污水而生產(chǎn)的。