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1、废乳化液处理 Prepared on 24 November 2020废乳化液处理废乳化液机械制造工业中，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。 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。 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

2、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。 配制的乳化液 pH 值一般再 89 之间，有的甚至高达 1011. 乳化液废水水质如表 1-1 所示： 表 1-1乳化液废水水质名 称 PH SS(mg/L) 油 (mg/L) COD cr (mg/L) 某集团 905 车间 22 11191 26251 914 车间 16 31336 54 车间 33 16562 乳化油的成分见表 1-2: 表 1-2乳化油的成分序号 成 分 常 用 物

3、 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

4、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 . 2.乳化液废水的处理 乳化液废水处理原理 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： 破乳剂油； (2) 水质净化去除表面活性剂等物质。 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 在乳化液中加入电解质，电解质的

5、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： 2C 17 H 33 COONa + 2MgCl 2 (C 17 H 33 COO) 2 Mg+2NaCl 油酸皂 镁皂 2C 17 H 33 (OSO 3 Na) COONa+2CaCl 2 (C 17 H 32 ) 2 (OSO 3 ) 2Ca (COO) 2 +4NaCl 磺化蓖麻油 2R SO 3 Na + CaCl

6、2 R SO 3 2Ca+2NaCl (R 为烷基 ) 石油酸钠 石油磺酸钙 加入混凝剂，则加快起到油水分离的目的。 在实际使用中，应注意调整水的 pH 值 , 将 pH 值调整为 较好。 四种破乳方法比较见表 2-1 ： 表 2-1 四种破乳方法比较方 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 一价药为 3 5 清晰透明，含油量 2040mg/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 1 清晰透明 , 含油量 155

7、0mg/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 凝聚剂 清晰透明 , 含油量 2040mg/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。 我们经过多次实验筛选 , 配制出高效破乳絮凝剂 ,

8、在工程实践中被广泛应用 , 见表 2-2 所示： 表 2-2 破乳试验结果表试验方法 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. 结 论 酸析法破乳 酸析法破乳 混

9、凝剂法 混凝剂法 处理工艺流程选择及设备 图 2-1 原乳化液处理机处理工艺流程图 上述处理工艺流程中存在以下问题 : a. 由于乳化液中油、SS、COD含量较高,一级气浮只能除去大部分油、SS、COD,残留的部分只能靠石英砂滤罐、两级活性炭吸附来保证出水达标,因此石英砂滤罐及两级活性炭滤罐负荷较重,造成经常反冲和活性炭很快饱和失去吸附作用需要更换的情况发生。 b.气浮设备进气未设自控装置，靠人工调整，很难达到良好的气浮效果，工人操作难度大。 c.三个滤罐需经常反冲洗，阀门多，操作繁杂，很难掌握，出水不能保证。 针对上述问题，我们设计了一种新型乳化液处理机，采用了新的处理工艺，解决了上述存在的

10、问题，其处理工艺流程图如图 2-2所示: 图 2-2 新型乳化液处理机处理工艺流程图 a.采用两极气浮处理,能将SS、油在气浮处理阶段内完成达标,去除绝大部分CODcr值(COD值在70170mg/L范围内),残留的少量CODcr值只需一级活性炭滤罐处理,就能达到国家排放标准。因此,活性炭使用时间长(可达一年),并不经常反冲(半个月一次)。 b.省去了一级石英砂滤罐,使处理工艺流程简便。 c.原水泵采用潜水泵,保证泵能随时启动。 d.气浮器1、气浮器2均采用自动控制,不需人工管理,能达到最佳气浮效果,电磁阀采用不锈钢材料,专利产品,使气浮效果更好。 该设备于 1996年5月起分别用在重庆某(集

11、团)股份有限公司发动机车间乳化液废水处理、905车间乳化液处理、914车间乳化液处理、54车间乳化液处理,效果良好,见表2-3. 表 2-3 乳化液废水处理效果 (监测数据)名 称 PH值 SS(mg/L) 油 (mg/L) COD cr (mg/L) 原水 发动机车间 905车间 914车间 54车间 630 22 16 33 70 11191 830 26251 31336 16562 出水 发动机车间 905车间 914车间 54车间 13 12 8 国 标 69 70 10 100 备 注 采用的 JR-2型系列一体化乳化液废水处理机、1号高效破乳絮凝剂 运行费用如表 2-4所示: 表

12、 2-4 乳化液废水运行费用表 废水量 (m 3 /h) 电 耗 药 耗 合 计 (元) 运 行 费(元/m 3 ) 耗量 (KW) 金额 (元) 耗量 金额 (元) JR-2型乳化液处理机:由反应箱、二级气浮系统、二级活性炭过滤系统、加药系统、电控系统、楼梯六个部分组成。 反应箱 :ABL=15001000800(mm),V 有效 = 3 ,t=, 内设搅拌机,N=； 加药系统 :H=580930(mm),V 有效 = 3 ；配有两台加药泵CDL2-20及搅拌机,N= 二级气浮系统 :H=(m),Q=2m 3 /h接触室上升流速V c =10mm/S,气浮分离速度V s =S,分离室停留时间10min,R=30,水 压力 ，设出水调节装置； 溶气泵 :32FPD15Z,Q= 3 /h,P= 2 ,N=； 活性炭过滤系统： H=(m),配有过滤泵CDL2-20； 设备外形尺寸 :LBH=440022002100(),Q=2m 3 /h装机容量:。 3.结论 采用JR型系列一体化乳化液废水处理机和1号高效破乳絮凝剂处理乳化液废水是可行的,并且由于处理效果好,设备自动化,运行成本低,确保出水水质达标等,具有极大的推广应用价值。 破乳方法及破乳剂、絮凝剂对不同的乳化液废水是不同的,用户在处理该类废水时应先优选破乳剂及絮凝剂做小样实验,为正确选用处理设备、设施打下基础。