混凝—气浮处理含油乳化液废水的试验.研究

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1、第2页武汉科技大学硕士学位论文(2)在试验中确定混凝沉淀、混凝一气浮和电凝聚的最佳试验参数。探讨混凝沉淀、混凝一气浮和电凝聚工艺处理含油乳化液废水的可行性，寻找一种适合高浓度乳化液废水处理的工艺。(3)依据试验数据，结合理论分析，初步探讨絮凝剂的形态、结构及作用机理。武汉科技大学硕士学位论文第3页第二章文献综述2．1轧钢行业含油乳化液废水概况2．1．1轧钢行业含油乳化液废水的来源及危害在轧钢行业中，根据原液和产品规格的不同，冷轧机常采用二辊可逆、多辊可逆或3～j机架四辊连轧形式。为了消除冷轧产生的变性热，

2、需用乳化液或棕榈油进行冷却和润滑，在生产过程中乳化液及棕榈油逐渐失去作用而被排放，成为含油乳化液废水。此次处理的是武汉某钢铁公司轧钢车间产生的乳化液废水，在轧制过程中将乳化液以雾的形式喷在钢板上，乳化液中的水起到冷却的作用，而油则起到润滑的作用，乳化液循环使用。在生产过程中逐渐失效被排放掉。生产中还需要大量的工业水来冷却轴承、稀油站及冲洗氧化铁皮等。所产生的乳化液废水中带有大量氧化铁皮粉末、加工污垢、轴承润滑及稀油站用的机油等杂质。尤其是生产过程中形成的大量金属粒子与油形成的油泥给处理工作带来困难。目前，

3、工业乳化液废水处理己成为国内钢铁行业的一个严重环境问题。如果不经任何处理直接排入水体，势必对水体造成危害。油类覆盖在水面上，阻止空气中的氧溶解于水，使水中的溶解氧减少，使水体中可生化的有机物发生恶化现象，水体丧失了自净能力，甚至使水质变臭，破坏水资源的应用价值。水体溶解氧的减少，妨碍水生植物的光合作用，致使水生生物死亡，破坏了水中的生态平衡。而油类的耗氧作用又将增加水体的有机负荷，加速水体恶化。浮油的存在还增加了水面起火的危险性。3。轧钢过程中大量氧化铁皮粉末、加工污垢与乳化液中油、轴承润滑及稀油站用的机

4、油等形成的大量的油泥。在某些条件下，这些油泥分散相可以稳定地存在于水中。当大块的油泥存在时，细菌将把这些胶团中的有机物分解而产生沼气及硫化氢气体，对水体造成很大的危害。为了保护环境，必须对废乳化液进行严格处理，达标后才能排放。2．1．2乳化液由两种(或两种以上)不互溶(或部分互溶)的液体所形成的分散物称为乳化液，其中一类称为水，另一类被称为油。油类物质密度小于1，且里疏水性，因此当油水混合时，物系内两液体之间的界面变大，界面自由焓增高，处于热力学不稳定状态，必然自发趋于自由焓的降低，即分散的油珠会自发聚集

5、成大油滴并上浮，和水分层。但在水中添加乳化剂后，油、水、乳化剂三者就会形成稳定的乳化液体系。乳化剂分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种，工业上常用的是阴离子型。乳化液的稳定与乳化剂是密切相关的，根据乳化剂的作用，乳化液的形成和稳定原因可归纳为以下几个方面“1：。第4页武汉科技大学硕士学位论文(1)降低界面张力：乳状液是多相粗分散物系，界面能很高，是热力学不稳定物系。当加入乳化剂后，乳化剂分子在油一水界面上定向吸附，降低油一水的界面张力，促使乳状液稳定。(2)形成定向楔的界面薄膜：乳化剂多为表面活性物质，能

6、在油一水界面上作定向排列，乳化剂分子的一端为极性基指向水，另一端为非极性基指向油，乳化剂在分散相的液滴周围形成一层吸附膜，它能阻止液滴的聚沉和聚结。一价金属的肥皂，能使o／w型乳化液稳定，这是因为这些金属的亲水性很强。此外，这类肥皂分子的极性基部分的横切面较大el-形像楔子)，因而极性基被拉入水层而将油滴包住，形成了油分散于水的乳化液。高价金属的肥皂可使w／o型乳化液稳定，这些金属的亲水性较弱。此外，这类肥皂分子的非极性基(共有两个碳链)大于极性基，分子大部分进入油层将水滴包住，因而形成水分散于油的乳化液

7、。只有定向楔形排列才能最紧密堆积，因此一价金属皂可得o／w型，而用高价金属皂则得w／o型乳化液，这就解释了乳化剂对乳化液类型的影响。(3)形成散漫双电层：乳化剂伸入水中的部分电离成为离子，油水界面上出现双电层，带有相同电荷的双电层相互重叠使液滴之间相互排斥，而形成稳定的乳化液。所以说，油水界面上的电荷及表面膜是乳化液稳定的根本原因。2．1_3乳化液废水的特性乳化液主要由2～10％的矿物油或植物油、乳化剂和水组成，多用阴离子型乳化剂配制，为水包油型结构，油珠带负电。由于乳化液中含有大量润滑油、表面活性剂和脂

8、肪酸钠盐等，在循环使用过程中受摩擦热、金属粉尘及细菌污染等，逐渐腐败变质失去作用。所以要定期或不定期地排出一部分老的乳化液，补充新的乳化液。乳化液的外观取决于在连续相中分散液滴的大小。分散液滴直径大于或等于1um，乳化液为乳白色；直径在0．1～1pm为蓝白色：直径在0．05～O．1pm为浅灰色半透明状；直径小于0．05um，乳化液是洁净透明状。本文所研究的乳化液，是冷轧的冷却、润滑剂，油滴粒径在0．1～2um之间，由于使用过程