破乳技术在乳化液废水预处理中的实验研究

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1、破乳技术在乳化液废水预处理中的实验研究[摘要]：本文内容为破乳技术在乳化液废水预处理中的实验研究。根据乳化液废水主要添加成分为阴离子表面活性剂的特性，选用阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为破乳剂，对选用的乳化液废水通过调整CPAM投加量、搅拌速度和反应时间，以COD、含油率、悬浮物(SS)去除率作为乳化液破乳效果评价指标，最终确定CPAM投加量0.25g/L，在150r/min搅拌下，反应10min，此时，COD、含油率、SS，去除率分别为75.37%，97.04%、100%，油类、SS和投加的破乳剂以黑色团状粘性油泥形式去除，油水分离方便、快捷、高效。油泥热值

2、高达35992kj/kg，高于原煤热值(20934kj/kg)，可作为替代性燃料使用。并用其他厂家不同乳化液废水进行破乳验证实验，结果表明CPAM作为乳化液废水破乳剂具有一定的普适性。乳化液废水主要来自切削、研磨、锻造等金属加工行业，一般呈碱性，具有有机物、含油量、杂质和悬浮物含量高的特点，是一种高浓度难处理废水，若不能有效处理必将对环境和人类健康造成很大的危害[1]。破乳是乳化液废水处理的关键步骤，目前的主流破乳方法可分为物理法、化学法[2]。物理法主要是通过调节温度(热处理、冷冻与解冻)、借用外力(重力、离心、震动、膜技术、超声波及电磁技术等)破坏乳化液的

3、油水界面实现油水分离，物理法破乳一般所需时间长或能耗高。化学破乳法是通过投加化学药剂改变油水界面的性质或强度来实现破乳，一般化学破乳对破乳剂的选择性较强，一般破乳后的废水中需要增加后续气浮、混凝等技术进一步去除破乳后废水中的油类或悬浮物。本研究从乳化液废水快速破乳出发，以化学破乳为基础，选用阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为破乳剂[3]，考察其破乳效果及影响因素。1、实验部分1.1各指标分析方法pH采用pHS-3C精密pH计测定，COD分析采用快速密闭催化消解法，含油率测定采用重量法，悬浮物(SS)测定采用重量法，热值测定采用5E-C5500测定。1.2乳化液废

4、水水质实验所用废水为某厂产生的乳化液废水，其各项指标见表1。1.3破乳剂的选择由于大多数乳化液添加成分为阴离子表面活性剂，因此可选择与之具有相反电荷——阳离子的破乳剂，破坏油水界面的双电子层结构[4]，另外，同时兼顾所选破乳剂还需具有絮凝凝聚作用，以使在破乳的同时能够同时去除乳化液废水中的SS，达到破乳与絮凝的双重目的，最终本研究选取阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为破乳剂。本实验所用CPAM浓度为0.1%，分子量：1000万，实验前先配制完成，静置陈化12h后使用。1.4实验方法1.4.1投加量的确定量筒量取500mL该乳化液废水，倒入800mL烧杯中，调整搅

5、拌器转速为200r/min，分别按体积比加入1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%浓度0.1%CPAM溶液，30min后停止搅拌，静置2h后，用虹吸法取下部清液，测定COD、含油率和SS含量。1.4.2搅拌速度的确定量筒量取500mL该乳化液废水，倒入800mL烧杯中，加入由3.2.1确定的0.1%CPAM投加量，调整转速分别为100r/min、150r/min、200r/min、250r/min、300r/min、400r/min，反应30min后停止搅拌，静置2h后，用虹吸法取下部清液，测定COD、含油率和SS含量。1.4.3反应时间的

6、确定量筒量取500mL该乳化液废水，倒入800mL烧杯中，调整转速为1.4.2确定值，加入由1.4.4确定的0.1%CPAM投加量，分别于3min、5min、8min、10min、15min、30min、60min取样，测定COD、含油率和SS含量。2、结果与讨论2.1最佳投加量的确定从图1和2可以看出，随着CPAM投加量的增加，COD、含油率、SS去除率逐渐升高，废水浊度也随着投加量的增加而逐渐降低，当CPAM投加量为0.25g/L时，各指标去除率达到最高值，出水中COD、含油率、SS浓度分别为：8440mg/L、92mg/L、0mg/L，对COD、含油率、

7、SS去除率分别为：75.25%、96.79%和100.00%，出水澄清透明，油类和SS最终以黑色粘性油泥形式得以去除。但随着CPAM投加量的增加，COD、含油率和SS去除效果反而下降，其主要原因是CPAM投加过量，CPAM本身是高分子有机物，过量的CPAM增加了出水中的COD，另外，由于CPAM本身带正电荷，基于破乳和混凝的压缩双电层机理，过量的CPAM使粒子表面带正电荷，根据同极相斥的原理，反而降低了油和SS的去除效果。因此，对于此废乳化液水，CPAM的最佳投加量为0.25g/L。2.2搅拌速度对处理效果的影响图3为不同搅拌速度下CPAM对该乳化液废水COD

8、去除效果，从图中可以看出，搅拌速度对C