（物理化学专业论文）关于钢厂含油浊循环水除油技术的研究.pdf

摘要 本文利用化学絮凝法和臭氧氧化法处理了钢厂含油的浊循环水，使平流池出 水水质达到浊循坏水回用标准( 油含量 5 m g l ，总悬浮物t s s 5m g l ，t s s 1 0 0 pm ) 、分散油( 1 0 1 0 0 um ) 、乳化油( 1 0 um ) 、溶解油。按国标定义，从动、植物油中提取的各类 切削油、表面活性剂古饱和和不饱和芳烃的洞滑剂都属于油的范畴。在表面活 性荆存在时，聚合物的絮凝过程是一个复杂过程。除了聚合物与颗粒作用外，聚 合物还会与表面活性剂作用它们作用的产物以不同方式吸附在颗粒上，影响到 最终的处理效果。除此之外，当平流池投入絮凝剂后，产生的泥渣，由于油类的 存存对絮凝物的影响，使得含水率提高。李儿修1 5j 等人研究了一个系统，通过添 加絮凝剂处理含油污泥，研究了影响古油污泥脱水性能的主要因素，试验结果表 明，用p a c 和p a m 絮凝荆处理合油污泥，可将污泥比阻从处理前的8 9 1 0 1 4 m k g 降至1 0 9 1 0 1 z m k g 和0 1 1 1 0 1 ，m k g ，助滤剂c a o 与絮凝剂复配 使用可进一步降低污泥比阻。污泥比阻随着污泥含油量的减少而减少。所以采用 _ i 嘲化学药荆，泥渣的处理、运输量有很大波动，随之影响生产成本。浊循环水 。l l 备类微粒巨大的比表面积、复杂表面活性剂组份和水质巨大波动，严重影响絮 凝效果1 6 、7 羽。因此浊循环水的处理关键是除油技术的研究，只有消除了油类物 质的影响，爿能使絮凝机理发挥作用，得到好的水质处理效果。 含油浊循环水处理又可以分为二：个阶段：一、预处理；悬浊体系中微粒在 l o o n m 以上，其分散质与分散剂问存在明显的界面及微粒粒径较大，常见的有氧 化铁皮、机油珠等。微粒不能通过滤纸，不扩散，不渗析，在水中不稳定。国内 常用气浮溢出隔油，水力旋流器，离心泵等物理方法收集回收【91 0 】。二、深度处 理：胶体分散系在l o o n m 以下，在钢铁企业生产中，水被用于高压喷淋、冷却 设备、冲洗地面等，污水常常自高位向低位流动时位差很大或流速很快造成固 体颗粒被破坏形成胶体。而胶体表面电荷是胶体具有聚结稳定性的主要原因，即 颗粒表面带有相同电荷时，颗粒问互相排斥，小的颗粒不能结成大颗粒，故不易 絮凝沉淀。所带电荷越多，电荷密度越大，排斥力越大颗粒越不易接近，也越稳 定，絮凝沉淀越困难。如氢氧化铁胶体放罱几年也不沉淀。 此外，人们环保意识的h 益提高，对水质排放要求越来越高。这对于钢铁企 业含油水处理的要求进一步提高：一方面处理工艺要求高性价比以满足严格的排 放指标；另一方面，对处理中可能或将可能出现的二次污染要提酊认识、防范； 硕士论文浊循环除油技术的研究 她铝对人体会产生老年痴呆症等，国家对排放水铝含量的控制也只益严格，这就 要求我们在选用絮凝剂时有超i j i 意识。 1 3 国内外处理含油水的主要方法 从稳定性来说，悬浮油粒径较大，可自行上浮：分散油上浮性能差需要絮凝 沉淀或气浮去除；乳化油体系稳定，不易一卜浮，必需先破乳，破坏其稳定性，使 其重聚为较大油珠再絮凝或过滤除去；溶解油多为烃类物质，水中含量很少，多 采用吸附法去除。下面是含油水处理的一些主要方法。 1 3 1 化学絮凝沉淀法 化学絮凝沉淀法处理是钢铁企业合油污水回用处理中应用最广的方法之 ， 它是利用电中和、架桥、吸附、网捕等机理凝聚带电微粒和乳化油滴，形成泥渣 达到净化水的目的。t a n s e l ，b e r r i n i ”l 研究了乳液中混凝剂对油珠的微观特性，证 实了絮凝除油机理的正确性和可行性。o m a r ，a m “1 】等人对除油方法提出了自 己的看法，认为用阳离子表面活性荆破乳，阴离予或非离子表面活性剂形成除油 絮凝物沉淀方法除油。l i ，z a i b o p 3 】等人比较了铝盐、铁盐、硅酸盐等及其聚合物 在含油水中效果，这些实验数据对我们今后处理不同的水质具有指导意义。 n a g a r a j a n ，p r a b a v a t h i i “】等人专门对钢铁企业含油脂水，用多种混凝剂和絮凝剂进 行处理，经过综合比较后发现石扶是性能价格比最高的，它不但能够调节p h ， 使混凝剂胶体按工艺需要形成，而且钙离子有压缩双电层作用，对絮凝有一定贡 献。近年，粘土也受到重视。它价格便宜并且天然形成的一些有机高分子对除油、 除浊、除重余属离子有较好的效果。w i n c e l e i ”】等人研究了不同比表面积的粘土 谯十湿两种状念下对油份吸附能力的比较。结果表明2 2 0 2 7 0 m 2 g 高比表面积粘 f ：，r 状态下l 克能吸附l 克油，湿状念下1 克能吸附0 3 克油；2 0 4 0 m 2 g 低 比表面积粘土，干状态下1 克能吸附0 7 克油，湿状态下l 克能吸附0 6 克油； 这对如何使用粘土具有指导意义。在实际应用中，备企业在处理含油水时常使用 无机高分子凝聚剂，它具有用量少、效率高的特点，而且使用时最佳p h 值宽， 处理速度快1 1 6 1 ，但产泥量大和形成二次污染足它与生俱来的弊病。未来的含油 污水处理药剂应向多功能、广谱、绿色高效方面发展。 化学絮凝法虽然性价比很高，但对于同处理水近十万吨的浊循环水时，平流 池尺寸上受场地限制，没有足够停留时间充分分散并形成胶核。因此钢铁企业常 硕士论文浊循环除油技术的研究 用2 t 浮法缩短絮凝时l 日j ，并同时加快油水分离速度。 1 3 2 气浮法 气浮技术是国内外含油污水中广泛使用的一种水处理技术，原理是在水中通 入窄气或其它气体产生微细气泡，使水中的些细小悬浮油珠及固体颗粒附着在 气泡上，一起上浮到水面形成浮渣完成油水分离f 1 7 1 。a i s h a m r a n i ，a a 1 1 8 1 等人用 s p a n 2 0 乳化配制含油水，在加入硫酸铁盐和铝盐后用气浮方法处理，油去除率 达9 9 以上。目前国内外对气浮法的研究多集中在气浮装置的革新、改进及气浮 1 l i 艺的优化组合方面，还出现了一些瓶型装置。如石油大学冯鹏邦岬i 用浮选桂 处理含油污水，除油率为9 0 左右。r a j i n d e r l 2 0 1 实验中用浮选柱回收乳状液中的 油，证明这种方法处理1 0 。1 0 0 0 0 m g l 范围内的含油水都有较好的效果工业上 可广泛应用。 气浮技术用于除油在我国只是近、二十年的事，对引进的设备和技术还没 有完全消化和吸收：现有设备的自动化程度不高，操作管理跟不上，影响处理效 果：气浮除油机理的研究也存在很大不足，这些都影响到气浮技术在废水除油【 1 的应用1 2 “。因此单单利用气浮法处理含油浊循环水，目酶出水还达不到指标， 有待继续研究探索。 由于工业生产中产生的油污含量大小起伏不定，而化学絮凝剂的投加量应变 调舷较慢，所以水处理系统中常接入一个装有吸附荆的处理装置，对水进行深度 处理，并同时防止因进水含油量突增造成处理效果的恶化1 2 2 1 。 1 3 3 吸附法 活性碳是常见的吸附剂【2 3 1 ，对油的吸附量一般为3 0 8 0 m g l ，y a i d e ， n o r i h i r o 2 4 1 将投加混凝弃【j 和直径为l 2 0 和1 1 0 0n l m 的活性碳，再通过化学纤 维，定期取出压滤，油珠与絮凝产物混合成固体泥块处理起来更加方便。b e r n e f f l 5 l 介绍了一种由质量分数为5 一8 的无机填充剂( 镁、铁寺 ；：或氧化物) 与 2 0 一9 5 的交联聚合物( 聚乙烯、聚苯乙烯) 组成的吸油剂，实验证明除油效 果硅著。吸附法目前常用于二级处理或三级深度处理。随着科技人员对以废治废 ： 作的深入，一些廉价的吸附剂丌始应用于含油水的一级处理。例如刘汉利1 2 6 1 采用改性粉煤狄处理炼油厂高、低浓度含油废水获得较好的效果。吸附法虽然有 很好的除油、除c o d ，除重会属离子的效果，但再生过程比较复杂，并且在活 硕士论丈浊循环除油技术的研究 化过程中有不同比例的吸附剂失活，加上运输过程损耗大，从而提高了使用成本。 另外，吸附剡在浊循环水处理工艺中的装置次性投资较大，装置的占地也是个 问题，因此如何利用环保、清洁的能源，并减少处理过程中产生的油泥量成为最 近的研究方向，电化学法能满足上述处理的要求，故浚法也成为含油水的研究热 点之一。 1 3 4 电化学法 f 乜化学絮凝法主要适用于机加工工业中冷却润滑液在化学絮凝后的二绒处 理吲，是以会属铝或铁作阳极电解处理含油废水。电絮凝法具有处理效果好、 【f j - 地面积小，操作简单、浮渣量相对较少等优点f 2 射，但它存在阳极会属消耗量 大，需要大量赫类作辅助药剂，耗电量高，运行费用大等缺点。近来，中科院杨 旭1 2 9 i 等人用电多相催化新技术对含油废水进行的试验。结果表明与单独用 催化剂或电场相比，电场和催化剂同时使用，两者协同可获得更高c o d 去除率。 炼钢生产中含油污水成分以石油烃为主，普遍含有会属离子，因此用化学絮 凝法处理效果比较稳定。随着浊循环水的来源越来越广泛，已经朝着中水( 中水 足清循环排污、消防清洁水、部分干净的生活用水组成) 回用的方向发展，中水 有部分水来自f 1 常生活水，包含有大量的可降解有机物，若处理后的这部份水源 水质达标，就可以节约新水的使用量，这对于单系统同循环量近十万吨的浊循环 水系统。有着积极的意义。所以降解有机质油污水较好的方法可采用化学氧化法 和生化法。 1 3 5 化学氧化法 化学氧化技术常用于有机物过高时的预处理方法1 3 0 3 “。一般是在催化剂作用 h 用化学氧化剂如臭氧f = 2 j 、f e n t o n 试剂等处理有机废水以提高其生化性，或 直接氧化降解废水中有机物使之稳定化。k o ，k w a n g - s u b t 3 3 1 等人处理含氯和油的 水时，先将p h 调至3 5 - 4 5 ，再用4 0 0 6 0 0 m g l 的铁赫及3 0 0 6 0 0 m g l 的双氧 水处理，并用c a ( o h ) 2 作为助剂，最后投加聚丙烯酸分散可能过量的铁盐，取得 了很好的除油效果。王浪m 1 等人采用先破乳再用f e n t o n 试荆的方法处理废乳化 液获得成功。 在化学氧化法中，超临界水氧化技术是近年来迅速发展起柬的技术，可以将 污水中有毒有害的有机化合物在超临界水中分解为c 0 2 、h 2 0 等无害的小分予化 硕士论文浊循环除油技术的研究 合物。赵朝成发现，超临界水中的氧化反应能有效除去污水中的油分，并且 反应时间、反应温度是影响油去除率的重要因素。但高压反应器的腐蚀问题是使 其工业化的障碍之一。陈颖i 蚓用光催化氧化去除污水中油分也取得了良好的效 果，但如何降低处理成本是迫切需要解决的问题。到目前为止，改进的生化法处 理技术成熟，成本也较易接受。 1 3 6 生化法 吉林前郭石化分公司i i 采用一种生物活性净化水处理技术( c a o t ) 有着良好 的市场前景，该技术采用生物净化和生物控制理论，可使循环水场即使在遭受大 量泄漏油品的冲击一f 也无需排水、置换，依靠生物酶类净化剂高效地催化分解油 晶例，从而达到清污除油、缓蚀阻垢的功效，确保系统的稳定运行。 生化法中的好氧和厌氧法一般处理高油含量废水效果较好，对于处理浊循环 水来说吨水处理投资过高，并且同处理量及处理速度不能满足实际需要，因此膜 ，| ! 物反应技术被发明，el m a l e hs 【3 9 l 等人利用一种新超滤膜材料过滤炼油厂的外 排水，可以一次性得到饮用级的出水。这也的是种膜技术的综合应用。 1 3 7 膜分离法 膜分离法是s s o u r i r a j a n 4 0 l 所丌拓并在近加多年迅速发展起来的分离技术， 传统的含乳化油污水的处理方法常辅以电解、絮凝等先行破乳过程。而膜处理含 乳化油污水般可不经过破乳过程，直接实现油水分离【4 “4 2 。并且在膜法分离 油水过程中，不产生含油污泥，浓缩液可焚烧处理：处理量和水质较稳定，1 i 随 进水中的油浓度波动而变化：一般只需压力循环水泵，设备费用和运转费用低。 欧荚已广泛采用下排水膜处理法。膜处理法不需沉淀池，可以减少设旋面积，同 时- 叮有效地分离不纯物与菌类。 日自u 用于油水分离的膜通常是反渗透、超滤和微滤膜1 4 = l j ，含油污水中油的存 仵状态是选择膜的首要依据。若水中以浮油和分散油为主，则选择以陶瓷为支持 物的1 0 1 0 0 vm 问的微滤膜。c h c na b r a h a m 4 4 】研究表明，处理后油脂质量浓 度 5 m g l ，固体悬浮质量浓度l m g l 。若水中有表面活性剂存在使油乳化， 须采用 1 0 um 超滤膜。目前国内外主要使用醋酸纤维、聚亚酰胺、聚砜等有 机膜，效果佳但易失效。无机膜的市场占有率及年增长速度均远高于有机膜。无 机膜包括陶瓷膜、微孔玻璃膜、会属膜和碳分子筛膜。它的优点是过滤精度高町 6 硕士论文浊循环除油技术的研究 化学絮凝法破乳并生成絮凝物与油蛛共沉成本低，效果好反应政施较人 气浮法利h j 气泡使油珠脱稳上浮 去油效果好对设备车操作要求高 吸附法吸附刑吸附水中油珠使油水分离除油效果极立，成本高 1 化学法电解刚极生成絮凝物与油珠共沉 一i 一地少，浮渣少能耗离，成本高 化学氧化法将油珠氧化为h 2 0 帛jc 0 2 环保榉度高成本高 牛化法州微生物降解油琳环保榉度高处理水速度慢 膜分离法利j 水与油分f 直径著滤山油珠过滤精度高成本较离 综合以上几种物理、化学方法的除油絮凝技术。不难看出两点：首先原水中 含油量多少及设计处理水质深度，是水处理成本高低的重要因素：其次，因地置 。【c 采用处理技术是科技工作者的任务，例如a l t h e r , g e o r g e 】等人就地取材用当 地火山岩形成的斑脱土处理含油水，去除油脂和重会属的效果显著，另外斑脱土 天然形成，无毒并能够自然降解。含油水的处理中物理方法因为加工工岂、能源 等原因，现阶段只适合在中小水量的应用。浊循环水量犬，污染质相对单一的特 点，决定了实际应用必须高性价比，且不必深度处理，因此化学絮凝法是最佳方 法。 1 5 化学蘩凝除油的展望 为解决r 益严峻的水资源短缺问题，含油浊循环水处理技术被广泛应用。现 有的方法已基本满足浊循坏水处理要求，但仍存在诸多问题限制浊循环水来源的 扩大。 1 )在絮凝除油机理的研究方面，虽然研究人员提出了一些能够解释普遍絮 凝现象的机理，但仍有许多局限性，有待我们进一步深入探讨。自七十年代 0 m e l i a 在总结前人研究结果的基础上，认为絮凝过程主要是四种机理：a 压缩 双f b 层机理：b 吸附电中和机理；c 粘结架桥机理；d 卷扫网捕机理；普遍接 受的看法是絮凝剂借助离子键、氢键、和范德华力同时吸附多个胶体颗粒，在颗 粒l 、u j 产生“架桥现象”，从而形成三维网状结构而沉淀下来。近年，一些研究者 硕士论文浊循环除油技术的研究 在此基6 出上引入表弼络合概念和定量计算，如l e t t e r m a n f 5 1 1 ，d e n t e l i 珏5 3 j 提出表 面覆盖絮凝模式。但总得说来，能够解释和定量计算絮凝的作用机理仍没有完全 统一的看法，化学絮凝药剂的筛选与评价仍处于经验阶段需要进一步深入研究。 最新的研究方向是在大量实验的基础上，用人工神经网络来处理这些非线性数 据，利用数学建模的方法，归纳含油污水的p h 值、粘度、油滴粒径大小、密度 差等影响因素从而进步指导实验。 2 ) 在絮凝剂的研究方面，已经有了长足的进步，但是目前絮凝剂的= 次污 染问题越来越突出。纵观絮凝剂发展史，从低分子到高分子、结构由单一型到复 合型，经历了从无机化合物到有机高分子化合物，再到天然高分子絮凝剂的发展， 总的方向是生成沉淀少、除浊脱色性能好、易降解、无毒害和无二次污染，并且 适用范围广。近年来研制的热点是复合型絮凝剂，它同时具有无机和有机絮凝剂 的优点，特别对于高浓度含铁废水效果独特，而且污泥脱水性好，p h 值适应性 大。但目前工业化生产和使用的范围还非常窄，相信首要任务是降低成本，其次 是向多功能型丌发，如提高除油性能、去除重会属离子等。絮凝剂发展的另一热 点是绿色环保型絮凝剂，其中微生物絮凝剂m5 5 j 是研究重点。它是一类由微，拄 物产生并分泌到细胞外具有活性的代谢产物。一般由多糖、蛋白质、d n a 、纤 维索、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成，多种官能团使水中胶体悬浮物相互 凝聚沉淀。由于微生物絮凝剂本身天然生成，所以无二次污染。目前国内微生物 絮凝剂的研究和应用大多处于实验室阶段，因此寻找高效微生物絮凝剂的产生 菌、提高絮凝活性、降低絮凝剂用量和生产成本是未来微生物絮凝剂的发展方向。 3 ) 每一种除油方法都有其优缺点，因此单一的水处理手段被多级复合处理 手段取代是未来的发展方向之一。以化学絮凝法为主，膜分离技术和吸附法为辅 的一 ：艺渐渐成熟，一些新技术被应用。在膜方面，随着纳米技术的发展，无机膜 显示出强大的生命力，它易维护，选择性强，一旦成本下降，必将有着广阔的市 场的景。磁分离是吸附除油方法的最新研究成果，通过投入经过磁化的磁种吸附 污染物，然后磁分离而使水质净化【5 6 l ，结果表明油去除率可达8 5 。在油水分 离技术方面，微波和超声波1 5 7 】的应用值得关注，它有绿色环保，操作简单的优 点。 4 ) 化学除油中，利用多种药剂的协同作用提高处理效果是未来发展方向。 硕士论文 浊循环除油技术的研究 儿种液念、破乳剂、絮凝剂的复配，有着很高的实用价值，它有针对性的加入相 关组分实现多功能，多用途，并可以起到很好的现场效果。葛际江旧发现对 二硫化氨基甲酸献与油珠可以产生凝聚共沉，实验表明l o m g l 的药量在1 5 m i n 内町以将水中含油量降至1 。l o m g l 。c i a e s l 5 q 的研究表明，多支链高分子有机物 呵架桥和网捕带电油滴。这些除油型表面活性剂与絮凝剂的配合使用还需要必须 通过大量的实验筛选，然后根据水处理药剂的结构与性能的关系总结出一些经验 规律柬指导实践。 5 、一些新技术、新理念被迅速应用在这个领域，技术向自动化、模块化、 复合处理发展。随着电脑的普及，絮凝处理的在线监测，处理过程中药量的模糊 控制唧1 ，自动加药，事故报警等技术被应用。污水自动化处理是未束发展的 必然趋势【6 2 1 ，化学药剂的示踪也是絮凝剂除了环保、广谱、多效外的另一发展 课题i ”1 。 总而啬之，绿色环保和简单高效的水处理除油技术足人们的追求目标。臭氧 具有这两个优点，因为它的强氧化性可以将长链烃分解为小分子，而且臭氧可以 短时间内分解为无害的氧气。所以浣它是一门古老而新兴，具有巨大市场潜力的 技术学科。 1 6 臭氯在水处理中的应用 1 8 4 0 年德国科学家舒贝因( s c h o n b e i n ) 【叫发现了在自然条件下呈淡蓝色， 略带腥臭味的臭氧，1 8 7 0 年臭氧的广谱火菌性能首先被工业生产应用。经过一 盯多年的发展，臭氧技术的研究及应用在国际上已经形成了独立的产业。臭氧按 材途可分为四个领域：水质处理、化学氧化、食品加工保鲜和医疗。 臭氧足氧气是同素异形体。常温常压下，在水中的溶解度是氧气的1 3 倍。 它有很强的氧化性，但极不稳定，在空气中半衰期为2 0 5 0 分钟，在水中约3 5 分钟，稳定性随温度上升而下降。水质处理就是利用了它的可溶性和强氧化性， e 要有以下几个方面： 1 6 1 杀菌灭藻 无论哪一个水处理现场都不可避免的面临菌藻问题，水中的菌藻会产生粘 质膜，将悬浮在水中的无机垢，腐蚀产物和沙泥粘结在一起形成污泥附着在管道 和塔壁上，这会影响水侧传热效率并形成氧的浓差电池，引起垢下腐蚀。藻类会 9 硕士论文浊循环除油技术的研究 增加水中的溶解氧量有利于氧的去极化作用，加速管道的腐蚀。传统的次氯酸 类杀f l 剂有一个弊端，它可能产生有毒的氯化副产物，如三卤甲烷、卤乙酸等形 成次污染。臭氧易分解，并且分解后是氧气，没有二次污染的隐患。深圳水司 研究成果表明，原水中藻含量为1 6 0 x1 0 4 个l 时，投加1 5 m 9 0 3 l ，除藻率为 4 2 ，臭氧抽加7 5m g l 时，除藻率达1 0 0 。j r o s i t a n o 等人报道只要保证5 分钟仍残余臭氧0 0 6m g l ，可将l r 、l a 型念珠藻形藻毒索全部去除。 i 6 2 脱色除嗅味 水的色度主要由溶解性有机物、悬浮胶体、铁、锰和颗料物引起，其中光吸 收和敝射引起的表色较易去除，溶解性有机物引起的真色较难去除。致色有机物 的特征结构是带双键和芳香环，代表物是腐贿酸和富旱酸。臭氧通过与不饱和官 能刚反应、破坏碳碳双键而去除真色，去除程度墩决于臭氧投加量和接触条件； m 时臭氧可氧化铁、锰等无机呈色离子为难溶物；臭氧的微絮凝效应还有助于有 机胶体和颗粒物的混凝，并通过颗粒过滤去除致色物。根据c d m 公司的中试结 果，处理原水色度6 8 度的东江水，用0 5m g0 3 l 进行预处理和1 5m g0 3 l 进 行皇臭氧化后，滤后水基本无色。 水的嗅味主要由腐殖质等有机物、藻类、放线菌和真菌以及过量投氯引起。 臭氧去除嗅昧效率很高，一般1 - 3 m 9 0 3 l 即可见效。 1 6 3 助凝作用 多数文献【6 5 】均报道了预臭氧化的微絮凝效应，即预臭氧化可降低到相同滤 后水浊度- 卜的最佳混凝剂量，或提高一定混凝剂下的浊度去除率，延长滤池过滤 周期。预臭氧化产生微絮凝的可能机理是：增加水中含氧官能团有机物( 如羧酸 等) i 向使其与会属盐水解产物、钙赫等形成聚合体，降低无机颗粒表面的静电作 用，引起溶解有机物的聚合作用而形成具吸附架桥能力的聚合电解质，使稳定性 赢的藻类脱稳、产生共沉淀等。影响预臭氧化助凝效果的主要因索是：原水t o c 、 硬度、预臭氧化及混凝条件、藻类种属及数量、浊度。 据储会域等人1 ”j 报道，不同原水的预臭氧化助凝效应差别较大，对于低t o c 含量( 2m g l ) 且硬度与t o c 比值大于2 5m g c a 0 3 r a g t o o 的原水较易发生微 絮凝，混凝剂投加量主要受颗粒物控制，适宜的臭氧投加量为0 5m 9 0 3 m g t o c 尼右；对中高t o c 含量的原水进行臭氧化或采用高臭氧量和p h 值，则可能产 0 硕士论文 浊循环除油技术的研究 生过多高电荷、小分子有机物，不利于改善混凝和过滤效果。 1 6 4 去除水中有机物 水中有机物种类繁多，可以臭氧反应的有机物主要是带亲核电位( 如含0 、 n 、s 、p 、活化c 等) 的有机物，带内消旋取代基的芳香族化合物特别容易被氧 化，氧化产物通常为酸类和醛类。在臭氧的分解作用下，一些腐殖质( 聚合有机 酸类) 及人工合成大分子会降解成许多分子碎片，这些小分子极性更强。可生化 性更好。 在含油浊循环水中油类主要为石油裂解物质、烃类衍生物、表面活性剂等， 所以臭氧处理含油水应该是有显著效果的。 综上所述，为了解决浊循环水含油超标问题，通过以化学絮凝法为主，并辅 以其他物理方法，寻求一种高效、经济的除油净水处理工艺。使通常的悬浮物 t s s 年平均值2 3 0 m g l 及油含量年平均值3 0 m g l 的浊循环水，通过试验处理后 达到：】：业循环冷却水国家标准：油含量 5 m g l ，悬浮物t s s 搅拌时 i 口j 无机絮凝剂量：由表2 - 9 可得，在除浊度方面各因素主次关系：搅拌速度 有机絮凝剂量= 搅拌时间= 无机絮凝剂量。通过单因素试验和除油、除浊j f 交试 验的筛选，可以得到相同水质两种运行状态下的虽佳药剂配方：转速8 0 r p m m i n 时，絮凝时间6 r a i n ，投加无机混凝剂p a c l 5 m g l ，有机阳离子p a i m 絮凝剂 1 3 m g l 可以得到最佳除油效果。转速1 2 0 r p m m i n ，絮凝5 r a i n ，投加 p a c l o m g l ，p a m l 3 m g l 也可以得到很好的除油效果。因此，我们应该立足于 现场条件根据实际循环水的停留时间和水流速度，来选择加药地点和加药量。 3 等沮吸附实验 3 1 原理 处在固体表面的原子，山于周围原子对它的作用力不对称，即原子所受的力 小饱和，因而有剩余力场，可以吸附气体或液体分子。通过测定溶液中油含量的 减少值，柬计算溶液中吸附到悬浮液中的高岭土表面上的吸附量。通过实验可以 知道水中相对稳定的悬浮油是否容易被高岭土吸附，以及单位重量的高岭土能 吸附处理多少浊循坏水量。首先我们必须求出平衡吸附量。一般来说，某一吸附 体系，平衡吸附量是吸附值浓度和温度的函数，也是选择吸附剂和设计吸附设备 的重要依据。实验的目的在于确定水中悬浮油的去向，具体百分之几随高岭土沉 硕士论文 浊循环除油技术的研究 淀下来。 但是在实际吸附过程中，由于影响因素很多，由吸附等温线得到的吸附量与 实际吸附量并不完全一致，但有重要的参考价值。 因体系不同所得到的等温吸附线有多种形式。用于固体在溶液中的等温吸附 线的表达方式主要有弗伦德利希( f r e u n d l i c h ) 公式、兰缪尔( l a n g m u i r ) 公式、 b e t 公式等。由于弗伦德利希( f r e u n d l i c h ) 公式在水处理中通常可以近似地成 立，所以常常被用柬描述水处理中的等温吸附线。 弗伦德利希( f r e u n d l i c h ) 公式： q = k c “。或i g q = l o g k + l n l o g c 式中 q 高岭土单位重量的平均吸附量，r a g l ： c 高岭土处理后的平衡浓度( 残留浓度) ，m l k ，1 n 根据吸附系统而确定的常数 在此公式中，k 值越大，高岭土的吸附能力越强，所以当1 n 数值为0 1 加5 1 时吸附容易进行