废乳化液处理

1、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

2、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PHSS(mg/L)油(mg/L)COD cr (mg/L)某集团905 车间8.17221119126251914 车间8.21164540.93133654 车间8.50338278.316562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质名称1基础油5 号、 7 号、 10 号机油、蓖麻油、菜子油、

3、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1 / 10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、已基汞硫代水杨酸钠等。5稳定剂三乙醇胺、

4、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2.1 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，电解质的离子在乳化液中发生强烈的水化作用即 争水

5、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2 / 10 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 2 R SO 3 2

6、Ca+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 8.5 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1.5 2.5 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0.4 1清晰透明 , 含 油量 1550mg/L, 耗 氧量 200

7、0mg/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。混合综合盐投盐 0.3清晰透明 , 含絮状沉稀糊投药量中等，3 / 10法析法和 凝聚法 的任何 一种药 剂 0.8凝聚剂0.3 0.5 油量2040mg/L, 耗 氧量 2000mg/L 。渣很少状破乳能力强， 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

8、乳絮凝剂 , 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

9、乳 效果好.结论酸析法破乳酸析法破乳混凝剂法混凝剂法2.2 处理工艺流程选择及设备2.2.1 国内常用的乳化液处理机的工艺流程如图 2-1 所示 :4 / 10图 2-1 原乳化液处理机处理工艺流程图5 / 10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.

10、 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6 / 107 / 10页眉2.2.2 新型乳化液废水处理设备特点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

11、）。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PHSS(mg/L)油COD cr值(mg/L)(mg/L)发动机63070830原水车间8.02211

12、19126251905 车间8.17164540.931336914 车338278.316562间8.2154 车间8.50发动机133.118.4出水车间8.3122.49.6905 车间81.425.67.7321.90.6779.7914 车8 / 10页眉间54 车间7.548.10国标697010100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 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）2.002.000.804.805.6

13、02.802.2.3JR-2 型乳化液处理机技术参数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 :A BLmm),V 有效 =0.96m 3 ,t=28.8min, 内设搅拌机 ,N=0.55KW；加药系统 : H=580930(mm),V 有效 =0.43m 3 ；配有两台加药泵 CDL2-20及搅拌机 ,N=0.37KW二级气浮系统 : H=1.001.25（m）,Q=2m 3 /h 接触室上升流速 V c =10mm/S,气浮分离速度 V s =2.0mm/S, 分离室停留时间 10min,R=30, 水压力 0.25 0.3MPa ，设出水调节装置；溶气泵 :32FPD15Z,Q=3.6m 3 /h,P=3.5-4.5kgf/cm 2 ,N=2.2KW ； 活性炭过滤系统： H=0.80 2.00(m), 配有过滤泵 CDL2-20； 设备外形尺寸 :LBH=440022002100( ),Q=2m 3 /h 装机容 量:4.5KW。3. 结论9 / 10页眉3.1 采用 JR型系列一体化乳化液废水处理机和 1