乳化液废水处理方法
李正要1 汪莉1 宋存义1 王巧芳2
1 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 2 河南陆浑水库灌溉工程管理局洛阳471000
摘要针对某钢管公司的乳化液废水采用破乳气浮活性炭吸附的物理化学工艺选用W25 和NaOH 做破乳剂其出水水质达到二级排放标准 关键词废乳化液; 破乳剂; 废水处理; 物理化学法
分类号X703.1
废乳化液主要来自机械加工和金属表面处理过程中防腐剂润滑剂以及冷却液循环使用后的排放[1] 其废水的特点是有机物浓度高含油高色度高间歇排放量少但污染强度大[2] 如果对乳化液废水的排放处理不当会造成严重的环境污染破乳除油是处理乳化液废水的关键问题[3,4] 常用的破乳方法有加热法盐析法凝聚法[5] 酸化法混合法化学絮凝浮上法[6] 和超滤法[7] 混合法即先投加破乳剂使乳化液脱稳再加絮凝剂和助凝剂使之凝聚分离该法处理范围广应用较多脱色的方法主要有磁分离法萃取法吸附法[8] 吸附法由于具有设备简单费用低便于管理等优点而经常使用在对某钢管公司的乳化液废水处理实验中取得了较好的效果
1 实验
该钢管公司的废水来源于冷却液打压液乳化液和磷化漂洗水等年处理量1 600m3 水样的检测结果如下COD值为7.25 g/L 油类含量为28 g/L 总磷含量为12 g/L pH值为6.4 根据国家的有关规定和市环保局的要求其外排废水执行二级排放标准COD 值小于150mg/L 油类含量小于10mg/L 悬浮物含量小于200mg/L pH 值为7~9
1.1 破乳絮凝实验
所需处理的乳化液废水成分复杂外观呈灰色水质检测结果表明废水中石油类的含量较高为了使油水分离首先进行破乳本实验选择了5 种破乳剂进行筛选结果表明破乳剂W25效果最佳实验数据见表1 将用W25 破乳后的废水分别以PAC, PAFC 为絮凝剂PHP 为助凝剂进行絮凝筛选实验结果表明PAC与PHP合用优于PAFC 与PHP 合用实验数据见表2 由于一次破乳达不到废水排放标准将W25+PAC+PHP 处理后的废水进行二次破乳破乳剂及絮凝剂的优选结果见表3
根据表1~3 确定一次破乳的破乳药剂为W25 二次破乳的破乳药剂为NaOH 一次和二次破乳后使用的絮凝剂助凝剂均为PAC, PHP乳化液废水处理方法
1.2 最佳药剂量的确定
用400mL的烧杯量取200mL的乳化液废水先后投加一定量的W25 破乳剂PAC絮凝剂PHP助凝剂以一定的速度快速搅拌一段时间然后再慢速搅拌一段时间静置一段时间后取上清液测定COD 色度油含量等指标然后改变任一条件固定其他条件找出上述各药剂的最佳范围一次破乳的最佳条件找好后用最佳条件做原废水的实验待静置分层后取其上清液然后依次加入一定量的NaOH, PAC 和PHP 重复上述步骤找出二次破乳中各药剂的最佳范围其中CODcr 的测试采用重铬酸钾法GB11914 89测定色度测定用稀释倍数法油类测定使用紫外分光光度计[9] pH 值用酸度计测定(1)破乳剂W25 的投加量对破乳效果的影响
从图2 可以看出随着W25 投加量的增加COD去除率上升但达到一定值后出现下降趋势这主要是由于废水中含有大量的表面活性剂初加W25 时破乳剂使其脱稳破乳效果好当达到最佳值83mL/L 时破乳最完全超过此值后由于W25 本身就是有机高分子物质在它的作用下已经破乳的油重新处于乳化状态
(2) NaOH 投加量对破乳效果的影响破乳剂NaOH 1%的溶液投加量对破乳效果的影响如图2所示从图2 看出NaOH的投加量在17mL/时破乳已进行得很完全选此投加量为最佳值(3)絮凝剂PAC投加量对破乳效果的影响实验使用10%的PAC溶液由图3 和图4 可知随着絮凝剂PAC投加量的逐渐增加COD 油含量色度的去除率均呈急剧上升趋势到最大值后开始下降其原因是PAC 本身是有机高分子物质当投加量过高时已破乳的油滴又重新聚结导致COD 值重新增大
Vol.25 No.3 李正要等乳化液废水处理方法•205 •
由实验结果看一次破乳时PAC 的最佳投加量为25mL/L 二次破乳时PAC 的投加量为17mL/L(4)助凝剂PHP的投加量对破乳效果的影响本实验采用0.5%助凝剂PHP 投加后可明显改善絮团形状但不是量越多越好图5 充分说明了这一点根据本实验的观察确定一次破乳和二次破乳中PHP 的投加量均为3.5mL/L
1.3 其他影响因素实验
(1)pH 值对破乳效果的影响pH 值对破乳效果的影响见图6 由图可知, pH 值在6~9 范围内时COD 油的去除率最大当pH 值不在此范围时去除率下降较快由于所要处理的乳化液废水的pH值为6.4 在6~9 范围内因此在破乳时不需要调整pH 值(2)搅拌时间和搅拌速度的影响本实验使用六连装搅拌器做了搅拌时间和搅拌速度的对比实验开始先快速搅拌一段时间后开始慢速搅拌快速搅拌的目的是为了让破乳剂絮凝剂助凝剂快速的均匀扩散加快破乳和絮团的形成但快速搅拌时间不能过长过长易使已形成的絮团碎裂慢速搅拌的目的是为了有助于形成大而结实的絮团实验结果表明先以500 r/min 的转速搅拌3min 然后以40 r/min 的转速搅拌5min其效果最好
2 工艺流程的确定根据实际情况和实验结果首先利用油水分离器分离出废乳化液表面的浮油和固体悬浮物定期收集排放处理后的废水进入一次破乳槽中依次加入W25, PAC 和PHP 进行一次破乳充分搅拌一段时间使其破乳完全一次破乳后的废水进入气浮池进行气浮把废水中的悬浮物浮选出来浮渣排走底流水进入二次破乳槽中进行二次破乳先后加入NaOH, PAC 和PHP 并不断搅拌二次破乳完全后废液进入气浮池进行二次气浮经过二次气浮后出水的COD 和油类含量已达到二级排放标准但色度不达标因此增加活性炭吸附装置则出水完全达到二级排放标准其水样检测结果如下COD值为120mg/L 油类含量为8.5mg/L 悬浮物含量为30mg/L
pH 值为8.4该钢管公司乳化液废水处理工艺流程中国城镇水网
3 结论
(1)最佳工艺条件为一次破乳时合适的pH值范围为6~9 破乳剂W25 的投加量为83mL/L絮凝剂PAC 的投加量为25mL/L 二次破乳时破乳剂NaOH 的投加量为17mL/L 絮凝剂PAC 的投加量为17mL/L 两次破乳中PAM 的投加量均为3.5mL/L 快速搅拌速度为500 r/min左右搅拌时间3min 慢速搅拌速度为40 r/min左右搅拌时间5min
(2)经过本工艺处理出水的水质指标达到二级排放标准符合出水要求废水处理过程中所产生的浮油渣可通过焚烧进行处理
参考文献
1 于锋, 刘淑芝, 向玉国. 废乳化液处理工艺的研究和应用[J]. 环境保护科学, 2000, 26(98): 27
2 王曙光, 栾兆坤, 宫小燕. 荧光渗透乳化油废水处理技术的研究[J]. 环境污染治理技术与设备, 2001, 2
(2): 71
3 汪怡敏, 赵树萍. 机械行业含油污水处理方法的探讨[J]. 环境保护科学, 2001, 27(105): 20
4 刘宏斌. 乳化液含油废水的处理[J]. 陕西环境, 1998,
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6 孟祥和,胡国飞. 重金属废水处理[M]. 北京:化学工业出版社, 2000
7 魏克巍. 超滤技术在乳化含油废水和废乳化液处理工艺中的应用[J]. 鞍钢技术, 2001 (4): 51
8 成文, 赵立和, 曾丽璇. 乳化液废水处理技术的试验研究[J]. 华南师范大学学报, 2002 (1): 110
9 卞华松, 张仲燕, 刘芝玲. PNN 破乳剂的合成及其乳化液废水处理[J]. 环境污染与防治, 2000, 22(1): 15
Method of Treating Waste Emulsion
LI Zhengyao1), WANG Li1), SONG Cunyi1), WANG Qiaofang2)
1) Civil and Enviromental Engineering School, University of Science and Technology Beijing Beijing 100083, China
2) Irrigating bureau of Luhun Reservior of Henan Province, Luoyang 471300, China
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