廢乳化液處理

廢乳化液機(jī)械制造工業(yè)中，金屬切削加工使用大量乳化液作為潤(rùn)滑冷卻之用，乳化液經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后,就會(huì)變成廢水排出。乳化液中主要含有機(jī)油和表面活性劑，是用乳化油根據(jù)需要用水稀釋再加入乳化劑配制而成的。在機(jī)床切削使用的乳化液中為了提高乳化液的防銹性,還加入了亞硝酸鈉等。由于乳化劑都是表面活性劑，當(dāng)它加入水中，使油與水的界面自由能大大降低，達(dá)到最低值，這時(shí)油便分散在水中。同時(shí)表面活性劑還產(chǎn)生電離，使油珠液滴帶有電荷，而且還吸附了一層水分子固定著不動(dòng),形成水化離子膜，而水中的反離子又吸附再其外表周圍，分為不動(dòng)的吸附層和可動(dòng)的擴(kuò)散層,形成雙電層.這樣使油珠外面包圍著一層有彈性的、堅(jiān)固的、帶有同性電荷的水化離子膜，阻止了油珠液滴互相碰撞時(shí)可能的結(jié)合，使油珠能夠得以長(zhǎng)期地穩(wěn)定在水中,成為白色的乳化液。配制的乳化液pH值一般再8~9之間，有的甚至高達(dá)10~11.乳化液廢水水質(zhì)如表1-1所示：表1-1乳化液廢水水質(zhì)名稱PHSS(mg/L)油(mg/L)CODcr(mg/L)某集團(tuán)905車間8.17221119126251914車間8.21164540.93133654車間8.50338278.316562乳化油的成分見(jiàn)表1-2:表1-2乳化油的成分序號(hào)成分常用物質(zhì)名稱1基礎(chǔ)油5號(hào)、7號(hào)、10號(hào)機(jī)油、蓖麻油、菜子油、豆油等。2乳化劑陰離子表面活性劑:油酸、高碳酸、蓖麻油、松香等的皂類；磺化油、石油磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉等磺酸鹽與硫酸脂類；高級(jí)醇磷酸酯二鈉鹽等磷酸脂類。非離子型表面活性劑:聚氧乙脂肪醇醚、司本(失水山梨醇與脂肪酸的脂類,如月桂酸脂、油酸脂等)、吐溫(聚氧乙烯化的司本)等。兩性表面活性劑:6503、6501清洗劑等。3防銹劑堿類:碳酸鈉、三乙醇胺、苯乙醇胺等。水溶性緩蝕劑:亞硝酸鈉、苯甲酸鈉、磷酸三鈉、硼砂、水玻璃等。油溶性緩蝕劑:石油磺酸鋇、環(huán)烷酸鋅、羊毛脂等。4防霉殺菌劑苯酚、四氯酚、已基汞硫代水楊酸鈉等。5穩(wěn)定劑三乙醇胺、乙醇、異丙醇等。6助溶劑少量水與乙醇的混合物。7極壓添加劑氯化石臘、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、二聚酸乙二脂單脂等.8消泡劑乙醇和其他低級(jí)醇、聚醚型表面活性劑.9軟水劑無(wú)水碳酸鈉、氫氧化鈉等.2.乳化液廢水的處理2.1乳化液廢水處理原理根據(jù)乳化液的性質(zhì)，進(jìn)行乳化液廢水的處理需經(jīng)過(guò)二個(gè)步驟：破乳劑油；(2)水質(zhì)凈化去除表面活性劑等物質(zhì)。破乳方法種類較多，有鹽析法、乳酸法、凝聚法、頂替法、高壓電法、吸附法等等。一般常用的采用鹽析凝聚混合法，現(xiàn)介紹如下在乳化液中加入電解質(zhì)，電解質(zhì)的離子在乳化液中發(fā)生強(qiáng)烈的水化作用即爭(zhēng)水作用，使乳化液中的自由水分子減少了,對(duì)油珠產(chǎn)生脫水作用，從而破壞了乳化液油珠的水化層，中和了油珠的電性，破壞了它的雙電層結(jié)構(gòu)，因而油珠失去了穩(wěn)定性，產(chǎn)生凝聚現(xiàn)象(電解質(zhì)一般分為二、三價(jià)的鈣、鎂、鋁等鹽類)，其反應(yīng)式如下：2C17H33COONa+2MgCl2－→(C17H33COO)2Mg+2NaCl油酸皂鎂皂2C17H33(OSO3Na)COONa+2CaCl2－→(C17H32)2(OSO3)2Ca(COO)2+4NaCl磺化蓖麻油2R－SO3Na+CaCl2－→[R－SO3]2Ca+2NaCl(R為烷基)石油酸鈉石油磺酸鈣加入混凝劑，則加快起到油水分離的目的。在實(shí)際使用中，應(yīng)注意調(diào)整水的pH值,將pH值調(diào)整為8.5較好。四種破乳方法比較見(jiàn)表2-1：表2-1四種破乳方法比較方法藥劑名稱投藥量處理后水質(zhì)沉渣油質(zhì)優(yōu)缺點(diǎn)鹽析法氯化鈣氯化鎂硫酸鈣硫酸鎂氯化鈉二價(jià)藥為1.5﹪~2.5﹪一價(jià)藥為3﹪~5﹪清晰透明，含油量20~40mg/L耗氧量2000mg/L。絮狀沉渣很少棕黃色,清亮油質(zhì)好，便于再生，投藥量最高，水中含鹽量最大。上述處理工藝流程中存在以下問(wèn)題:a.由于乳化液中油、SS、COD含量較高,一級(jí)氣浮只能除去大部分油、SS、COD,殘留的部分只能靠石英砂濾罐、兩級(jí)活性炭吸附來(lái)保證出水達(dá)標(biāo),因此石英砂濾罐及兩級(jí)活性炭濾罐負(fù)荷較重,造成經(jīng)常反沖和活性炭很快飽和失去吸附作用需要更換的情況發(fā)生。b.氣浮設(shè)備進(jìn)氣未設(shè)自控裝置，靠人工調(diào)整，很難達(dá)到良好的氣浮效果，工人操作難度大。c.三個(gè)濾罐需經(jīng)常反沖洗，閥門多，操作繁雜，很難掌握，出水不能保證。針對(duì)上述問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種新型乳化液處理機(jī)，采用了新的處理工藝，解決了上述存在的問(wèn)題，其處理工藝流程圖如圖2-2所示:圖2-2新型乳化液處理機(jī)處理工藝流程圖2.2.2新型乳化液廢水處理設(shè)備特點(diǎn):a.采用兩極氣浮處理,能將SS、油在氣浮處理階段內(nèi)完成達(dá)標(biāo),去除絕大部分CODcr值(COD值在70～170mg/L范圍內(nèi)),殘留的少量CODcr值只需一級(jí)活性炭濾罐處理,就能達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。因此,活性炭使用時(shí)間長(zhǎng)(可達(dá)一年),并不經(jīng)常反沖(半個(gè)月一次)。b.省去了一級(jí)石英砂濾罐,使處理工藝流程簡(jiǎn)便。c.原水泵采用潛水泵,保證泵能隨時(shí)啟動(dòng)。d.氣浮器1、氣浮器2均采用自動(dòng)控制,不需人工管理,能達(dá)到最佳氣浮效果,電磁閥采用不銹鋼材料,專利產(chǎn)品,使氣浮效果更好。該設(shè)備于1996年5月起分別用在重慶某(集團(tuán))股份有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)車間乳化液廢水處理、905車間乳化液處理、914車間乳化液處理、54車間乳化液處理,效果良好,見(jiàn)表2-3.表2-3乳化液廢水處理效果(監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù))名稱PH值SS(mg/L)油(mg/L)CODcr(mg/L)原水發(fā)動(dòng)機(jī)車間905車間914車間54車間8.08.178.218.5063022163370111914540.98278.3830262513133616562出水發(fā)動(dòng)機(jī)車間905車間914車間54車間8.37.737.548.101312821.93.12.41.40.6718.49.625.679.7國(guó)標(biāo)6～97010100備注采用的JR-2型系列一體化乳化液廢水處理機(jī)、1號(hào)高效破乳絮凝劑運(yùn)行費(fèi)用如表2-4所示:表2-4乳化液廢水運(yùn)行費(fèi)用表廢水量(m3/h)電耗藥耗合計(jì)(元)運(yùn)行費(fèi)(元/m3)耗量(KW)金額(元)耗量金額(元)2.002.000.80

4.805.602.802.2.3JR-2型乳化液處理機(jī)技術(shù)參數(shù)JR-2型乳化液處理機(jī):由反應(yīng)箱、二級(jí)氣浮系統(tǒng)、二級(jí)活性炭過(guò)濾系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、樓梯六個(gè)部分組成。反應(yīng)箱:A×B×L=1500×1000×800(mm),V有效=0.96m3,t=28.8min,內(nèi)設(shè)攪拌機(jī),N=0.55KW；加藥系統(tǒng):Φ×H=580×930(mm),V有效=0.43m3；配有兩臺(tái)加藥泵CDL2-20及攪拌機(jī),N=0.37KW二級(jí)氣浮系統(tǒng):Φ×H=1.00×1.25(m),Q=2m3/h接觸室上升流速Vc=10mm/S,氣浮分離速度Vs=2.0mm/S,分離室停留時(shí)間10min,R=30﹪,水壓力0.25～0.3MPa，設(shè)出水調(diào)節(jié)裝置；溶氣泵:32FPD15Z,Q=3.6m3/h,P=3.5-4.5kgf/cm2,N=2.2KW；活性炭過(guò)濾系統(tǒng)：Φ×H=0.80×2.00(m),配有過(guò)濾泵CDL2-20；設(shè)備外形尺寸:L×B×H=4400×2200×2100(㎜),Q=2m