乳化液废水处理
电凝聚法:电凝聚法以可溶性金属作电极, 在电场作用下金属失去电子被氧化,生成氢氧化物胶体,利用吸附和凝聚作用及电解过程中发生的氧化还原反应实现对油污的去除。由于该方法能极大减少混凝药剂的使用量且处理效果好,***应用前景。通常电极材料不同,电凝聚机理也有所不同。以金属为阳极、惰性材料为阴极时,电解过程会产生金属胶体,电极反应的作用表现在还原脱色、电化学作用、混凝作用、吸附作用等,其研究材料以铁屑和焦炭为主。系统产生的污泥排放到污泥池内,得到浓缩,然后由污泥泵提升到机房内的污泥调理箱内,与混凝药剂混合后进一步增大絮凝体体积,同时改变污泥性质,便于厢式压滤机脱水。陈依兰等利用转动式电凝聚破乳技术处理金属加工乳化液,对油、COD 的去除率为59.9%、28.5%以上,且可使原水B/C 从0.21 提高到0.32。以金属作阴、阳电极时,通常会加入N***,电极反应会产生金属胶体、强氧化剂氯q和次氯酸盐,可发挥混凝作用、吸附作用、气浮作用及氧化与还原作用等。P. Ca觡izares 等以铝为电极,在极板间距9 mm,电流密度1.01×10-2 A/cm2 的条件下采用电混凝法处理乳化液,并与投加AlCl3或Al2(SO4)3的化学混凝法进行对比。实验结果表明2 种方法的效果与给药量无关,而与水中铝离子的浓度和pH 有关,在jpH 5~9 下,COD 去除率较高。吴克明等以铝板为电极,为防止钝化采用定时倒极并投加N***处理乳化液废水, 利用反应产生的氯q和次氯酸盐氧化乳化液废水中的有机物, 利用电解过程产生的铝络合离子和氢氧化铝对有机物和悬浮物进行去除。结果表明该方法对浊度、油、COD 的去除率很高,分别达到99.1%、98.6%、99.3%。
有研究者对电凝聚法设计参数进行了讨论。对于外接电源供电形式, 有研究表明交流电的混凝效果比直流电更好, 且频率控制在60 Hz 时具有更高的经济适宜性。采用导气浮选法(LAF)利用旋转剪切力迫使液体通过分散孔,造成负压将空气吸入液体中形成微气泡上浮。周连成等指出极板间距过大、电流密度过大、电解时间过长是导致电解法破乳失败的原因, 并提出极板间距8 ~15 mm、电流密度0.004~0.006 A/cm2、电解时间40~50 min 的j运行条件。曹福等以铝板为电极并投加N*** 处理轧钢乳化液废水,试验中pH=6、电流密度为0.004A/cm2、时间为40 min、N*** 为1.25 g/L、极板间距为1 cm 时,COD 去除率高达99.5%,取得较好的处理效果。
g级氧化法:采用g级氧化法处理乳化液废水是基于˙OH的强氧化性,这方面研究以Fenton 氧化为主。A. C. S.C. Teixeira 等使用Fenton 和光助Fenton 法对含有不同浓度PDMAS ( 一种氨基有机硅高聚物)的乳化液废水进行处理,通过对COD、硝s盐、铁及亚铁离子的分析, 表明PDMAS 在氧化过程中被去除,这主要得益于乳化液中的表面活性剂被降解,使得PAMAS能进一步聚集以及˙OH 的作用。⑶用***或盐酸调整排出底泥后的清液PH到3~4,加入芬顿***,芬顿***中H2O2和Fe2 的摩尔比为(50~10):1,加入的芬顿***中的H2O2与清液的COD的质量比为(0。M. A.Tony 等的研究结果也表明光助Fenton法对乳化含油废水有很好的处理效果, 不仅能有效去除COD、油, 还可显著改善乳化废水水质。为减少Fenton 氧化中亚铁的使用量,唐文伟等采用以H2O2替代部分或全部空气的湿式过氧化q氧化工艺处理乳化液废水, 显著降低了亚铁投加量,150℃、进水COD 50 540 mg/L 时,去除率达82.4%。李春程结合微电解和Fenton 法处理乳化液废水,j运行条件下COD 去除率可达97.16%。
浅析乳化液密封循环相关的废水处理工艺选择及流程
常用工艺目前国内常用的乳化液处理工艺有:
( 1)*** 生化。该法适用于乳化液浓度低,水量大的场所。优点是运行费用低,出水效果好;缺点是一次***较高,运行管理相对复杂,对操作人员要求高。
( 2)*** 吸附。该法适用于大多数乳化液。优点是适用性强,操作简便;缺点是活性炭滤料在吸附饱和后需更换,导致运行成本增加。
( 3)*** 膜过滤装置。该法是目前国内新兴的一种工艺,适用于大部分乳化液。优点是出水水质好,管理简便;缺点是一次性***大,浓缩液与反洗水难处理,膜孔易堵塞。
工艺选择
经过对上述工艺的分析比较及乳化液处理的小型试验结果,本着经济实用的原则,本项目选择如下处理工艺。该工艺既能保证出水效果,同时与其他工艺相比,一次***较少,日常维护管理也较为简便。
乳化液不定期由排污企业集中收集后放入调节池,达到一定数量后进行处理。处理前做乳化液的破乳实验,确定加***种和加药量,之后进行处理。首先,废乳化液经提升进入油水分离器,如果所收集乳化液含有浮油,则在此处理。油水分离器出水经投加破乳剂后进入气浮装置,在此被破乳后的废水经絮凝后,随气浮系统产生的微小气泡上升成为浮渣,气浮出水一部分进入溶气泵水源,回流至气浮系统,另一部分经气浮出水管排出。排出的水经检验,视水质情况决定排除方向:如果水质较好,则进入后续砂滤和2 级活性炭过滤器后,达标排放;如果水质不好,则回流至中间水池( 与调节池合建,分格),待调节池乳化液处理完后,将其做为废水再次进行上述过程的处理。液体交叉流动造成湍流,能冲洗膜表面的微粒,降低膜表面的污染程度。浮渣经刮渣、排渣装置进入密封储罐后,利用空压机产生的压缩空气将浮渣打入板框压滤机进行脱水。板框压滤机有液压自紧装置,减轻了劳作强度,提高了工作效率。同时降低了浮渣含水率,减少了外运污泥量,降低了运行费用。
乳化液废水处理装置
传统采用化学法进行破乳,即加药——气浮——过滤工艺:由于在常温常压下进行化学反应,反应难以即时和充分,加之乳化液采用的表面活性剂不尽相同,采用的药剂也难以使油滴脱稳,因此,采用化学法破乳,必然有一定的局限性和不可靠性。同时由于管理维修量较大,处理费用较高,在乳化含油量变化时,也难以达标。因此,处理乳化液废水时必须***其稳定性,设法消除或减弱表面活性剂稳定乳化液的能力,以实现油水分离。
一、电解法破乳的机理
该装置采用铁板作电极材料,反应槽材料为聚b烯。电解反应如下:
由于电解时生成羟自由基·OH氧化性极强,可有效***油滴的表面张力σ值,使油滴脱稳;3电凝聚法电凝聚法以可溶性金属作电极,在电场作用下金属失去电子被氧化,生成氢氧化物胶体,利用吸附和凝聚作用及电解过程中发生的氧化还原反应实现对油污的去除。带正电胶体的Fe(OH)2和Fe(OH)3也中和油滴表面所带的负电荷,降低电势,压缩双电层,在脉冲电流起到切割作用下,促使油滴脱稳,使油水分离,小油滴集聚上浮;同时由于电解时所产生的氢气泡直径为20?m,氧气泡直径为20-60?m远小于化学气浮法的气泡直径80?m,因此破乳去除率较高.实践证明,当含乳油量>3000mg/L,适当降低板间电压值,提高板间电流值,进行破乳效果十分理想。
电解破乳时,应调整PH=7,乳化油去除率>95%,PH值高于或低于7时,去除率稍有降低。 对于有机废水,在直流脉冲电压电流的压缩和切割下,进行氧化还原,絮凝的电化学反应,大大削减COD值,一般一次处理即可达标。这样使油珠外面包围着一层有弹性的、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。若含b酚有机酸类,作为预处理,再生化处理,可取得事半功倍的效果。