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水处理技术丨乳化油污水破乳方法


    【摘要】乳化液中的油即乳化油,它的主要成分是机械油,来源于机械加工和金属表面处理等行业。乳化油中含有石油、磺酸钠、油酸皂等皂类表面活性剂,具有减小液体表面张力的能力。表面活性剂的非极性端吸附在油粒内,而极性端则伸向水内,极性端在水中电离,导致油界面被包围了一层负电荷,由此产生双电层现象,阻碍油粒相互勃聚。另外,乳化液中亲水性固体颗粒也能使乳化油稳定地分散在水中,固体颗粒一部分面积被油润湿而大部分面积则被水润湿,阻碍着油粒的勃聚。乳化油表层油膜阻碍氧气溶人水中,从而致使水中缺氧、生物死亡、发出恶臭,严重污染环境。

    要使油水分离,首先要破坏油珠的界膜,使油珠相互接近并聚集成大滴油珠,从而浮于水面,这一过程叫破乳。通常破乳后的污水需要再利用浮油去除及分散油去除的方法对其进行后续处理。

    01、机械破乳

    通常是采用离心分离,利用油、水的密度不同,经离心加热而使油相的粘度降低而加快破乳,该方法在乳化油废水的实际处理上应用较少。

    02、物理法

    常用的物理破乳法有电沉降法、超声波法、过滤法等。电沉降法主要用于油包水(W/O)型乳化液破乳;超声波破乳作用的强度不应太大,否则可能导致分散;过滤破乳是使乳状液通过多孔材料或过滤装置实现油水分离。物理法在乳化含油废水处理上的实际应用也较少。

    03、化学破乳

    化学破乳法主要是改变乳化液的类型和界面性质,使它变的不稳定而发生破乳。通常是通过投加药剂来实现这一过程,工程上应用较为广泛。化学破乳法大体上有以下几种:

    ● 酸碱破乳

    含油废水中细微的油滴表面往往覆盖一层带有负电荷的双电层,通过用酸将废水调至酸性,产生的质子就会中和双电层,改变液滴表面带电情况,破坏其稳定性,促进油滴凝集,并得到分离。PH调节多为硫酸、磷酸二氢钠或二氧化碳,通常伴随有加热升温过程,再以石灰或碱液中和,最终实现油水分离。这种方法的特点是工艺和设备比较简单,效果稳定,但一般效率较低,出水含油量较高,常作为一种含油废水预处理方法使用,适合多品种乳化液破乳场合。

    ● 无机混凝剂破乳

    乳化油废水中加入金属盐类化合物,其阳离子部分可以起去除乳化油界面存在的表面活性剂及抑制双电层的作用,使油滴经凝集、吸附等机理而被去除。铝盐、铁盐广泛作为无机混凝剂来处理废水,如聚合氯化铝、硫酸铝、明矾、三氯化铁、聚合硫酸铁、硫酸亚铁等。无机混凝剂破乳的特点为:效果较稳定,处理费用较低,一般需结合混凝沉降或气浮工艺,但处理效果受废水中表面活性、乳化剂类型影响较大,适合于处理稳定性较差的乳化油废水,目前在实际废水处理中应用广泛,存在的问题是渣量较大,适用乳化油废水不广等。

    ● 有机絮凝剂破乳

    有机絮凝剂可分为两种,一种为高分子药剂,破乳机理一般以吸附架桥作用为主,高分子絮凝剂又有阳离子型、阴离子型、非离子型等,如含阳离子,则可体现有一定程度的电中和特性。另一种为表面结构改性物,通过改变乳化油废水中表面活性物质的特性而使表面失稳使油水分离。高分子絮凝剂主要有聚丙烯酰胺系列、聚丙烯睛系列、聚胺系列、聚醚系列、天然改性物系列等:表面结构改性物则以表面活性物质为主,种类较多,如十二烷基苯磺酸钠、高级脂肪酸钠、某些脂肪酸盐等。有机絮凝剂破乳的特点为专一性较强,适用于难破乳处理的场合,效果较好。

    ● 无机与有机药剂的复配或配合使用

    为取得优良的破乳效果,往往把一些无机混凝剂与有机絮凝剂做成复配制剂使用,或者将二者配合使用,在实际的工程上这类应用较多。其最大的特点是可以获得最大颗粒的絮体,并把油滴凝集或吸附而去除,也可加入二种不同分子量的聚合物,一个分子量较小,而另一个较大,这可取得较大的絮体,相应的处理效果也更好。

    针对乳化液废水含油量较多的情况,在设计过程中可以将乳化液收集池分为二格,前面一格为调节池,后面一格预搅拌池。前面一格调节池中可以采用人工清理浮油的方式来清理表面浮油,后面一格预搅拌池中装有潜水搅拌机,通过搅拌的方式来防止沉淀物沉积于预搅拌池中,堵塞水泵的进水管。

    乳化液废水进行加药破乳之后破坏了其稳定性,会产生部分不可溶性沉淀物,宜增加沉淀设备来进行处理不宜直接进入气浮来处理,这样做的目的是保证气浮去除破乳之后的浮油及COD等有机污染物。

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