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传统处理工艺与膜处理工艺比较
更新时间:2018-08-21 13:47:49      来源:      浏览量:
 
【摘 要】乳化液被广泛应用于机械加工、汽车发动机加工、轧锟及钢板的冷却和润滑。乳化液在循环使用过程中受金属粉尘及周围环境介质的影响,老化变质,必须定期进行更换。更换后的乳化液废水化学性质极为稳定,给处理带来很大难度。笔者对乳化液废水 处理技术进行了综述,以期为乳化液废水处理提供一定参考。
 
【关键词】废乳化液;废切削液;节能减排
 
一、乳化液废水的特性
 
1.1    乳化液的形成
 
乳化液中添加了大量表面活性剂,降低了体系的表面自由能,且表面活性剂分子在油-水界面定向吸附并形成界面膜,阻止了油滴间的相互碰撞变大,使油滴能长期稳定地存在于水中因此,处理乳化液废水时必须破坏其稳定性,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。
 
1.2    乳化液废水的特点
 
乳化液废水作为一种难处理的工业废水,化学稳定性及污染负荷极高。相关资料显示,乳化液废水中油质量浓度高达15 000 ~20 000 mg/L,COD 达 18 000~35 000 mg/L,BOD 达5 000~10 000 mg/L。为改善乳化液的性能,还加入大量添加剂,如油性添加剂、极压添加剂、防锈添加剂、防霉添加剂、抗泡沫添加剂等,使得乳化液成分极为复杂,处理难度加大。
 
二、乳化液废水处理的技术
 
目前处理乳化液废水主要采用化学混凝法、共凝聚气浮法、焚烧法、生化组合工艺、膜过滤法等常规处理工艺,现对它们在乳化液废水处理中应用现状分贝进行介绍。
 
2.1    化学混凝法
 
化学混凝法是处理乳化液废水的传统方法,即向乳化液废水中投加化学混凝剂,一方面发生水解反应生成胶体吸附油珠,另一方面发生聚合作用形成不同程度的大分子聚合物,通过吸附絮凝、架桥作用脱除油滴,达到破乳目的,实现油水分离。
 
在早期化学混凝法处理乳化液废水的研究中,常用到无机混凝剂,如硫酸铁、硫酸铝等,但由于传统无机混凝剂效果不理想,近年来出现了很多无机高分子混凝剂的应用与研究。吴克明等采用水玻璃和硫酸制成聚硅硫酸铝复合型混凝剂,对浊度为 10 910 NTU 、油为3 446 mg/L、COD 为21 006 mg/L 的高浓度乳化液废水进行处理,相应去除率分别达 99.9%、99.7%、99.5%。张建鹏等使用复合聚铝铁混凝剂处理乳化液废水,不仅取得良好的破乳效果, CODCr 和油的平均去除率分别达90%、99%以上,而且混凝出水具有较高的生化性。林永增等将以酸洗废液为原料制备的聚合氯化铝(PAC)应用于二次冷轧乳化废液的处理,COD 去除率可达到95%以上,达到以废治废的目的。
 

 
图一
 
2.2    共凝聚气浮法
 
共凝聚气浮法是在化学混凝的基础上,与气浮工艺相结合产生的一种方法。由于化学混凝后生成的大粒径油滴和絮粒状物质可与气浮机产生的微气泡碰撞黏附,形成更大粒径的带气絮体,因此其去除效果较混凝沉淀法更显著,对pH、水温、污染物质负荷适应性更强,投药量更少、反应时间更短,目前对共凝聚气法处理乳化液废水的研究国外进行的详细。
 
图二
 
2.3    焚烧法
 
焚烧处理是指在焚烧炉的燃烧室内,通过可控高温化学反应破坏含油废水中各种有害物质的分子结构,把含油废水氧化成CO2和H2O等无害物质的技术。含油废水焚烧过程可分为蒸发、气化、氧化3个阶段。含油废水中的水分在高温环境中首先蒸发出来.可燃组分呈雾状细滴。而后,油脂等有机物气化,高分子有机物可能会裂解为低分子化合物(反应温度约为700~800℃)。最后,气态有机物与炉内的氧气发生氧化反应,生成CO2 和H2O,并随烟气排出炉。

图三
 
2.4    生化组合工艺
 
破乳操作能破坏乳化液中表面活性剂的稳定作用,实现油水分离,但处理后的乳化液COD 仍维持在较高水平,需进一步处理,以达标排放或回用。由于去除了油类物质,破乳后的乳化液废水具有一定可生化性,使生化处理成为可能。成文等对经过氯化钙和明矾破乳、PAC 和PAM 混凝处理的出水进行处理,采用水解-好氧-活性炭吸附可使出水COD 达50~70 mg/L、SS 为75 mg/L、石油类为5.4 mg/L、色度5 倍。林明等采用破乳+膜过滤+Fenton 氧化+ 生化工艺对高浓度乳化油废水进行处理,COD 从3× 104~2×106 mg/L 下降到50 mg/L 以下,处理效果良好。朱靖等采用混凝气浮-SBR-过滤工艺处理乳化液废水,COD、BOD、油由22 400、2 680、1 420 mg/L 降到137、25、0.8 mg/L,去除率分别达到99.38%、 99.06%、99.94%。
(图四)生化+理化组合
图四
 
2.5    半导体膜+纳滤膜工艺
 
近年来膜处理技术在含油废水处理方面快速发展先后涌现出有机超滤、反渗透等多种膜处理技术。我公司一直致力于膜技术在含油废水处理中的研究根据不同行业的含油废水特点开发出半导体膜+纳滤膜的处理技术。半导体膜因其具有精度高耐污染极易清洗,在多种含油废水实验和现场实例中都取得优的表现成为处理含油废水的最好选择。在半导体膜将含油废水中的油脂拦截后,出水中还含有大量的污染物需要进一步处理。在更高精度的膜处理中纳滤膜是一种很好的选择,纳滤膜拦截分子在1000道尔顿以上拦截去除绝大数溶解污染物。半导体膜+纳滤膜的组合处理工艺在含油废水处理中有绝对优势。
 
 
 
图五
 
综上所表述的五种处理乳化液废水工艺化学混凝法、共凝聚气浮法、焚烧法、生化组合法。半导体膜+纳滤膜法。化学混凝法,共凝聚气浮法。
 
焚烧法虽然去除率能达到99%左右,但企业后期运行成本高,化学混凝法和共凝聚气浮法同时都是需要加药,容易产生二次危废。膜技术再处理乳化液等含油废水上,通过膜技术进行油水分离,产生的水进行回用,更有效的为企业节约成本,实现节能减排。

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