28

Feb

2020

廢水處理工藝之乳化油廢水破乳技術(shù)

1機(jī)械破乳

通常是采用離心分離，利用油、水的密度不同，經(jīng)離心加熱而使油相的粘度降低而加快破乳，該方法在乳化油廢水的實(shí)際處理上應(yīng)用較少。

2物理法

常用的物理破乳法有電沉降法、超聲波法、過(guò)濾法等。電沉降法主要用于油包水（W/O）型乳化液破乳；超聲波破乳作用的強(qiáng)度不應(yīng)太大，否則可能導(dǎo)致分散；過(guò)濾破乳是使乳狀液通過(guò)多孔材料或過(guò)濾裝置實(shí)現(xiàn)油水分離。物理法在乳化含油廢水處理上的實(shí)際應(yīng)用也較少。

3化學(xué)破乳法

化學(xué)破乳法主要是改變?nèi)榛旱念愋秃徒缑嫘再|(zhì)，使它變的不穩(wěn)定而發(fā)生破乳。通常是通過(guò)投加藥劑來(lái)實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程，工程上應(yīng)用較為廣泛。化學(xué)破乳法大體上有以下幾種：

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● 酸堿破乳

含油廢水中細(xì)微的油滴表面往往覆蓋一層帶有負(fù)電荷的雙電層，通過(guò)用酸將廢水調(diào)至酸性，產(chǎn)生的質(zhì)子就會(huì)中和雙電層，改變液滴表面帶電情況，破壞其穩(wěn)定性，促進(jìn)油滴凝集，并得到分離。PH調(diào)節(jié)多為硫酸、磷酸二氫鈉或二氧化碳，通常伴隨有加熱升溫過(guò)程，再以石灰或堿液中和，最終實(shí)現(xiàn)油水分離。這種方法的特點(diǎn)是工藝和設(shè)備比較簡(jiǎn)單，效果穩(wěn)定，但一般效率較低，出水含油量較高，常作為一種含油廢水預(yù)處理方法使用。

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● 無(wú)機(jī)混凝劑破乳

乳化油廢水中加入金屬鹽類化合物，其陽(yáng)離子部分可以起去除乳化油界面存在的表面活性劑及抑制雙電層的作用，使油滴經(jīng)凝集、吸附等機(jī)理而被去除。根據(jù)Sehulze-Hardy法則，各種金屬離子的混凝作用與其離子價(jià)數(shù)的六次方在正比，故鋁鹽、鐵鹽廣泛作為無(wú)機(jī)混凝劑來(lái)處理廢水，如硫酸鋁、明礬、堿式硫酸鋁、堿式氯化鋁、三氯化鋁、磷酸鋁、復(fù)配粉末藥劑和三氯化鐵、硫酸鐵、硫酸亞鐵等。此外，鈣鹽、鎂鹽、鋅鹽、礦泥等系列來(lái)可作為破乳劑使用，如硫酸鈣、碳酸鈣、氯化鈣、硫酸鎂、硅酸鎂、硝酸鎂、氯化鋅、硼泥、電石糊等。無(wú)機(jī)混凝劑破乳的特點(diǎn)為：效果較穩(wěn)定，處理費(fèi)用較低，一般需結(jié)合混凝沉降或氣浮工藝，但處理效果受廢水中表面活性、乳化劑類型影響較大，適合于處理穩(wěn)定性較差的乳化油廢水，目前在實(shí)際廢水處理中應(yīng)用廣泛，存在的問(wèn)題是渣量較大，適用乳化油廢水不廣等。

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● 有機(jī)絮凝劑破乳

有機(jī)絮凝劑可分為兩種，一種為高分子藥劑，破乳機(jī)理一般以吸附架橋作用為主，高分子絮凝劑又有陽(yáng)離子型、陰離子型、非離子型等，如含陽(yáng)離子，則可體現(xiàn)有一定程度的電中和特性。另一種為表面結(jié)構(gòu)改性物，通過(guò)改變?nèi)榛蛷U水中表面活性物質(zhì)的特性而使表面失穩(wěn)使油水分離。高分子絮凝劑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：表面結(jié)構(gòu)改性物則以表面活性物質(zhì)為主，種類較多，如十二烷基苯磺酸鈉、高級(jí)脂肪酸鈉、某些脂肪酸鹽等。有機(jī)絮凝劑破乳的特點(diǎn)為專一性較強(qiáng)，適用于難破乳處理的場(chǎng)合，效果較好。問(wèn)題是有機(jī)絮凝劑種類繁多，實(shí)際使用中選用的難度較大，而且價(jià)格相對(duì)較貴，國(guó)內(nèi)的研究相對(duì)滯后，大多停留在實(shí)驗(yàn)室階段，可供選擇的品種較少。

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● 無(wú)機(jī)與有機(jī)藥劑的復(fù)配或配合使用

為取得優(yōu)良的破乳效果，往往把一些無(wú)機(jī)混凝劑與有機(jī)絮凝劑做成復(fù)配制劑使用，或者將二者配合使用，在實(shí)際的工程上這類應(yīng)用較多。其最大的特點(diǎn)是可以獲得最大顆粒的絮體，并把油滴凝集或吸附而去除，也可加入二種不同分子量的聚合物，一個(gè)分子量較小，而另一個(gè)較大，這可取得較大的絮體，相應(yīng)的處理效果也更好。

由上可見(jiàn)，采用化學(xué)破乳法較常用，化學(xué)法中采用無(wú)機(jī)混凝劑破乳，適合于處理穩(wěn)定性差的乳化液。采用有機(jī)絮凝劑破乳適用于難破乳處理的場(chǎng)合，效果較好，但其專一性較強(qiáng)，有機(jī)絮凝劑種類繁多，在多品種乳化液破乳實(shí)際使用難度較大。

而采用酸堿破乳，對(duì)各種乳化液均有效，只不過(guò)破乳效率高低而已，酸堿破乳適合多品種乳化液破乳場(chǎng)合。

1）針對(duì)乳化液廢水含油量較多的情況，一方面在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以將乳化液收集池分為二格，前面一格為調(diào)節(jié)池，后面一格預(yù)攪拌池。前面一格調(diào)節(jié)池中可以采用人工清理浮油的方式來(lái)清理表面浮油，后面一格預(yù)攪拌池中裝有潛水?dāng)嚢铏C(jī)，通過(guò)攪拌的方式來(lái)防止沉淀物沉積于預(yù)攪拌池中，堵塞水泵的進(jìn)水管。

2）加強(qiáng)乳化液破乳的效果，這樣可以增加后級(jí)沉淀+氣浮設(shè)備的處理效果。

乳化液廢水中含有乳化劑、脫脂劑以及固體粉末等，該類污水化學(xué)穩(wěn)定性好，難以通過(guò)靜置或自然沉淀法分離。乳化液是在油或脂類物質(zhì)中加入表面活性劑，然后加入水。油和脂在表面活性劑的作用下以極其微小的顆粒分散在水中，由于其特殊的結(jié)構(gòu)和極小的分散度，在水分子熱運(yùn)動(dòng)的影響下，油滴在水中是非常穩(wěn)定的，就如同溶解在水中一樣。這種乳化液通常稱為水包油型乳化液，其乳化液中含有脫脂劑、懸浮物等，因此形成的乳化液穩(wěn)定性更好。乳化液一般需采用化學(xué)藥劑進(jìn)行破乳，使含油廢水中的乳化液脫穩(wěn)，然后投入絮凝劑進(jìn)行絮凝，使脫穩(wěn)的油滴通過(guò)架橋吸附作用凝聚成較大的顆粒，再通過(guò)氣浮的方法予以分離，一般根據(jù)廢水中的含油濃度決定采用一級(jí)或二級(jí)氣浮。

以上通過(guò)對(duì)乳化液廢水水質(zhì)的分析可知，處理乳化液其中至為重要的一步就是加入藥劑進(jìn)行破乳，為加強(qiáng)破乳的效果，采用酸化破乳法來(lái)進(jìn)行處理。

酸化破乳法：乳化液廢水油滴表面往往覆蓋一層帶有負(fù)電荷的雙電層，宜將廢水用酸調(diào)至酸性，PH值控制在3～4之間，產(chǎn)生的質(zhì)子會(huì)中和雙電層，通過(guò)減少液滴表面電荷而破壞其穩(wěn)定性，促使油滴凝聚，同時(shí)可使存于油——水界面上的高碳脂肪酸或高碳脂肪醇之類的表面活性劑游離出來(lái)，使油滴失去穩(wěn)定性，達(dá)到破乳的目的。

3）乳化液廢水進(jìn)行加藥破乳之后破壞了其穩(wěn)定性，會(huì)產(chǎn)生部分不可溶性沉淀物，宜增加沉淀設(shè)備來(lái)進(jìn)行處理不宜直接進(jìn)入氣浮來(lái)處理，這樣做的目的是保證氣浮去除破乳之后的浮油及COD等有機(jī)污染物。

4）前級(jí)破乳中采用三種藥劑來(lái)進(jìn)行破乳絮凝，即酸液、絮凝劑和氯化鈣。

5）氣浮裝置用來(lái)保證處理效果。氣浮裝置前面加藥裝置需添加絮凝劑和助凝劑。