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破乳实验解密乳化液废水如何实现零排放

作者:废水处理工艺师 来源:苏州安峰环保 日期:2018-9-14 13:06:38 人气:545
越来越多的企业要求乳化液废水,能够进行减量排放实现零排放。乳化液废水能不能实现零排放工艺?首先要进行废液的破乳处理。如何破乳呢?安峰环保通过对乳化液废液的破乳实验,来说明乳化液如何实现减量排放,最终达到零排放的目的。本实验主要结合现实环境和实验室数据相结合的方式。破乳除油是处理乳化液废水的关键步骤,本试验采用加热和加酸的方法进行乳化液的破乳,取得了较好的效果。
  
  破乳实验是安峰环保乳化液废水处理的改造工程小试验。原乳化液废水采用超滤膜进行处理,膜过滤后废水进入生化处理单元,浓缩废油委托危废公司回收,由于浓缩废油的油质量分数在20%左右,回收价值不高,而且膜过滤成本高,铝业公司为了降低成本拟取消膜过滤,采用加热加酸基金项目:美国铝业基金会资助项目(编号219764)阶段性成果。方法进行破乳。本试验对废乳化液进行水浴恒温加热研究破乳的效果和加硫酸调整pH值研究酸化破乳的效果,还研究了加热加酸组合工艺的破乳效果。
  
  1试验材料与方法
  
  1.1废水的来源与水质:试验废水来自河北省某铝厂热轧车间,该车间排放的含油3%的废乳化液和设备清洗废水共同排入储罐。在储罐中混合后的废乳化液呈混浊的乳白色,有恶臭味,COD平均值为48350mg/L,油平均质量浓度为28362.5mg/L,pH值5—6。
  
  1.2分析仪器与方法:主要仪器:0IL460型红外分光测油仪,AE01型自动萃取器,HACHDRB200数字式消解器,HACHDR2800便携式分光光度计,PHSJ一4A型试验室PH计,HHS一1I一4电热恒温水浴锅,梅特勒AL204电子天平,78HW一1恒温磁力搅拌器。分析项目与方法:①油含量:AE01型自动萃取器,0IL460型红外分光测油仪;②pH值:PHSJ一4A型试验室pH计;③COD:HACHDRB200数字式消解器,HACHDR2800便携式分光光度计。
  
  2试验结果与讨论

  2.1加热破乳:移取废乳化液150mL置于250mL锥形瓶中,直接水浴加热60。C、70℃、80℃,分别加热0.5,2,4,6,8h,然后静置Ih冷却后取锥形瓶底部溶液10mL,稀释50倍测定数据,观察破乳效果,试验结果如图1、图2所示。


乳化液废水处理

  乳化液废水处理
  
  从图1和图2可以看出,温度对破乳效果不明显,加热到80℃,油的最大去除率为22%,COD最大去除率为18%。加热实验过程中时可以看到乳化液表面有一层很薄的黑色浮油,随着加热温度的升高和加热时间的增加,黑色浮油量呈上升趋势。但是即使加热到80℃,下部的溶液仍然是混浊的乳白色,并没有出现明显的分层现象。所以含油量和COD的去除主要与黑色浮油产生量有关,单纯加热并没有达到理想的破乳效果。另外由于废乳化液静置后会出现分层现象,所以试验中破乳效果有一部分原因是静置造成的。另外加热时间长短对破乳效果也不明显,所以从能耗角度考虑,加热时间不宜过长,加热4h即可。
  

  2.2加酸破乳:移取废乳化液150mL置于250mL锥形瓶中,在室温20℃下,加硫酸调整pH值分别为1、2、3,然后静置2,6,10,16,24h观察破乳效果,试验所测油和COD值是移取锥形瓶底部溶液10mL,稀释50倍后测定的值。试验结果如图3、图4所示。


乳化液废水处理

  乳化液废水处理

  
  从图3和图4可以看出,加酸破乳比加热破乳效果更明显,油的去除率最高可以达到73%,COD的去除率可以达到64%。试验过程中加入硫酸调整pH值,加入酸后震荡1min,水面明显出现一层油,但是比单纯加热产生的浮油颜色浅,呈黄色,这说明加酸后破坏了乳化液,形成了有机酸而使油水分离。而且pH值越低,产生的浮油量越多,浮油出现的速度也越快。随着静置时间的增加,pH值越低锥形瓶内乳化液分层越明显。静置10h以上,pH值为1、2的锥形瓶底部出现一层透明的清液,中间大部分是混浊的乳白色,上部一层黄色浮油,pH=3的锥形瓶底部没有明显的透明清液。建议酸化破乳pH值控制在1—2。
  
  2.3组合方法破乳:由于pH值比温度更能影响乳化液的破乳,所以确定温度来试验不同pH值的破乳效果。移取废乳化液150mL置于250mL锥形瓶中,加硫酸调整pH值为1、2、3,水浴加热80℃,加热时间4h,然后静置2,6,10,16,24h观察破乳效果,试验所测油和COD值是移取锥形瓶底部溶液10mL,稀释50倍后测定的值。试验结果如图5、图6所示。

  

乳化液废水处理

  乳化液废水处理

 

 从加热试验效果和加热能耗两个方面考虑,本次试验选择加热至80℃和加热4h来进行破乳效果的观察。从图5和图6的数据曲线对比图3和图4数据曲线可以看出,相同pH值条件下,加热可以加速初期破乳,加热后静置2,6,10h后破乳效果明显优于同pH值下不加热破乳效果。但是静置时间超过16h以上后,相同pH值条件下,破乳效果同不加热相比增加不多。

  

  安峰环保的试验室技术人员,通过多次的破乳实验得出以下的结论:1.温度的高低对乳化液的影响不大。因此,加热破乳的方法行不通。2.PH值的高低影响乳化液的效果,尤其是在强酸的环境下对于破乳的效果更好。但是强酸的环境也要考虑到废水处理时的设备防腐问题。3.破乳实验在酸性的环境下要静置一段时间,16个小时是最佳时间。4.力ff热和酸化组合效果比单独加热或加酸更好,从试验结果得出铝厂废乳化液的最佳破乳条件为:pH=1,加热80qC,加热4h,静置16h,此时油去除率可以达到79%,COD去除率可以达到70%。


乳化液废水处理

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