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越來越多的企業(yè)要求乳化液廢水,能夠進行減量排放實現(xiàn)零排放。乳化液廢水能不能實現(xiàn)零排放工藝?首先要進行廢液的破乳處理。如何破乳呢?安峰環(huán)保通過對乳化液廢液的破乳實驗,來說明乳化液如何實現(xiàn)減量排放,最終達到零排放的目的。本實驗主要結(jié)合現(xiàn)實環(huán)境和實驗室數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式。破乳除油是處理乳化液廢水的關(guān)鍵步驟,本試驗采用加熱和加酸的方法進行乳化液的破乳,取得了較好的效果。
破乳實驗是安峰環(huán)保乳化液廢水處理的改造工程小試驗。原乳化液廢水采用超濾膜進行處理,膜過濾后廢水進入生化處理單元,濃縮廢油委托危廢公司回收,由于濃縮廢油的油質(zhì)量分數(shù)在20%左右,回收價值不高,而且膜過濾成本高,鋁業(yè)公司為了降低成本擬取消膜過濾,采用加熱加酸基金項目:美國鋁業(yè)基金會資助項目(編號219764)階段性成果。方法進行破乳。本試驗對廢乳化液進行水浴恒溫加熱研究破乳的效果和加硫酸調(diào)整pH值研究酸化破乳的效果,還研究了加熱加酸組合工藝的破乳效果。
1試驗材料與方法
1.1廢水的來源與水質(zhì):試驗廢水來自河北省某鋁廠熱軋車間,該車間排放的含油3%的廢乳化液和設(shè)備清洗廢水共同排入儲罐。在儲罐中混合后的廢乳化液呈混濁的乳白色,有惡臭味,COD平均值為48350mg/L,油平均質(zhì)量濃度為28362.5mg/L,pH值5—6。
1.2分析儀器與方法:主要儀器:0IL460型紅外分光測油儀,AE01型自動萃取器,HACHDRB200數(shù)字式消解器,HACHDR2800便攜式分光光度計,PHSJ一4A型試驗室PH計,HHS一1I一4電熱恒溫水浴鍋,梅特勒AL204電子天平,78HW一1恒溫磁力攪拌器。分析項目與方法:①油含量:AE01型自動萃取器,0IL460型紅外分光測油儀;②pH值:PHSJ一4A型試驗室pH計;③COD:HACHDRB200數(shù)字式消解器,HACHDR2800便攜式分光光度計。
2試驗結(jié)果與討論
2.1加熱破乳:移取廢乳化液150mL置于250mL錐形瓶中,直接水浴加熱60。C、70℃、80℃,分別加熱0.5,2,4,6,8h,然后靜置Ih冷卻后取錐形瓶底部溶液10mL,稀釋50倍測定數(shù)據(jù),觀察破乳效果,試驗結(jié)果如圖1、圖2所示。
從圖1和圖2可以看出,溫度對破乳效果不明顯,加熱到80℃,油的最大去除率為22%,COD最大去除率為18%。加熱實驗過程中時可以看到乳化液表面有一層很薄的黑色浮油,隨著加熱溫度的升高和加熱時間的增加,黑色浮油量呈上升趨勢。但是即使加熱到80℃,下部的溶液仍然是混濁的乳白色,并沒有出現(xiàn)明顯的分層現(xiàn)象。所以含油量和COD的去除主要與黑色浮油產(chǎn)生量有關(guān),單純加熱并沒有達到理想的破乳效果。另外由于廢乳化液靜置后會出現(xiàn)分層現(xiàn)象,所以試驗中破乳效果有一部分原因是靜置造成的。另外加熱時間長短對破乳效果也不明顯,所以從能耗角度考慮,加熱時間不宜過長,加熱4h即可。
2.2加酸破乳:移取廢乳化液150mL置于250mL錐形瓶中,在室溫20℃下,加硫酸調(diào)整pH值分別為1、2、3,然后靜置2,6,10,16,24h觀察破乳效果,試驗所測油和COD值是移取錐形瓶底部溶液10mL,稀釋50倍后測定的值。試驗結(jié)果如圖3、圖4所示。
從圖3和圖4可以看出,加酸破乳比加熱破乳效果更明顯,油的去除率最高可以達到73%,COD的去除率可以達到64%。試驗過程中加入硫酸調(diào)整pH值,加入酸后震蕩1min,水面明顯出現(xiàn)一層油,但是比單純加熱產(chǎn)生的浮油顏色淺,呈黃色,這說明加酸后破壞了乳化液,形成了有機酸而使油水分離。而且pH值越低,產(chǎn)生的浮油量越多,浮油出現(xiàn)的速度也越快。隨著靜置時間的增加,pH值越低錐形瓶內(nèi)乳化液分層越明顯。靜置10h以上,pH值為1、2的錐形瓶底部出現(xiàn)一層透明的清液,中間大部分是混濁的乳白色,上部一層黃色浮油,pH=3的錐形瓶底部沒有明顯的透明清液。建議酸化破乳pH值控制在1—2。
2.3組合方法破乳:由于pH值比溫度更能影響乳化液的破乳,所以確定溫度來試驗不同pH值的破乳效果。移取廢乳化液150mL置于250mL錐形瓶中,加硫酸調(diào)整pH值為1、2、3,水浴加熱80℃,加熱時間4h,然后靜置2,6,10,16,24h觀察破乳效果,試驗所測油和COD值是移取錐形瓶底部溶液10mL,稀釋50倍后測定的值。試驗結(jié)果如圖5、圖6所示。
從加熱試驗效果和加熱能耗兩個方面考慮,本次試驗選擇加熱至80℃和加熱4h來進行破乳效果的觀察。從圖5和圖6的數(shù)據(jù)曲線對比圖3和圖4數(shù)據(jù)曲線可以看出,相同pH值條件下,加熱可以加速初期破乳,加熱后靜置2,6,10h后破乳效果明顯優(yōu)于同pH值下不加熱破乳效果。但是靜置時間超過16h以上后,相同pH值條件下,破乳效果同不加熱相比增加不多。
安峰環(huán)保的試驗室技術(shù)人員,通過多次的破乳實驗得出以下的結(jié)論:1.溫度的高低對乳化液的影響不大。因此,加熱破乳的方法行不通。2.PH值的高低影響乳化液的效果,尤其是在強酸的環(huán)境下對于破乳的效果更好。但是強酸的環(huán)境也要考慮到廢水處理時的設(shè)備防腐問題。3.破乳實驗在酸性的環(huán)境下要靜置一段時間,16個小時是最佳時間。4.力ff熱和酸化組合效果比單獨加熱或加酸更好,從試驗結(jié)果得出鋁廠廢乳化液的最佳破乳條件為:pH=1,加熱80qC,加熱4h,靜置16h,此時油去除率可以達到79%,COD去除率可以達到70%。