乳化液被普遍用于機(jī)械加工、金屬壓延等行業(yè),作為機(jī)器零配件的切削、研磨等過程的冷卻劑、光滑劑或傳送壓力的介質(zhì)。乳化液在循環(huán)運(yùn)用屢次后,會(huì)發(fā)作不同水平的酸敗蛻變,性能降低,需實(shí)施改換,構(gòu)成廢乳化液。乳化液廢水的主要成分為機(jī)械油或礦物油、乳化劑、防腐劑、外表活性劑等,具有高度分散穩(wěn)定性、化學(xué)成分復(fù)雜、污染物濃度高且不易降解、處置難度大等特性。由于外表活性劑的作用,廢水中的機(jī)械油高度分散在水中,使動(dòng)植物、水生生物更易吸收。因而,乳化液廢水假如處置不當(dāng),會(huì)形成嚴(yán)重的環(huán)境污染。
現(xiàn)有的乳化液工業(yè)廢水處理技術(shù)包括重力法、化學(xué)破乳法、氣浮法、絮凝法、過濾法、膜別離法、吸附法等。其中,化學(xué)破乳法投資小、工藝設(shè)備簡單、綜合處置本錢低。但不同的乳化液廢水需求用不同的破乳劑實(shí)施處置,普通需求多級(jí)破乳,設(shè)備組成復(fù)雜,污泥產(chǎn)量大。絮凝法不只有破乳作用,而且可以去除大量有機(jī)、無機(jī)污染物,且所需設(shè)備和操作工藝簡單。陶瓷膜具有化學(xué)穩(wěn)定性好、膜管壽命長、費(fèi)用低、清洗容易等優(yōu)點(diǎn),但是一次性投資較大,應(yīng)用范圍有限。由于單一處置辦法都有其局限性,在實(shí)踐應(yīng)用中,通常將幾種辦法組合,如:隔油-破乳-氣浮-過濾處置工藝、隔油-破乳-Fenton氧化-混凝工藝、破乳-氣浮-過濾-超濾工藝等。
乳化液廢水一旦走漏到地表水環(huán)境中時(shí),需求實(shí)施快速應(yīng)急處置,處置后需到達(dá)GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量規(guī)范》,以免對(duì)水環(huán)境質(zhì)量和水生態(tài)平安形成影響。但現(xiàn)有處置辦法主要針對(duì)高濃度乳化液廢水,在受污染地表水的應(yīng)急處置和深度處置方面研討較少,缺乏相關(guān)工程理論經(jīng)歷。因而,本文針對(duì)遭到乳化液廢水污染的地表水,研發(fā)高效的破乳-絮凝-沉淀-過濾-吸附組合工藝,優(yōu)化工藝參數(shù)及組合方式,改善去除效果,為乳化液廢水深度處置提供參考。
1、實(shí)驗(yàn)局部
1.1 廢水水質(zhì)
本文研討對(duì)象為遭到某鋁電子公司廢乳化液污染的魚塘廢水,呈乳白色,pH=7.3~7.6。處置后請(qǐng)求到達(dá)GB3838—2002中的Ⅲ類規(guī)范請(qǐng)求。受污染水水質(zhì)情況如表1所示。
1.2 實(shí)驗(yàn)辦法
為了樹立最佳工藝條件,分別研討了破乳辦法、絮凝劑投加量、pH、活性炭吸附、工藝組合方式等對(duì)處置效果的影響。
1)破乳劑選擇。
工況一:直接投加100mg/L聚合氯化鋁(PAC)。
工況二:先按體積比1∶10投加5%的次氯酸鈉溶液,再參加100mg/LPAC。
2)PAC投加量確實(shí)定。
為了肯定PAC最佳投加量,分別設(shè)置了100,150,200mg/L3個(gè)梯度,經(jīng)過混凝沉淀后測(cè)定上清液濃度。
3)pH調(diào)理。
為了研討pH對(duì)去除效果的影響,將pH分別控制在7、8、9、10,然后投加100mg/L的PAC,再投加5mg/L的PAM,混凝沉淀后測(cè)定上清液濃度。
4)活性炭吸附實(shí)驗(yàn)。
先投加100mg/LPAC混凝沉淀,再投加1g/L活性炭實(shí)施吸附實(shí)驗(yàn)。
5)二級(jí)混凝沉淀實(shí)驗(yàn)。
先投加100mg/LPAC,混凝沉淀。然后實(shí)施二級(jí)混凝,分別設(shè)置了4種二級(jí)混凝階段混凝劑和助凝劑的投加量:
工況一:二級(jí)混凝投加10mg/LPAC+1mg/LPAM。
工況二:二級(jí)混凝投加25mg/LPAC+1mg/LPAM。
工況三:二級(jí)混凝投加50mg/LPAC+2mg/LPAM。
工況四:二級(jí)混凝投加100mg/LPAC+5mg/LPAM。
1.3 采樣和監(jiān)測(cè)辦法
分別取處置前后的魚塘廢水水樣,沉淀、過濾后測(cè)定COD和石油類濃度。COD采用重鉻酸鹽法測(cè)定,石油類采用紅外分光光度法測(cè)定。
2、結(jié)果與討論
2.1 不同破乳辦法對(duì)處置效果的影響
不同破乳辦法對(duì)污水處置效果的影響如圖1所示??芍涸谶M(jìn)水ρ(COD)為497mg/L的條件下,直接投加PAC,經(jīng)過絮凝沉淀后,出水ρ(COD)降至88mg/L,去除率為82.3%。當(dāng)采用先加次氯酸鈉再加PAC的辦法處置后,出水ρ(COD)為128mg/L,去除率為74.2%。可見,直接投加PAC,作為破乳劑和絮凝劑,處置效果最佳。
PAC是一種常見的絮凝劑,同時(shí)也是一種破乳劑,對(duì)乳化液廢水具有良好的破乳和絮凝沉淀效果。倪偉敏等發(fā)現(xiàn),聚合硫酸鐵(PFS)對(duì)COD的去除效果比PAC好,但PFS產(chǎn)生的沉淀更多,所需沉降時(shí)間較長。龍冬清等發(fā)現(xiàn),單獨(dú)采用酸化法、鹽析法對(duì)破乳效果不佳,凝聚法、復(fù)合法具有較好的破乳效果,其中以PAC+PAM的破乳劑組合處置為最佳。
2.2 PAC投加量對(duì)處置效果的影響
PAC投加量對(duì)處置效果的影響如圖2所示??芍弘S著絮凝劑濃度從100mg/L提升到150,200mg/L時(shí),出水ρ(COD)分別從88mg/L降至81,69mg/L,去除率由82.3%上升至83.7%和86.1%??梢?,投加100mg/L的PAC可獲得明顯去除效果,繼續(xù)提升PAC濃度作用有限。
2.3 pH對(duì)處置效果的影響
pH對(duì)處置效果的影響如圖3所示??芍寒?dāng)pH=7時(shí),出水ρ(COD)為58mg/L,去除率為87.6%。調(diào)整pH為8和10的條件下,COD略有降落,但變化不大。普通以為,PAC混凝處置的適合pH為6~8,與本研討結(jié)果根本分歧。
2.4 混凝-活性炭組合工藝處置效果
活性炭對(duì)處置效果影響如圖4所示??芍簭U水經(jīng)過混凝沉淀處置后,出水ρ(COD)為58mg/L。再經(jīng)過活性炭處置后ρ(COD)可進(jìn)一步降至30mg/L,去除率提升至90%以上。
2.5 二級(jí)混凝+活性炭組合工藝處置效果
參加二級(jí)混凝組合工藝對(duì)廢水處置效果如圖5所示??芍涸谝患?jí)混凝沉淀的根底上,第二級(jí)混凝時(shí)投加10mg/L的PAC和1mg/L的PAM,出水ρ(COD)從58mg/L降至42mg/L。繼續(xù)提升混凝劑和助凝劑投加量,處置效果改善不明顯。再經(jīng)過活性炭處置后,出水ρ(COD)進(jìn)一步降至20mg/L,去除率達(dá)94.7%。
3、現(xiàn)場應(yīng)急處置處置效果
依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,肯定最終處置工藝為二級(jí)破乳/混凝-砂濾-活性炭吸附組合工藝,工藝流程如圖6所示。
在污染事情發(fā)作9d后,現(xiàn)場處置設(shè)備建成并投入運(yùn)用。同時(shí),投放吸油氈,對(duì)魚塘外表油污實(shí)施處置,處置效果如圖7、圖8所示??梢姡何廴臼虑榘l(fā)作1~8d,固然未經(jīng)處置,但是魚塘中ρ(COD)濃度仍呈逐漸降落趨向,從497mg/L降至244mg/L。相反,石油類濃度呈升高趨向,從2.94mg/L上升至39.5mg/L。剖析結(jié)果以為,在事情發(fā)作1~8d內(nèi),廢水中大分子有機(jī)物發(fā)作降解作用,其中局部有機(jī)物轉(zhuǎn)化為石油類物質(zhì)。9~16d,魚塘廢水ρ(COD)繼續(xù)降落,從216mg/L降至73mg/L。但經(jīng)過處置10d后ρ(COD)可堅(jiān)持在20mg/L以下,其均勻去除率為82.9%。9d后魚塘廢水中石油類濃度也有所降落,經(jīng)過處置后根本未檢出,去除率達(dá)99.6%。
4、結(jié)論
本文采用兩級(jí)復(fù)合破乳沉淀法工藝對(duì)受含油乳化液污染的地表水實(shí)施深度處置,主要結(jié)論如下:
1)采用PAC作為破乳劑和絮凝劑去除效果較好,最佳工藝組合方式為兩級(jí)破乳(混凝)沉淀+活性炭吸附。
2)在實(shí)踐應(yīng)急處置中,采用二級(jí)破乳/混凝-砂濾-活性炭吸附組合工藝,對(duì)受污染水中COD和石油類物質(zhì)的去除率分別為82.9%和99.6%以上,出水滿足GB3838—2002中的Ⅲ類規(guī)范請(qǐng)求。
3)該工藝優(yōu)點(diǎn)為:處置效率高、出水水質(zhì)好、反響速度快。工藝操作煩瑣,可快速裝置并投入運(yùn)轉(zhuǎn)。采用常規(guī)的資料和藥劑,處置本錢低,對(duì)環(huán)境影響小。適用于乳化液廢水深度處置和受乳化液污染水體的現(xiàn)場應(yīng)急處置。