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              乳化液廢水的幾種處理方法

              文章出處:未知發表時間:2022-09-17 13:20:33

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              國內外近幾十年來,對各種破乳方法進行了大量的研究。其中化學方法有:酸化法、鹽析法、酸化凝聚法、凝聚法,破乳劑法等,物理法有電解處理法、氣浮法、高梯度磁分離法、超濾法等。也有物理化學法,如化學破乳+電解氣浮法等。這些方法各有利弊,適用與不同乳化液廢水的處理。下面談談國內乳化液廢水常用的處理方法。

               

              1.超濾法 (Ultrafiltration)

               

              超濾法的原理是利用孔隙較大的半透膜,采用交叉流動的方式,在一定的壓差和紊流流動的情況下,廢水中大部分極性分子能通過半透膜,而所有非極性分子(如膠體微粒)和分子量較大的物質則不能通過半透膜而被截留,從而使廢水得到凈化。交叉流過濾是一個連續過濾的過程,輸入液流與膜平行,而有一部分液體則垂直滲透過膜,膜兩邊的壓力差是滲透壓。液體交叉流動造成湍流,能沖洗膜表面的微粒,降低膜表面的污染程度。超濾主要是分離分子級的微粒,直徑大小為0.01~10mm,分子量一般大于500,這種液體的滲透壓很小,因而采用的操作壓力較小,一般在0.1~0.5Mpa即可。例如上文提到的利用超濾法處理半穩定性水包油型乳化液廢水,超濾膜可以截留的分子量為15000~20000,操作壓力為0.35Mpa,凈化水透過率為~340L/m2˙h,乳化液的透過率為46L/m2˙h。

               

              影響超濾性能的因素主要是流速、壓力、溫度及含油濃度等。

              滲透液通量隨流速的增高而加大,隨操作壓力的提高而加大,廢水中溫度升高,滲透液通量也隨之增大。但是溫度的增高,必然會引起一次性投資和運行費用的增加。根據運行經驗,一般超濾處理的最佳溫度在60OC以下。

               

              在操作壓力、廢水流速、溫度等可控條件穩定的情況下,影響超濾工作最主要的就是廢水的含油濃度,以及膜面受污染而引起的阻抗,膜的表面污染引起的濃差極化將嚴重改變膜的截留率。一般工程實例中在滲出液管道上采用流量計來檢測流量,流量過大時,可能出現膜破裂的情況,必須停車檢修;流量過小時,說明超濾膜表面污染阻抗太大,應該進行清洗。

               

              通常情況下,由于乳化液廢水中含有大量的雜質,因此先將冷軋生產線排來的乳化液廢水收集在調節池內,進行均質預處理,調節來水的不均勻性,同時可去除廢水中的浮油和沉淀的油泥;另一方面,在調節池內對廢水進行加熱,使乳化液的溫度升高,以提高后續的超濾裝置的除油效果。

               

              調節池的出水在進入超濾裝置前,先要經過一道過濾措施,即可去除廢水中的較大顆粒雜質,以防止超濾膜的堵塞。

               

              一般情況下,含油濃度超過50%時,滲透率就大大下降。國內超濾系統多采用二級或多級處理工藝就是基于這個道理。一般竟預處理后的含油廢水用泵送至循環槽,再由供給泵供至超濾裝置。循環泵使廢水在超濾管內循環,在操作壓力作用下,水分子透過濾膜成為滲透出水,油和大分子物質被截留在管內不斷濃縮。經過一級、二級或多級處理,油被濃縮而廢水得到凈化。一級超濾后的出水含油濃度約為20~30%,二級超濾后的出水含油濃度將達到50%左右。

               

              乳化液廢水經過超濾處理后,滲透水的含油量可以達到8~10mg/l。由于超濾工藝對廢水中溶解性的COD無法去除,因此,當乳化液廢水中溶解性COD指標太高時,必須對超濾的滲透出水進行COD降解;也可以將超濾滲透出水與其它廢水系統合并一道處理。為了獲得質量高、體積小的廢油,可將經超濾處理后的廢油送至油水分離槽,通過加溫進一步濃縮分離,可將最終濃縮廢油的濃度提高到90%以上。

               

              超濾裝置在運行一段時間后,需停機進行清洗,以保持超濾膜的滲透通量,延長濾膜的壽命。超濾膜的清洗周期將隨超濾膜的材質和乳化液廢水的性質而變化。對于有機膜超濾管的清洗,一般采用化學清洗劑,酸或堿液,并借用海綿球或纖維球,通過清洗泵進行循環機械清洗,清洗周期一般為5~7天。對于無機膜超濾管的清洗,一般僅采用化學清洗劑清洗即可,但清洗周期較短,一般為3~5天。

               

              2.化學破乳+氣浮法(De-emulsify + Air Flotation)

               

              根據乳化液廢水的性質,我們也可以采用化學破乳+氣浮法工藝來處理。

               

              由于乳化液廢水中乳化油液滴表面帶負電荷,雙電層起穩定作用,化學破乳法就是在廢水中加入化學藥劑,降低雙電層的z電勢,壓縮雙電層,使之聚結,并加入絮凝劑,使小油珠凝結成較大的油滴,然后將其從水中分離。

               

              化學破乳法包括:投加混凝劑;投加酸;投加鹽類物質并加熱乳化液;投加鹽類物質并電解;加酸和有機分散劑;投加有機脂類物質和混凝劑等。

               

              氣浮法就是在破乳后將空氣泡通入污水中,形成水--粒三相混合系,將廢水中形成的較大油滴用微小氣泡頂托至液面,從而使污染物質從污水中分離。氣浮法主要包括兩種類型:一種是通過旋轉葉輪導入空氣,并分散氣泡,通稱導氣氣浮法(IAF);另一種是在一定壓力下使部分污水中溶解的空氣達到飽和,然后在污水中突然釋放,形成許多微小的氣泡,附著在油滴上上浮至液面,通稱溶氣氣浮法(DAF)。

               

              一般情況下,導氣氣浮法產生的氣泡粒徑多在0.5~10mm左右,用于去除較大顆粒的油滴;而且導氣氣浮法產生的氣泡大小不一,運動速度快,氣泡與油滴接觸時間短,去除效果不均勻。溶氣氣浮法產生的氣泡粒徑多在0.1~10mm,用于去除較小的油滴;溶氣氣浮法產生的氣泡也較均勻,去除油滴效果較好。

               

              破乳劑的作用就是在廢水中投加化學藥劑,破壞乳化油與水之間的穩定結構,使油滴與水分離,便于油滴的有效去除。乳化液廢水多為水包油型,乳化劑上的親水端在水中會離解而帶負電荷,造成油珠無法聚析,因此破乳劑應使用以高電荷陽離子為主體的絮凝劑,同時應設法加強絮體的密實度和強度,便于沉淀或氣浮處理。乳化劑的種類不一樣,選用的破乳劑也不盡相同,在實際選用中,要根據乳化劑的結構和性質進行實驗分析。

               

              實際工程中,各種乳化液廢水采用何種破乳劑,需根據各廠的實際情況,結合工業廢水處理工藝予以綜合考慮。


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