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乳化液废水预处理中快速破乳技术
破乳是乳化液废水处理的关键步骤，目前的主流破乳方法可分为物理法、化学法。物理法主要是通过调整温度(热处理、冷冻与解冻)、借用外力(重力、离心、震惊、膜技术、超声波及电磁技术等)破坏乳化液的油水界面实现油水分别，物理法破乳一般所需时间长或能耗高。化学破乳法是通过投加化学药剂转变油水界面的性质或强度来实现破乳，一般化学破乳对破乳剂的选择性较强，一般破乳后的废水中需要增加后续气浮、混凝等技术进一步去除破乳后废水中的油类或悬浮物。本讨论从乳化液废水快速破乳动身，以化学破乳为基础，选用阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为破乳剂，考察其破乳效果及影响因素。1、试验部分1.1各指标分析方法pH采纳pHS-3C精密pH计测定，COD分析采纳快速密闭催化消解法，含油率测定采纳重量法，悬浮物(SS)测定采纳重量法，热值测定采纳5E-C5500测定。1.2乳化液废水水质试验所用废水为某厂产生的乳化液废水，其各项指标见表1。1.3破乳剂的选择由于大多数乳化液添加成分为阴离子表面活性剂，因此可选择与之具有相反电荷——阳离子的破乳剂，破坏油水界面的双电子层结构，另外，同时兼顾所选破乳剂还需具有絮凝分散作用，以使在破乳的同时能够同时去除乳化液废水中的SS，达到破乳与絮凝的双重目的，最终本讨论选取阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为破乳剂。本试验所用CPAM浓度为0.1%，分子量：1000万，试验前先配制完成，静置陈化12h后使用。1.4试验方法1.4.1投加量的确定量筒量取500mL该乳化液废水，倒入800mL烧杯中，调整搅拌器转速为200r/min，分别按体积比加入1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%浓度0.1%CPAM溶液，30min后停止搅拌，静置2h后，用虹吸法取下部清液，测定COD、含油率和SS含量。1.4.2搅拌速度的确定量筒量取500mL该乳化液废水，倒入800mL烧杯中，加入由3.2.1确定的0.1%CPAM投加量，调整转速分别为100r/min、150r/min、200r/min、250r/min、300r/min、400r/min，反应30min后停止搅拌，静置2h后，用虹吸法取下部清液，测定COD、含油率和SS含量。1.4.3反应时间的确定量筒量取500mL该乳化液废水，倒入800mL烧杯中，调整转速为1.4.2确定值，加入0.1%CPAM投加量，分别于3min、5min、8min、10min、15min、30min、60min取样，测定COD、含油率和SS含量。2、结果与争论2.1最佳投加量的确定从图1和2可以看出，随着CPAM投加量的增加，COD、含油率、SS去除率渐渐上升，废水浊度也随着投加量的增加而渐渐降低，当CPAM投加量为0.25g/L时，各指标去除率达到最高值，出水中COD、含油率、SS浓度分别为：8440mg/L、92mg/L、0mg/L，对COD、含油率、SS去除率分别为：75.25%、96.79%和100.00%，出水澄清透亮     ，油类和SS最终以黑色粘性油泥形式得以去除。但随着CPAM投加量的增加，COD、含油率和SS去除效果反而下降，其主要缘由是CPAM投加过量，CPAM本身是高分子有机物，过量的CPAM增加了出水中的COD，另外，由于CPAM本身带正电荷，基于破乳和混凝的压缩双电层机理，过量的CPAM使粒子表面带正电荷，依据同极相斥的原理，反而降低了油和SS的去除效果。因此，对于此废乳化液水，CPAM的最佳投加量为0.25g/L。2.2搅拌速度对处理效果的影响图3为不同搅拌速度下CPAM对该乳化液废水COD去除效果，从图中可以看出，搅拌速度对COD去除率有肯定的影响，不同搅拌速度下COD去除效果不同。第一阶段随着搅拌速度的增加COD去除效果也随之增加，当搅拌速度大于150r/min时，进入其次阶段，COD去除效率开头不断随着转速的增加而下降。主要缘由为：搅拌速度太慢，CPAM与乳化液废水不能快速充分匀称的混合，在肯定反应时间内使破乳不完全，一方面使出水中含油率增加，同时影响混凝效果，而油类和SS都会增加出水中的COD;当搅拌速度太快时，虽然有利于混匀和快速反应，但也会对已经形成的油泥絮体进行破坏，油泥絮体在高速的搅拌产生的剪切力下重新破裂为细小絮体，从而影响了处理效果。因此，该反应搅拌速度为150r/min时COD去除效果最佳，此时COD、含油率、SS去除率分别为80.53%、92.43%和100%。2.3反应时间的确定图4为不同反应时间下各指标去除效果，从图中可以看出，随着反应时间的延长COD、含油率、SS去除效果渐渐上升，当反应进行到非常钟后，各指标基本变化不大，说明破乳效果已经完全，因此，反应时间定