废乳化液及处理

机械制造工业中，金属切削加工使用大量乳化液作为润滑冷却之用，乳化液经过一段时间使用后 , 就会变成废水排出。

乳化液中主要含有机油和表面活性剂，是用乳化油根据需要用水稀释再加入乳化剂配制而成的。在机床切削使用的乳化液中为了提高乳化液的防锈性 , 还加入了亚硝酸钠等。

由于乳化剂都是表面活性剂，当它加入水中，使油与水的界面自由能大大降低，达到最低值，这时油便分散在水中。同时表面活性剂还产生电离，使油珠液滴带有电荷，而且还吸附了一层水分子固定着不动 , 形成水化离子膜，而水中的反离子又吸附再其外表周围，分为不动的吸附层和可动的扩散层 , 形成双电层 . 这样使油珠外面包围着一层有弹性的、坚固的、带有同性电荷的水化离子膜，阻止了油珠液滴互相碰撞时可能的结合，使油珠能够得以长期地稳定在水中 , 成为白的乳化液。

配制的乳化液 pH 值一般再 8~9 之间，有的甚至高达 10~11.

乳化液废水水质如表 1-1 所示：

表 1-1乳化液废水水质

名称		PH	SS(mg/L)	油 (mg/L)	COD cr (mg/L)
某集团	905 车间	8.17	22	11191	26251
	914 车间	8.21	16	4540.9	31336
	54 车间	8.50	33	8278.3 数控机床数据采集	16562

乳化油的成分见表 1-2:

表 1-2乳化油的成分

序号	成分	常用物质名称
1	基础油	5号、7号、10号机油、蓖麻油、菜子油、豆油等。
2	乳化剂	阴离子表面活性剂 :油酸、高碳酸、蓖麻油、松香等的皂类；磺化油、石油磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等磺酸盐与硫酸脂类；高级醇磷酸酯二钠盐等磷酸脂类。非离子型表面活性剂:聚氧乙脂肪醇醚、司本(失水山梨醇与脂肪酸的脂类,如月桂酸脂、油酸脂等)、吐温(聚氧乙烯化的司本)等。两性表面活性剂:6503、6501清洗剂等。
3	卵黄磷蛋白防锈剂	碱类 :碳酸钠、三乙醇胺、苯乙醇胺等。水溶性缓蚀剂:亚硝酸钠、苯甲酸钠、磷酸三钠、硼砂、水玻璃等。油溶性缓蚀剂:石油磺酸钡、环烷酸锌、羊毛脂等。
4	防霉杀菌剂	苯酚、四氯酚、已基汞硫代水杨酸钠等。超导液
5	稳定剂	三乙醇胺、乙醇、异丙醇等。
6	助溶剂	少量水与乙醇的混合物。
7	极压添加剂	氯化石腊、氯化硬脂酸等 .酸性磷酸脂、磷酸三甲酚脂等、硫化脂肪油、硫化油酸、烷基硫化物等、二聚酸乙二脂单脂等.
8	消泡剂	乙醇和其他低级醇、聚醚型表面活性剂 .
9	软水剂	可调式电热板无水碳酸钠、氢氧化钠等 .

2.乳化液废水的处理

热熔胶涂胶机

2.1 乳化液废水处理原理

根据乳化液的性质，进行乳化液废水的处理需经过二个步骤：

破乳剂油； (2) 水质净化去除表面活性剂等物质。

破乳方法种类较多，有盐析法、乳酸法、凝聚法、顶替法、高压电法、吸附法等等。一般常用的采用盐析凝聚混合法，现介绍如下

在乳化液中加入电解质，电解质的离子在乳化液中发生强烈的水化作用即争水作用，使乳化液中的自由水分子减少了 , 对油珠产生脱水作用，从而破坏了乳化液油珠的水化层，中和了油珠的电性，破坏了它的双电层结构，因而油珠失去了稳定性，产生凝聚现象 ( 电解质一般分为二、三价的钙、镁、铝等盐类 ) ，其反应式如下：

2C 17 H 33 COONa + 2MgCl 2 －→ (C 17 H 33 COO) 2 Mg+2NaCl

油酸皂镁皂

2C 17 H 33 (OSO 3 Na) COONa+2CaCl 2 －→ (C 17 H 32 ) 2 (OSO 3 ) 2Ca (COO) 2 +4NaCl

磺化蓖麻油

2R － SO 3 Na + CaCl 2 －→ [R － SO 3 ] 2Ca+2NaCl (R 为烷基 )

石油酸钠石油磺酸钙

加入混凝剂，则加快起到油水分离的目的。

在实际使用中，应注意调整水的 pH 值 , 将 pH 值调整为 8.5 较好。

四种破乳方法比较见表 2-1 ：

表 2-1 四种破乳方法比较

方法	药剂名称	投药量	处理后水质	沉渣	油质	导丝男士优缺点
盐析法	氯化钙氯化镁硫酸钙硫酸镁氯化钠	二价药为 1.5 ﹪ ~2.5 ﹪ 一价药为 3 ﹪ ~5 ﹪	清晰透明，含油量 20~40mg/L 耗氧量 2000mg/L 。	絮状沉渣很少	棕黄 , 清亮	油质好，便于再生，投药量最高，水中含盐量最大。
凝聚法	聚合氯化铝明矾	0.4 ﹪ ~1 ﹪	清晰透明 , 含油量 15~50mg/L, 耗氧量 2000mg/L 。	絮状沉渣很少	粘胶状及絮状	投药量少，一般工厂适用；油质较差 , 粘厚、水分多 , 再生困难。
混合法	综合盐析法和凝聚法的任何一种药剂	投盐 0.3 ﹪ ~ 0.8 ﹪ 凝聚剂 0.3 ﹪ ~0.5 ﹪	清晰透明 , 含油量 20~40mg/L, 耗氧量 2000mg/L 。	絮状沉渣很少	稀糊状	投药量中等，破乳能力强，适应性广，对难于破乳的乳化液尤为适宜。
酸化法	废硫酸废盐酸和石灰	约为废水 6 ﹪	清澈透明 , 含油量 20mg/L 以下 , 耗氧量低于其他方法。	约为 10 ﹪左右	棕红 , 清亮 .	水质好，含油量低，还可以废治废，但沉渣多。

我们经过多次实验筛选 , 配制出高效破乳絮凝剂 , 在工程实践中被广泛应用 , 见表 2-2 所示：

表 2-2 破乳试验结果表

试验方法	精工 3 号	美孚切削油	日石 EC － 50	嘉陵、建设用的乳化液
混凝剂法： 1 号高效破乳剂	投量大，没破乳。	投量大，没破乳。	搅拌后马上出现矾花，破乳效果好。	搅拌后马上出现矾花 , 破乳效果好。
酸析法：先加硫酸将样品 pH 值调到 2 ，然后加碱调至 7, 投加 1 号高效破乳剂 .	(1) pH 值调到 7后,无矾花产生；(2)加破乳剂搅拌后,产生矾花；(3)破乳效果好。	(1) pH 值调到 7后,无矾花产生；(2)加破乳剂搅拌后,产生矾花；(3)破乳效果好.
结论	酸析法破乳	酸析法破乳	混凝剂法	混凝剂法

2.2 处理工艺流程选择及设备

2.2.1国内常用的乳化液处理机的工艺流程如图2-1所示:

图 2-1 原乳化液处理机处理工艺流程图

上述处理工艺流程中存在以下问题 :

a. 由于乳化液中油、SS、COD含量较高,一级气浮只能除去大部分油、SS、COD,残留的部分只能靠石英砂滤罐、两级活性炭吸附来保证出水达标,因此石英砂滤罐及两级活性炭滤罐负荷较重,造成经常反冲和活性炭很快饱和失去吸附作用需要更换的情况发生。

b.气浮设备进气未设自控装置，靠人工调整，很难达到良好的气浮效果，工人操作难度大。

c.三个滤罐需经常反冲洗，阀门多，操作繁杂，很难掌握，出水不能保证。

针对上述问题，我们设计了一种新型乳化液处理机，采用了新的处理工艺，解决了上述存在的问题，其处理工艺流程图如图 2-2所示:

图 2-2 新型乳化液处理机处理工艺流程图

本文发布于:2024-09-21 21:54:29，感谢您对本站的认可！

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