城市污水的处理设备 一对一服务

乳化液在钢铁冷轧、机械加工和机械制造等冶金行业中被广泛应用。乳化液含有大量的表面活性剂、矿物油、添加剂、金属屑等物质，codcr的质量浓度一般在几万到几十万左右，可生化性差，属于高浓度难降解废水，排入水体后会产生严重的污染。

目前乳化液的处理可分为物理破乳处理、化学破乳处理、生物破乳处理和焚烧处理。其中，化学破乳处理是传统的处理方法，处理效果显著，但是它存在耐冲击负荷差、设备组成较多、产生大量污泥，需要进行进一步处理等缺点。近年来，国内学者研究了一些新型处理工艺，混凝气浮法是目前国内常用的乳化液处理工艺，codcr的去除率达到90％以上，但对难降解的有机小分子去除效果不佳。fenton试剂是由h2o2和fe2+混合得到的一种强氧化剂，反应速度快，可以将多数已知难降解的大分子有机物氧化成小分子有机物，适用于处理难治理或对生物有毒性的工业废水。fenton试剂在有机废水处理中已得到成熟的应用，而用于乳化液废水处理还在探索阶段。杨蓉采用了硫酸铝化学破乳+fenton氧化处理的方法处理高浓度乳化液废水，在佳反应条件下codcr去除率达81％。王汉道等采用两级fenton氧化法处理乳化液，codcr的质量浓度由40000mg／l降低至2000mg／l，去除率达到95％。通常乳化液废水的codcr浓度很高，若单独采用fenton试剂氧化废水需要投加氧化剂量太大，无论从技术上还是经济上都是不科学和不太现实的。因此，需要对乳化液进行多级联合处置。本研究对比了几种传统破乳法和fenton氧化破乳法对高浓度乳化液废水的破乳效果，基于此考察了絮凝+fenton氧化复合破乳法的佳反应条件。

1、材料与方法

1.1 试验用水

以某航空公司机械加工过程产生的废乳化液为研究对象，废水呈灰白色，ph值为7.5~8.7，codcr的质量浓度为119000~312000mg／l。

1.2 仪器及药品

仪器：hj-4a型数显控温磁力搅拌器；phs25型ph计；et99718n型cod测定仪。

药品：10％聚合氯化铝(pac），10％聚合硫酸铁(pfs），0.1％聚丙烯酰胺(pam），均采用工业级进行配置；30％氢氧化钠，30％硫酸，10％氢氧化钙，均采用分析纯试剂进行配置；feso4•7h2o，30％双氧水，分析纯试剂。

1.3 试验方法

(1）絮凝法试验。

取100ml废乳化液于锥形瓶中，调节ph值为8，加破乳剂(pac／pfs）快速搅拌5~10min，观察破乳情况然后加入絮凝剂(pam）慢速搅拌3~6min，观察絮凝情况并静置20min，取上清液测codcr浓度。

(2）酸化法试验。

取100ml废乳化液于锥形瓶中，向乳化液中加入硫酸调节ph值为2.0左右，搅拌10min后静置20min，观察絮体沉淀效果，取上清液测codcr浓度。(3）絮凝酸化法试验。取100ml废乳化液于锥形瓶中，向乳化液中加入絮凝剂破乳(pac／pfs），然后加入硫酸调节ph值为2.0左右，搅拌10min后静置20min，观察絮体沉淀效果，取上清液测codcr浓度。

(4）fenton氧化法试验。

取100ml乳化液调节ph值为3.5~4.0，投加feso4•7h2o，然后缓慢加入30％双氧水控制反应温度，反应60min后，用10％石灰乳调节ph值为7，加入一定量pam絮凝，搅拌，静置，过滤后测滤液codcr浓度。

2、结果与讨论

2.1 破乳效果对比

选用传统破乳方法(絮凝法、酸化法、絮凝酸化法）和新型破乳方法fenton氧化法处理100ml乳化液，考察传统破乳方法和新型破乳方法对废乳化液的破乳效果，结果见表1。

由表1可以看出，采用絮凝法、酸化法对乳化液废水的破乳效果不佳。试验过程中发现，用pac和pfs作为破乳剂，乳化液不分层，过滤后仍为浑浊乳液，codcr去除率不超过20％。酸化破乳后的废水虽然不分层，但是过滤后为浑浊液体，codcr去除率为30％左右。采用絮凝酸化法对乳化液废水有一定的破乳效果，pac+硫酸复合破乳后废水分层，过滤后废水为澄清液体；pfs+硫酸复合破乳后废水没有分层，但过滤后废水为浑浊液体，絮凝酸化法对乳化液codcr去除率不到50％。

采用fenton氧化法破乳，乳化液会变成红棕色，然后有大量气泡生产，废液温度明显升高。15min后反应温度达到高，然后温度开始降低。60min后废液温度恢复到常温。当调节废液ph值为7时，形成大量沉淀物，加入pam后沉淀颗粒变大。静置出现分层，且破乳后乳化液废水为澄清液，codcr的去除率达到75.7％。因此，fenton氧化破乳法较传统破乳方法效果好，且对codcr的去除率也明显要高。

2.2 fenton氧化影响因素研究

影响fenton试剂氧化效果的主要因素有h2o2投加量、fe2+浓度和ph值等。研究表明，fenton氧化的佳ph值为3.5，ph偏高或偏低对fenton氧化的效果都不利。本试验中fenton氧化的佳ph值为3.5~4.0。

2.2.1 h2o2投加量的影响

h2o2投加量对乳化液codcr去除率的影响见图1。由图1可知，随着h2o2投加量由60ml／l增加到140ml／l，codcr去除率先快速增大然后略有降低。当h2o2的投加量为100ml／l时，codcr去除率达到大，为97.85％。在h2o2的投加量较低时，反应产生的•oh也少，氧化能力不足；随着h2o2的投加量增加，反应产生•oh也随之增加，并迅速对废水中有机物进行氧化分解。当h2o2的投加量高于100ml／l时，导致过量的h2o2无效分解。由此可知，fenton氧化佳的h2o2投加量为100ml／l，此时feso•47h2o投加量是45.4g／l。

2.2.2 feso4•7h2o投加量的影响

feso4•7h2o投加量对乳化液codcr去除率的影响见图2。由图2可知，随着feso4•7h2o投加量由11.3g／l增大到68.1g／l，codcr去除率呈现先增加后降低的趋势。当fe2+浓度很低时，•oh的产生量和速率相对较小，随着fe2+浓度逐渐增大，•oh逐渐增多，加快了氧化反应的进行。但fe2+浓度过高时，过量的fe2+会消耗一部分•oh，反而不利于充分发挥fenton试剂的氧化能力，同时过量fe2+也会被氧化成fe3+，造成沉淀量增加。综合考虑fenton氧化对codcr去除效果、成本和生成沉淀量等因素，fenton氧化佳的feso4•7h2o投加量应控制在22.7g／l。