破乳-混凝-吸附工艺处理荧光渗透乳化油废水的研究

发布时间：2020-04-08 08:39

【摘要】：荧光渗透液用于精密零件无损探伤检测后零件清洗过程会产生一种高COD(1000~15000 mg/L)、高矿物油(300~3000 mg/L)、高色度(600~2000倍)的荧光渗透乳化油废水,该废水生物毒性强,量少但对环境污染强度大。然而,对该废水的处理是污水处理界公认的一大难题。本论文针对衡阳某机械公司产生的乳化油废水的水质特征,采用破乳-混凝-吸附组合工艺对荧光渗透乳化油废水进行处理,比较了非离子型AR型破乳剂与Ca Cl_2、MgCl_2电解质破乳剂的破乳效果、聚合氯化铝(PAC)与聚硫氯化铝(PACS)的混凝性能,考察了破乳剂与混凝剂的种类、用量、pH值、沉降时间、静置时间、吸附时间等工艺参数的影响,并对其工艺参数进行了优化。主要结论有:(1)对比AR型破乳剂、CaCl_2、MgCl_2三种破乳剂的破乳效果,AR型破乳剂处理效果更好,其最佳pH为7~9,投加量为4 mL/L,搅拌速度为100 r/min,搅拌时间为3 min,沉降时间为1.5 h。(2)PAC与PACS的对比实验表明,PACS有着更优于PAC处理荧光渗透乳化油废水的混凝性能,其最佳pH为7~9,最佳投加量为3 mL/L,PAM投加量为4 mL/L,静置时间为15 min。(3)采用准一级吸附动力学模型和准二级吸附动力学模型对蛭石吸附荧光渗透乳化油废水COD进行模拟表明,准二级吸附动力学模型更符合蛭石的吸附过程。(4)蛭石作吸附剂处理该废水,其最佳投加量为5 mg/L,吸附时间为30 min,其准二级动力学模型模拟平衡吸附量为11.455 mg/g,实验平衡吸附量为10.899 mg/g。(5)经破乳-混凝-吸附组合工艺处理后的荧光渗透乳化油废水,COD去除率达97.87%,含矿物油量去除率达99.62%,色度去除率达99.22%,出水水质符合国家污水综合排放一级标准(GB8978-1996)。因此,破乳-混凝-吸附组合工艺能为工业处理该类废水提供一个高效可行处理工艺。
【图文】：

效果图,破乳,破乳剂,乳化油废水

油的油水界面吸附趋于平衡，油水界面的张力几乎不再下降，脱水率也最大。再增加破乳剂的投加量，脱水率变化不大，甚至变差。因此，三的最佳投加量都为 4 mL/L，AR 型破乳剂、MgCl2、CaCl2对 COD 的最分别为 89.63%、81.85%、79.25%。比较三种破乳剂的破乳效果，MgCl2和 CaCl2这两种离子型破乳剂虽是离子，但两者金属离子半径不一样，Mg2+的半径比 Ca2+小，其电场强大，能使油珠扩散双电层的有效厚度减小的更多，其双电层的电位分布度降低的更多，从而更容易破乳。AR 型破乳剂破乳生成了较多矾花，清亮，清液悬浮物少，处理后废水 COD 含量仅剩 316.16 mg/L，破乳效于前两种。这是由于 AR 型破乳剂是由 AR 树脂与聚氧乙烯、聚氧丙烯的一种新型油溶性非离子型破乳剂，，其分子量要大于离子型破乳剂，但乳剂又不算是高聚物。因此，其破乳效果要好于其它两种离子型破乳剂处理该废水。

沉降效果,破乳剂,去除率

35 min 40 min 45 min 50 min 60 min 1.5 h 24 h图 4.6 AR 型破乳剂处理后沉降效果4.2 混凝实验4.2.1 pH 值分别投加 3 mL/L 的 PAC 溶液、PACS 溶液，pH 从 3 增至 11，其结果如图4.7 所示，PAC 去除 COD 的最佳 pH 为 7～8，去除率达 50.10%，这是由于 PAC水解生成的最佳混凝形态 Al13[AlO4Al12(OH)24(H2O)7+12][50, 51]受 pH 影响较大，适当加碱性水解生成的 Alb基本上等于 Al13，絮凝效果最好。pH 过低铝盐溶液中难以自发水解生成 Al13，生成的 Alb以 Alb1为主，COD 去除效果差。PACS 在 pH为 7～9 范围内去除率最大，去除率为 62.58%，比 PAC 有更广的 pH 适应性和更好的去除效果，这是因为 PACS 结合了 PAC 的优点，结绒大，沉淀速度快，对该废水变化适应能力更强。
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O647.3;X703

【参考文献】