范艳绢
珠海天禾环保工程有限公司 519000
摘要：本次研究重点探究一种含油乳化液废水处理技术的工程应用，旨在为含油乳化液废水处理工艺提供有价值参考。
关键词：含油乳化液；废水；处理
1.乳化液废水的特性
1.1乳化液的形成
乳化液中添加了大量表面活性剂，降低了体系的表面自由能，且表面活性剂分子在油-水界面定向吸附并形成界面膜，阻止了油滴间的相互碰撞变大，使油滴能长期稳定地存在于水中。因此，处理乳化液废水时必须破坏其稳定性，设法消除或减弱表面活性剂稳定乳化液的能力，以实现油水分离。
1.2乳化液废水特点
相关资料显示，乳化液废水中油质量浓度高达15000~20000mg/L，COD达18000~35000mg/L，BOD达5000~10000mg/L。为改善乳化液的性能，还加入大量添加剂，如油性添加剂、极压添加剂、防锈添加剂、防霉添加剂、抗泡沫添加剂等，使得乳化液成分极为复杂，处理难度加大。含油废水的来源不同，水中油污染物的成分和存在状态也不同，将导致其处理方法不同。
2.含油和乳化液废水处理方法
目前处理乳化液废水主要采用化学混凝法、共凝聚气浮法、电凝聚法、高级氧化法、超滤法、生化组合工艺，其中共凝聚气浮法、电凝聚法是在化学混凝基础上发展起来的，高级氧化法、超滤法则分别使用水处理中的高级氧化技术与膜技术，生化组合工艺是在上述方法基础上结合生化处理发展起来的。目前国内钢铁企业多采用将含油、含乳化液废水二者混合，统一经物理沉降、化学破乳、絮凝、气浮的方法进行处理并排放的处理方式。
3.乳化液废水的处理技术
3.1化学混凝法
化学混凝法是处理乳化液废水的传统方法，即向乳化液废水中投加化学混凝剂，一方面发生水解反应生成胶体吸附油珠，另一方面发生聚合作用形成不同程度的大分子聚合物，通过吸附絮凝、架桥作用脱除油滴，达到破乳目的，实现油水分离。在早期化学混凝法处理乳化液废水的研究中，常用到无机混凝剂，如硫酸铁、硫酸铝等，但由于传统无机混凝剂效果不理想，近年来出现了很多无机高分子混凝剂的应用与研究。
3.2共凝聚气浮法
共凝聚气浮法是在化学混凝的基础上，与气浮工艺相结合产生的一种方法。由于化学混凝后生成的大粒径油滴和絮粒状物质可与气浮机产生的微气泡碰撞黏附，形成更大粒径的带气絮体，因此其去除效果较混凝沉淀法更显著，对pH、水温、污染物质负荷适应性更强，投药量更少、反应时间更短。
3.3电凝聚法
电凝聚法以可溶性金属作电极，在电场作用下金属失去电子被氧化，生成氢氧化物胶体，利用吸附和凝聚作用及电解过程中发生的氧化还原反应实现对油污的去除。由于该方法能极大减少混凝药剂的使用量且处理效果好，极具应用前景。通常电极材料不同，电凝聚机理也有所不同。以金属为阳极、惰性材料为阴极时，电解过程会产生金属胶体，电极反应的作用表现在还原脱色、电化学作用、混凝作用、吸附作用等，其研究材料以铁屑和焦炭为主。
以金属作阴、阳电极时，通常会加入NaCl，电极反应会产生金属胶体、强氧化剂氯气和次氯酸盐，可发挥混凝作用、吸附作用、气浮作用及氧化与还原作用等。
对于外接电源供电形式，有研究表明交流电的混凝效果比直流电更好，且频率控制在60Hz时具有更高的经济适宜性。国内有研究指出极板间距过大、电流密度过大、电解时间过长是导致电解法破乳失败的原因，并提出极板间距8~15mm、电流密度0.004~0.006A/cm、电解时间40~50min的最佳运行条件[1]。
3.4高级氧化法
采用高级氧化法处理乳化液废水是基于·OH的强氧化性，这方面研究以Fenton氧化为主。国外有使用Fenton和光助Fenton法对含有不同浓度PDMAS（一种氨基有机硅高聚物）的乳化液废水进行处理，通过对COD、硝酸盐、铁及亚铁离子的分析，表明PDMAS在氧化过程中被去除，这主要得益于乳化液中的表面活性剂被降解，使得PAMAS能进一步聚集以及·OH的作用[2]。有研究结果表明光助Fenton法对乳化含油废水有很好的处理效果，不仅能有效去除COD、油，还可显著改善乳化废水水质[3]。
3.5超滤法
超滤法处理乳化液废水主要是利用油水分子大小的显著差异，采取错流过滤方式对油水进行过滤，水分子小于孔隙而透过超滤膜，油分子大于孔隙不能透过超滤膜，从而实现油水分离。对于乳化液废水的处理，超滤法早期采用有机膜，但由于有机膜成本太高，且不耐高温、机械强度低、容易水解等，故以陶瓷膜为代表的无机膜迅速占领了市场。处理乳化液废水时，超滤系统运行的稳定性、对乳化液变化的适应性、操作管理及处理成本等均优于氧化法，因此在乳化液废水处理领域得到较广泛的应用[4]。为解决超滤膜存在的膜通量下降过快及膜易污染的问题，目前超滤法研究多集中在组合工艺的使用上。有研究将超声波技术用于超滤法处理乳化液废水，不仅大大提高污染物去除率，而且可提高膜通量、减少膜污染。国外有研究则将超滤与高级氧化联用处理汽车配件厂乳化液废水，超滤过程中未渗透的油可进行回用，渗透的液体经臭氧氧化处理后可作为回用水。
4.生化组合工艺浮油处理系统三个部分，详细工艺流程说明如下：
4.1含油废水处理系统
含油废水先由生产车间分流收集，自流到含油废水收集池，池内进水端设有格栅，去除大块杂物。经提升泵送入隔油调节池，其具有水质调节和隔油的作用，采用较长的停留时间，均匀水量水质，采用机械刮油收集浮油至浮油回收池[6]。出水自流入综合调节池，利用液位差自流至气浮反应池，通过投加混凝剂PAC、助凝剂PAM等进行混凝反应，经气浮机去除轻质悬浮物及残留浮油；而后自流入中和反应沉淀池，经中和混凝反应后进入沉淀池进行泥水分离。气浮和混凝沉淀污泥进入污泥池处理，浮油收集后装桶交由有资质公司处理。清洗废水与含油废水合并处理。
4.2乳化液废水处理系统
乳化液废水先由生产车间分流收集，自流至乳化液废水调节池。均质均量后泵入破乳反应池，投加熟石灰和混凝剂进行二级破乳反应，而后进入沉淀池进行固液分离[7]。反应后乳化液废水自流进入含油收集池，进入含油废水处理系统进行隔油除油处理；后续处理工艺同含油废水。
4.3污泥处理系统
破乳沉淀产生的污泥、气浮产生的浮渣和混凝沉淀产生的污泥集中进入污泥浓缩池，经浓缩调理后进入板框压滤机脱水外运；隔油池产生的浮油定期回收外运，资源利用。
4.4主要处理构筑物和设备
见图1。
图1主要处理构筑物和设备
4.5调试与工艺改进
工程实际调试过程中发现，厂区实际产生的含油废水中含有大量的乳化液，而乳化液废水中也含有一定量的浮油；从而导致含油废水也需要破乳，而乳化液废水也需要进行隔油处理。因此，为保证出水达标，同时兼顾经济效益，对工艺流程做了调整，调整后污水处理工艺流程为综合废水400→格栅→综合集水池→隔油池→二级破乳沉淀池→中间水池→混凝气浮系统。污水站工艺经调整后能够保证所有污水的浮油处理效果和足够的破乳反应时间，从而保证处理效率。
参考文献：
[1]李杨树.冷轧含油废水预处理气浮试验研究[J].广州化工，2016，44（11）：102-105.
[2]雷倩茹.两级气浮+铁碳氧化法工艺处理乳化液废水[J].广东化工，2016，43（07）：127-128+143.
[3]洪科，莫晨剑，朱赛嫦.乳化液废水破乳及后续处理技术研究进展[J].资源节约与环保，2016（03）：44-45.
[4]马士龙.震动膜超滤技术处理乳化液废水研究[J].广东化工，2016，43（03）：97-98.
[5]师培俭.冷轧含油和乳化液废水深度处理回用工艺研究[J].工业水处理，2015，35（08）：46-48.
[6]胡琛麟，马士龙，王玉川.乳化液废水处理技术研究进展[J].安徽农学通报，2015，21（05）：92-93+97.
[7]陆斌，陆晓千.一种含油乳化液废水处理技术的工程应用[J].环境工程，2001（03）：12-13+2.
论文作者:范艳绢
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/27
标签：废水论文; 超滤论文; 浮油论文; 废水处理论文; 气浮论文; 混凝剂论文; 作用论文; 《防护工程》2018年第10期论文;