乳源东阳光优艾希杰精箔有限公司 512721
摘要::乳浊液(通常称之为乳化液)中含有大量的油类和表面活性剂, 并以微细的颗粒液珠高度分散在水中, 具有相当的稳定性.因此, 破乳是处理乳化液废水的关键之所在.本文以阴离子表面活性剂作乳化剂的O/W 型乳化液为研究对象, 采用电解质破乳法, 通过试验, 分析以盐类电解质作破乳剂, 其离子价数、正离子半径大小等因素对破乳的影响.从而探索电解质破乳的机理与规律, 以利于更经济有效地治理乳化液废水, 减少乳化液废水对水体的污染.。本文介绍了一种工业废乳液净化装置,通过此装置净化的废乳液,油水分离后,废水中不会含有重金属盐,不会对水资源造成污染。
关键词:电解破乳技术;整流;电解;净化;应用
1 引言
机械加工过程中所使用的冷却液———乳化切削液, 是废乳化液的主要来源, 它是由乳化油加水冲调而成的O/W 型(水包油型)乳化液.乳化油的成分主要有各种基础油、乳化剂、乳化稳定剂、极压添加剂、防霉添加剂、防锈油、消泡剂等.有关测定资料表明, 乳化液废水的含油量一般为2 000 ~5 000 mg/l , 最高可达20 000 ~ 30 000 mg/l , 化学耗氧量为3 000 ~ 4 000 mg/l , BOD 也可高达9 000 mg/l.因此, 乳化液废水若直接向大江大河排放, 会导致水体严重污染。某公司轧板分厂铝板轧制生产过程中,将乳化液作为轧制工艺用液,普遍用于轧机工作中的润滑、冷却、清洗。在循环利用过程中,乳化液因长期使用混入工业废油等杂质使其性能不能满足生产工艺要求,直接排放会污染水资源,破坏生态环境,因此废乳液需经过净化处理后排放。目前净化乳化液采用破乳剂破解净化方式,这种方式是将重金属盐加到废乳化液中,重金属盐发生水解反应形成絮凝,完成油水分离。但从生产实际中反映出,乳化液的更换频次较高,每年仅用于破乳剂采购就需花费60~70 万元,这就增加了购买破乳剂资金的投入,增加了企业的生产支出。为了降低成本,研究了一种新的乳化液净化技术—电解破乳技术,可实现节能创效。
2 电解破乳技术原理
电解破乳装置,在电流通过时,阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应,在反应过程中形成沉积物经过滤后排除,所产生的气体分子,经搅拌通过排烟系统排除,使油水分离后达到净化效果,电解系统框图见图1。
3 电解装置的设计制作
(1)整流电源选型。正确的选型可为电解时所需的直流电源的大小提供可靠的保证,我们选择可在0~5000A任意调整电流的KGH-5000A/36V 型整流电源(如图2)。
(2)电解破乳极板及吊架进行设计制作。首先绘出设计图纸,然后按图纸加工。(3)电解槽极板安装,将吊架放入电解槽,将极板装入吊架底部卡槽内固定。(4)电解用电源柜安装,敷设电解柜主回路电源线并连接好。(5)电解槽直流回路安装,将极板电源柜一、二次线进行安装。(6)调试、试验。
4 实验效果果及数据
(1)电解破乳需要将pH 值调整到4.5-5.5 之间,每立方米电解液需要使用550mL 的98%H2SO4。(2)保证电解密度在2.1×104A/m2 以上,即保证NaCl浓度在0.4%左右,电极距离在180mm 左右。(3)电解初始温度应在65℃~80℃之间。(4)电解后溶液pH 值在6.5~7.5 之间。(5)以上试验破解乳液约为560kg,实际电解槽可处理乳液约为10t,则实际电流应有所增加。
5 结语
分厂每年需破解废乳液2800t。电解破乳实施以后,阳极极板消耗为主要消耗品,预计消耗金属铝1.59t,约3.1 万元;消耗NaCl 约11.2t,约值6720 元;消耗H2SO4(98%)1t,约1000 元;消耗电能55000kW,约30800 元;其余消耗约1 万元。累计需要费用每年约8 万元。相比原来用破乳剂破解,应用电解破乳后,每年可节约费用约58万元。
参考文献:
[ 1] 陈华华.切削液与磨削液[ M] .刘镇昌译.北京:机械工业出版社, 2012
[2] 张康夫, 余大南.防锈油脂与乳化切削油[ M] .北京:国防工业出版社, 2014 .
[ 4] 赵国玺.表面活性剂物理化学[ M] .北京:北京大学出版社, 2013.
论文作者:林小锋
论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/16
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