目前,钢铁企业为了消除钢冷轧时产生的变形热,需要采用乳化液或棕榈油进行冷却和润滑,废乳化液含有大量的矿物油及其乳化剂,直接排放造成环境严重污染。通常采用的乳化液处理方法有混凝气浮法、超滤处理法等。混凝气浮法中破乳除油是处
理该类污水的关键。
常用的破乳方法有加热法、盐析法、凝聚法、超滤法、混合法等,其中混合法具有较好的应用效果,但破乳剂和絮凝剂的种类和投加量是废水处理效果的关键。针对多种破乳剂进行实验,筛选出效果较好的试剂,且确定其最佳投加量,为轧钢含油废水的处理提供理论指导。
实验部分
废水水质及试剂
本实验选择4种破乳剂(W25、S417、EFK和EPK)进行筛选,选用PAC、PAFC为絮凝剂,PHP为助凝剂。
实验方法
取200mL废水,先后投加一定量的破乳剂、絮凝剂和助凝剂,以一定的速度快速搅拌一段时间,再慢速搅拌一段时间,然后静置取上清液,测定COD、色度、油含量、pH等指标。通过改变任一条件,固定其他条件,找出破乳剂、絮凝剂和助凝剂的最佳投入量。
药剂的筛选
破乳剂的筛选
在相同实验条件下,选用破乳剂W25,COD去除率达95%以上,含油量下降到815mgPL,油类去除率为9917%。加入破乳剂S417后,COD去除率仅65151%。破乳剂EFK和EPK加入后无较大变化。故破乳剂选用W25。
絮凝剂、助凝剂的筛选
用W25破乳后的废水分别加入PAC、PAFC作为絮凝剂,PHP为助凝剂,进行絮凝筛选实验。2种絮凝剂均能快速形成大矾花,沉降速度较快且状态稳定。PAC+PHP对COD和含油量的去除率略高于PAFC+PHP的投加。故选用PAC做絮凝剂。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
药剂最佳用量的确定
W25最佳投加量
随着W25投加量的增加,COD和含油量的去除率均呈先增大后减小趋势。这是由于废水中含有大量的表面活性剂等油类物质,加W25后,破乳剂使其脱稳,破乳效果好,当投加量达8mLPL左右时,破乳最为完全,超过此值后,由于W25本身为有机高分子物质,在它的作用下,已经破乳的油重新处于乳化状态,从而使COD和含油量的去除效果变差。当W25为83~91mLPL时,含油去除率最大,当W25为79~87mLPL时,COD去除率最大。去除COD的最佳投入量稍低于去除油类时的最佳投入量,这是由于破乳剂本身为有机高分子物质,过量的W25会提高COD的含量。因此破乳剂W25的最佳投入量为83~87mLPL。
絮凝剂、助凝剂最佳投加量
废水COD、油类去除率随PAC、PHP投加量的变化曲线呈先上升后下降的趋势。这是由于PAC本身为有机高分子物质,当投加量过高时,已破乳的油滴又重新聚结,导致COD值重新增大。PAC、PHP的最佳投加量分别为25~27mLPL和315mLPL。
对破乳效果的影响因素
影响轧钢含油废水去除效果的因素有很多,如废水的pH、搅拌速度、搅拌时间、温度,成分等。pH为8~9时,COD的去除率较高;pH为7~9时,油具有较好的去除效果。当pH值不在此范围时,去除率下降较快,说明含油废水在中性偏碱的环境下处理效果最好。本实验使用六连装搅拌器,做搅拌时间和搅拌速度的对比实验。开始先快速搅拌,一段时间后,开始慢速搅拌。快速搅拌的目的是为了让破乳剂、絮凝剂、助凝剂快速的均匀扩散,加快破乳和絮团的形成。但快速搅拌时间不能过长,过长易使已形成的絮团碎裂。慢速搅拌的目的是为了有助于形成大而结实的絮团。实验结果表明:先以500rPmin的转速搅拌3min,然后以40rPmin的转速搅拌5min,其效果最好。
(1)针对轧钢含油废水,采用/破乳-絮凝-活性炭吸附0工艺具有较好的处理效果。最佳工艺条件为:pH值在7~9,破乳剂W25的投加量为83~87mLPL,絮凝剂PAC的投加量为25~27mLPL,破乳中PHP的投加量为315mLPL。
(2)破乳、絮凝过程中,可投加一定的碱性物质提高废水的pH。且搅拌分快速和慢速2个过程。快速搅拌速度为500rPmin左右,搅拌时间为3min;慢速搅拌速度为40rPmin左右,搅拌时间为5min。
(3)出水水质达到一级排放标准,符合出水要求。废水处理过程中所产生的浮油渣,可通过焚烧进行处理。
