乳化液廢水對環(huán)境五大危害

　　鋁材軋制乳化液廢水中油含量為5000~50000mg/L，乳化液廢水對環(huán)境的危害亦主要體現在油類對環(huán)境的破壞，油類對環(huán)境的破壞主要表現在油類對土壤、水體等自然環(huán)境及生態(tài)系統的嚴重影響：

　?、偃榛簭U水的浮油流入水體容易擴散形成油膜，數據顯示，4.5cm3的浮油流入水體在其表面形成的油膜厚度為2.8×10-4mm，覆蓋水體表面的面積為2.0×104m2，水體表面油膜的形成斷絕了水體中水的來源，導致水體缺氧;

　　②乳化液廢水中的乳化油及溶解油流入水體被水體中的好氧微生物作用，乳化油及溶解油在被好氧微生物的分解過程中消耗水體溶氧產生CO2和H2O，導致水體溶氧不足、CO2濃度，進而導致水體的pH值降低于正常的范圍之下，嚴重影響水體中魚類等水生物的存活; 

　?、哿魅胪寥赖娜榛簭U水中的油類被土層吸附、過濾，于土壤顆粒上產生油膜，油膜對空氣向土壤透入的隔絕致使土壤中微生物的繁殖，導致土層團粒結構的破壞，終影響農作物在土壤中的生長;

　?、苋榛簭U水排入城市排水管道對排水設備和城市污水處理廠造成影響，通常流入到生物處理構筑物的混合污水含油濃度不能大于30~50mg/L，不然將影響到活性污泥和生物膜的正常代謝過程;

　?、萑榛簭U水中的油類和它的分解產物中存在著多種有毒物質(如b并芘、b并蒽及其它多環(huán)芳烴)，這些物質在水體或土壤中被生物吸收并富集引起畸變通過食物鏈進入人體中，使腸、胃等組織發(fā)生病變，危害人體健康。

乳化液廢水的特性

1.1 乳化液的形成

乳化液中添加了大量表面活性劑，降低了體系的表面自由能，且表面活性劑分子在油-水界面定向吸附并形成界面膜，阻止了油滴間的相互碰撞變大，使油滴能長期穩(wěn)定地存在于水中。以金屬作陰、陽電極時，通常會加入NaCl，電極反應會產生金屬膠體、強氧化劑l氣和次氯酸鹽，可發(fā)揮混凝作用、吸附作用、氣浮作用及氧化與還原作用等。因此，處理乳化液廢水時必須破壞其穩(wěn)定性，設法消除或減弱表面活性劑穩(wěn)定乳化液的能力，以實現油水分離。

1.2 乳化液廢水特點

乳化液廢水作為一種難處理的工業(yè)廢水，化學穩(wěn)定性及污染負荷極高。延長乳化液系統中乳化液使用壽命的方法在乳化液循環(huán)使用凈化再生系統中穩(wěn)定運行，保持產線正常生產，這需要乳化液保持好的品質，我們被知道乳化液使用壽命短，如不妥善管理，就會變質發(fā)臭，為了保證乳化液的質量及延長的使用壽命，乳化液應隨用隨配，不宜久藏。相關資料顯示，乳化液廢水中油質量濃度高達15 000 ~20 000 mg/L，COD 達 18 000~35 000 mg/L，BOD 達5 000~10 000 mg/L。為改善乳化液的性能，還加入大量添加劑，如油性添加劑、極壓添加劑、防銹添加劑、防霉添加劑、抗泡沫添加劑等，使得乳化液成分極為復雜，處理難度加大。

2 乳化液廢水的處理技術

目前處理乳化液廢水主要采用化學混凝法、共凝聚氣浮法、電凝聚法、g級氧化法、超濾法、生化組合工藝，其中g凝聚氣浮法、電凝聚法是在化學混凝基礎上發(fā)展起來的，g級氧化法、超濾法則分別使用水處理中的g級氧化技術與膜技術，生化組合工藝是在上述方法基礎上結合生化處理發(fā)展起來的，現對它們在乳化液廢水處理中的應用現狀分別進行介紹。必須指出，乳化液要經常不斷地循環(huán)使用，停機較長時間不工作的乳化液，仍需定時進行循環(huán)(至少應隔3～4天，開動液壓泵一次)、攪拌或通入空氣。

2.1 化學混凝法

化學混凝法是處理乳化液廢水的傳統方法，即向乳化液廢水中投加化學混凝劑，一方面發(fā)生水解反應生成膠體吸附油珠，另一方面發(fā)生聚合作用形成不同程度的大分子聚合物，通過吸附絮凝、架橋作用脫除油滴，達到破乳目的，實現油水分離。

在早期化學混凝法處理乳化液廢水的研究中，常用到無機混凝劑，如硫酸鐵、硫酸鋁等，但由于傳統無機混凝劑效果不理想，近年來出現了很多無機高分子混凝劑的應用與研究。在建設廢水處理設備前，先進行水質分析，了解乳化液廢水中都混有什么污染物質，結合多種處理工藝綜合考慮。吳克明等采用水玻璃和硫酸制成聚硅硫酸鋁復合型混凝劑,對濁度為 10 910 NTU 、油為3 446 mg/L、COD 為21 006 mg/L 的高濃度乳化液廢水進行處理，相應去除率分別達 99.9%、99.7%、99.5%。張建鵬等使用復合聚鋁鐵混凝劑處理乳化液廢水，不僅取得良好的破乳效果， CODCr 和油的平均去除率分別達90%、99%以上，而且混凝出水具有較高的生化性。林永增等將以酸洗廢液為原料制備的聚合氯化鋁（PAC）應用于二次冷軋乳化廢液的處理，COD 去除率可達到95%以上，達到以廢治廢的目的。

此外，有機混凝劑在乳化液廢水處理中也有一定應用。以金屬為陽極、惰性材料為陰極時，電解過程會產生金屬膠體，電極反應的作用表現在還原脫色、電化學作用、混凝作用、吸附作用等，其研究材料以鐵屑和焦炭為主。李正要等選用有機破乳劑SYS 和聚合氯化鋁聯合破乳對某鋼鐵公司油質量濃度6 200 mg/L、 COD 為34 000 mg/L 的冷軋乳化液廢水進行處理，二級破乳后油去除率達99.58%，COD 去除率為 97.79%，取得十分理想的效果。

2.2 共凝聚氣浮法

共凝聚氣浮法是在化學混凝的基礎上，與氣浮工藝相結合產生的一種方法。但時間稍長污泥淤積情況再次發(fā)生，為了從根本上解決進水管堵塞問題，在沉淀池進水管底部，增加一壓縮空氣管道，空氣管末端設置空氣擴散器，通過壓縮空氣定時對水槽進行疏通。由于化學混凝后生成的大粒徑油滴和絮粒狀物質可與氣浮機產生的微氣泡碰撞黏附，形成更大粒徑的帶氣絮體，因此其去除效果較混凝沉淀法顯著，對pH、水溫、污染物質負荷適應性強，投藥量少、反應時間短。

目前對共凝聚氣浮處理乳化液廢水的研究國外進行得較詳細。通過氣浮系統的混凝、氣水接觸、固液分離等過程，水體中的乳化油、比重小于1的懸浮固體等污染物與藥劑反應生成礬花物質，在溶氣水的攜帶下上浮至氣浮池水面，由刮渣機去除。A. I. Zouboulis 等使用共凝聚氣浮法處理含有正辛烷的模擬乳化液廢水。研究結果表明，該方法的主要影響因素包括絮凝劑投加量、初始 pH、化學添加劑（如破乳劑）濃度、浮選捕集劑濃度及循環(huán)比。在實驗j條件下處理初始油質量濃度 500 mg/L 的模擬乳化液廢水，95%的乳化油得到分離。K. Bensadok 等發(fā)現在常規(guī)破乳法COD 去除率不高的情況下，聯合使用溶氣氣浮法后出水COD 較原工藝減少29%，濁度減少71%。

對共凝聚氣浮處理乳化液廢水的研究也取得較好成果。乳化液廢水COD處理方法常用的乳化液處理方法有化學法和膜分離法(超濾法)：1)化學處理法。曹福等采用聚合氯化鋁鐵（PAFC）對乳化液廢水進行共凝聚氣浮處理，當PAFC 為1 g/L 時，濁度去除率達98%以上。許芝等采用共凝聚氣浮破乳吸附法處理乳化液廢水，在投加PAC、 PAM 的基礎上，將具有一定吸附能力的污水處理廠剩余污泥投加到乳化液廢水中，發(fā)現污泥投加量為 15 g/L 時，對COD 具有處理效果佳，廢水COD 可由處理前的5 000~20 800 mg/L 降至處理后的75 mg/L，處理效果達到國家污水綜合排放一級標準。

2.3 電凝聚法

電凝聚法以可溶性金屬作電極，在電場作用下金屬失去電子被氧化，生成氫氧化物膠體，利用吸附和凝聚作用及電解過程中發(fā)生的氧化還原反應實現對油污的去除。這樣使油珠外面包圍著一層有彈性的、堅固的、帶有同性電荷的水化離子膜，阻止了油珠液滴互相碰撞時可能的結合，使油珠能夠得以長期地穩(wěn)定在水中，成為白色的乳化液。由于該方法能極大減少混凝藥劑的使用量且處理效果好，極具應用前景。通常電極材料不同，電凝聚機理也有所不同。以金屬為陽極、惰性材料為陰極時，電解過程會產生金屬膠體，電極反應的作用表現在還原脫色、電化學作用、混凝作用、吸附作用等，其研究材料以鐵屑和焦炭為主。陳依蘭等利用轉動式電凝聚破乳技術處理金屬加工乳化液，對油、COD 的去除率為59.9%、28.5%以上，且可使原水B/C 從0.21 提高到0.32。

以金屬作陰、陽電極時，通常會加入NaCl，電極反應會產生金屬膠體、強氧化劑l氣和次氯酸鹽，可發(fā)揮混凝作用、吸附作用、氣浮作用及氧化與還原作用等。乳化液廢水處理設備主要構筑物說明隔油調節(jié)池作用：儲存生產車間排放的乳化液廢水均衡水質水量。P. Ca觡izares 等以鋁為電極，在極板間距 9 mm，電流密度1.01×10-2 A/cm2 的條件下采用電混凝法處理乳化液，并與投加AlCl3 或Al2（SO4）3 的化學混凝法進行對比。實驗結果表明2 種方法的效果與給藥量無關，而與水中鋁離子的濃度和pH 有關，在佳zpH 5~9 下，COD 去除率較高。吳克明等以鋁板為電極，為防止鈍化采用定時倒極并投加NaCl 處理乳化液廢水，利用反應產生的l氣和次氯酸鹽氧化乳化液廢水中的有機物，利用電解過程產生的鋁絡合離子和氫氧化鋁對有機物和懸浮物進行去除。結果表明該方法對濁度、油、COD 的去除率很高，分別達到99.1%、98.6%、99.3%。

有研究者對電凝聚法設計參數進行了討論。但其實不管是什么機械設備，要是長時間的使用，卻不進行合理的維護，這是不行的，長時間之后設備的使用效果會大大的降低，工業(yè)廢水處理設備設備在進行使用的時候也會令人覺得故障很多。對于外接電源供電形式，有研究表明交流電的混凝效果比直流電更好，且頻率控制在60 Hz 時具有更高的經濟適宜性。周連成等指出極板間距過大、電流密度過大、電解時間過長是導致電解法破乳失敗的原因，并提出極板間距8 ~15 mm、電流密度 0.004~0.006 A/cm2、電解時間40~50 min 的j運行條件。曹福等以鋁板為電極并投加NaCl 處理軋鋼乳化液廢水，試驗中pH＝6、電流密度為0.004A/cm2、時間為40 min、NaCl 為1.25 g/L、極板間距為1 cm 時， COD 去除率高達99.5%，取得較好的處理效果。

2.4 g級氧化法

采用g級氧化法處理乳化液廢水是基于·OH的強氧化性，這方面研究以Fenton 氧化為主。因為這些工廠可以用廢酸,達到破乳目的,又可有效地利用eF帶,因為Fe(oH)2和Fe(oH)3是很好的混凝物質。A. C. S. C. Teixeira 等使用Fenton 和光助Fenton 法對含有不同濃度PDMAS （ 一種氨基有機硅高聚物）的乳化液廢水進行處理，通過對COD、硝s鹽、鐵及亞鐵離子的分析，表明PDMAS 在氧化過程中被去除，這主要得益于乳化液中的表面活性劑被降解，使得PAMAS 能進一步聚集以及·OH 的作用。M. A. Tony 等的研究結果也表明光助Fenton 法對乳化含油廢水有很好的處理效果，不僅能有效去除 COD、油，還可顯著改善乳化廢水水質。為減少 Fenton 氧化中亞鐵的使用量，唐文偉等采用以 H2O2 替代部分或全部空氣的濕式過氧化q氧化工藝處理乳化液廢水，顯著降低了亞鐵投加量，150℃、進水COD 50 540 mg/L 時，去除率達82.4%。李春程結合微電解和Fenton 法處理乳化液廢水，j運行條件下COD 去除率可達97.16%。

乳化液廢水處理裝置

　　 傳統采用化學法進行破乳，即加藥——氣浮——過濾工藝：由于在常溫常壓下進行化學反應，反應難以即時和充分，加之乳化液采用的表面活性劑不盡相同，采用的藥劑也難以使油滴脫穩(wěn)，因此，采用化學法破乳，必然有一定的局限性和不可靠性。一體化氣浮機◆設備目的：去除比重接近于1的懸浮固體及游離態(tài)油脂。同時由于管理維修量較大，處理費用較高，在乳化含油量變化時，也難以達標。

一、電解法破乳的機理

　　該裝置采用鐵板作電極材料，反應槽材料為聚b烯。電解反應如下：

　　由于電解時生成羥自由基·OH氧化性極強，可有效破壞油滴的表面張力σ值，使油滴脫穩(wěn)；由于乳化劑都是表面活性劑，當它加入水中，使油與水的界面自由能大大降低，達到最d值，這時油便分散在水中。帶正電膠體的Fe(OH)2和Fe(OH)3也中和油滴表面所帶的負電荷，降低電勢，壓縮雙電層，在脈沖電流起到切割作用下，促使油滴脫穩(wěn)，使油水分離，小油滴集聚上??；同時由于電解時所產生的氫氣泡直徑為20μm，氧氣泡直徑為20-60μm遠小于化學氣浮法的氣泡直徑80μm，因此破乳去除率較高．實踐證明，當含乳油量＞3000mg/L，適當降低板間電壓值，提高板間電流值，進行破乳效果十分理想。

　　電解破乳時，應調整PH=7,乳化油去除率＞95%，PH值高于或低于7時，去除率稍有降低?！　τ谟袡C廢水，在直流脈沖電壓電流的壓縮和切割下，進行氧化還原，絮凝的電化學反應，大大削減COD值，一般一次處理即可達標。1乳化液的形成乳化液中添加了大量表面活性劑，降低了體系的表面自由能，且表面活性劑分子在油-水界面定向吸附并形成界面膜，阻止了油滴間的相互碰撞變大，使油滴能長期穩(wěn)定地存在于水中。若含b酚有機酸類，作為預處理，再生化處理，可取得事半功倍的效果。