乳化液的破乳處理及指標的測定

乳化液的破乳處理及指標的測定徐金良身份證號：32072119900215****摘要：由于冷軋乳化液COD=1.99X106mg/L、BOD=696751mg/L都很高，為了后續(xù)更易于生化處理，須先破乳該廢液。本文采用凝聚法以A1(SO)做絮凝劑，243對水中膠體雜質發(fā)揮壓縮、中和、架橋作用，從而把雜質去除。依此原理，研究了A1(SO)破乳除油的性能，考察了攪拌時間、A1(SO)投加量對A1(SO)破乳243243243除油的影響，找出了最佳的操作條件：在溫度控制在40°C和硫酸鋁投加量為4g/50mL條件下，當攪拌時間20min時，COD去除率為99.95%；當攪拌10min時，BOD和濁度去除率分別為99.98%和99.97%。關鍵詞：冷軋乳化液；絮凝劑；破乳；理化指標刖言隨著汽車、建筑等行業(yè)的飛速發(fā)展，我國的金屬加工業(yè)也如雨后春筍般發(fā)展起來［1］。在其中具有降低軋制壓力、減少軋制能耗及軋輥輥耗、冷卻軋輥及帶鋼、控制板形，良好的軋后及退火表面清潔度及優(yōu)良的工序防銹能力等特性，作為裝備車間對零部件和金屬表面進行切削、研磨等冷卻劑和潤滑劑的乳化液的需求量隨之大幅增加［2］。針對乳化液穩(wěn)定的特性，需要先破乳來達到進一步的后續(xù)處理，目刖主要的破乳方法有鹽析法、酸堿法、凝聚法(絮凝法)和混合法等，其中以凝聚法的應用較多⑶。絮凝法破乳就是電解質投入乳化液后，一方面利用膠粒的帶電性，使其與加入化學試劑相互吸引，這必然就壓縮膠體外層，使?電位變低，從而由原來的電位引起的靜電斥力占優(yōu)勢而使膠粒長期穩(wěn)定性而破壞，油滴產生凝聚而實現(xiàn)破乳目的。另一方面是有些金屬鹽類，溶解于水后形成膠體溶液，在一定的條件下產生毛絨狀絮凝物，吸附微細油滴而使得廢水得到凈化⑶。為此絮凝劑的選擇是關鍵，考慮到實驗室已有的設備和藥品價格問題，其次鋁鹽和鐵鹽作為混凝劑主要是以其水解產物發(fā)揮混凝作用，即低電荷高聚合度的無機高分子起到混凝作用，且A13+不僅可以起到鹽析作用，也具有顯著絮凝作用。以此為基礎本實驗采用凝聚法選用A1(SO)做絮凝劑，通過實驗分析試劑投加量、攪拌時間對乳化液的破乳效果，243以破乳前后的乳化液的COD、BOD、濁度指標來考察。1、材料和方法1.1研究對象與評價指標1.2.研究對象：實驗室模擬乳化液3.評價指標：COD、BOD和濁度1.2研究水樣將某企業(yè)的軋制油配制成3%的乳化液，該廢液呈乳白色，經(jīng)測定該廢液的COD=1.99X106mg/L,BOD=696751mg/L,PH=7，濁度=45200NTU。1.3破乳試驗所需主要儀器生化培養(yǎng)箱/SPX-150B-Z型、不銹鋼電熱板/DB-3型、數(shù)顯恒溫水浴鍋HH-4、循環(huán)水式多用真空泵、電子天平/AVY120、ZD濁度儀等1.4破乳試驗主要試劑破乳劑：硫酸鋁；COD:重銘酸鉀標準溶液、試亞鐵靈指示液、硫酸亞鐵銨標準溶液、硫酸-硫酸銀溶液、硫酸汞等；BOD:磷酸鹽緩沖溶液、硫酸鎂溶液、5氯化鈣溶液、氯化鐵溶液、堿性碘化鉀溶液、接種稀釋水、硫代硫酸鈉溶液、葡萄糖-谷氨酸標準溶液等。1.5方案設計在A、B兩個裝有50mL的乳化液的燒杯中各加入2g硫酸鋁，A燒杯攪拌10min,B燒杯攪拌20min,控制溫度在40°C。同上步驟，分別改變硫酸鋁的投加量為4g、6g、8g，其他條件不變。破乳后靜止30min，取下層液體分別測其COD、BOD和濁度。1.6指標檢測化學需氧量(COD)的測定、生化需氧量(BOD)的測定、濁度的測定2、結果與討論2.1破乳的現(xiàn)象依據(jù)設計的方案，在攪拌10min或20min中的實驗過程中，乳化液的乳白色逐漸退去，出現(xiàn)油水分離現(xiàn)象，上層為黃色的油體，下層為澄清的液體，在視覺上給人都是無差別，從而通過測定生化需氧量、化學需量和濁度來考察其差異。Al(SO)投加量及攪拌時間對乳化液COD的影響243考察硫酸鋁的投加量和攪拌時間對乳化油的處理效果時，投加量分別是2g、4g、6g、8g都分別攪拌10min，其他條件不變，控制攪拌時間為20min，由此得到下表2；在根據(jù)表計算得乳化液的COD的去除效果，如圖1所示：表2攪拌10min、20min和A1(SO)投加量對COD指標的變化(mg/L)243

(g)將雋W妄_-二將雋W妄_-二圖1Al(SO)對乳化液COD值的去除效率10min7.061.68X2.88X4.24XX10310310310320min3.611.08X5.12X5.28XX103103103103圖1表明：隨著硫酸鋁的添加量增大，COD的去除率都是先增大后變小，硫酸鋁的投加量4g/50mL，攪拌時間控制在20min處理效果最好，去除效率接近100%，攪拌10min的次之。此時，攪拌10min和破乳劑的投加量為4g/50mL時，COD的值降到1.68X103mg/L，而攪拌20min和破乳劑的投加量4g/50mL時，COD的值降到1.08X103mg/L。表2可以看到COD的值由大變小又變大的趨勢，從圖1中更加鮮明的表達出COD的去除效果。破乳劑的投加量從4g/50mL增加到8g/50mL的過程中，攪拌10min時COD從1.68X103mg/L增加到4.24X103mg/L，去除效果變差；攪拌20min時COD從1.08X103mg/L增加到5.28X103mg/L，去除效果也變差。說明硫酸鋁投加量在一定范圍內絮凝效果好，但加入量過多時，因其本身帶有多余電荷造成同性電荷排斥作用，引起油粒的重新分散、懸浮而是破乳效果下降丘。TOC\o"1-5"\h\zAl(SO)投加量及攪拌時間對乳化液BOD的影響2435表3攪拌10min、20min和A1(SO)投加量對BOD指標的變化(mg/L)2435A1(SO)投加量468243(g)210min209.0272.30627.42647.9820min127.74141.18787.261405.02TOC\o"1-5"\h\z圖2Al(SO)對乳化液BOD值的去除效率2435圖2表明：溫度控制在40°C，隨著硫酸鋁的投加量增大，BOD5的去除率都出現(xiàn)先增大后變小，從投加4g/50mL的硫酸鋁時開始轉折，其中攪拌20min的對BOD去除率比攪拌10min的效率更差。硫酸鋁投加量4g/50mL，分別攪拌10min、20min時，乳化液的BOD分別降到72.30mg/L和141.18mg/L。Al(SO)投加量及攪拌時間對乳化液濁度的去除效果243表4攪拌10min、20min和A1(SO)投加量對濁度指標的變化(NTU)243A1(SO)投加量468243(g)210min12.69.8028.6053.4020min032.631.8053.0062.600投加量E圖3不同投加量Al(SO)對乳化液濁度的去除率243圖3表明：攪拌10min和20min都使得乳化液的濁度去除率由穩(wěn)定后而不斷減小，其中攪拌在10min對此乳化液的處理效果比攪拌20min處理效果好，兩者在投加量4g范圍內濁度比較穩(wěn)定，之后濁度的去除率逐漸變小。但攪拌20min的濁度去除率比攪拌10min的更低，這說明可能是攪拌強度對乳化液濁度導致其增大［口。總之，溫度控制在40°C，攪拌10min，投加量為4g/50mL對乳化液的去除效果最佳。3、結論⑴此乳化液最佳的破乳條件：溫度控制在40C，攪拌時間20min，硫酸鋁投加量為4g/50mL，COD去除率為99.95%；攪拌10min，BOD去除率99.98%；攪拌10min，濁度的去除率達到99.97%。⑵硫酸鋁的投加量越大對50mL的乳化液去除效果越差，因此，根據(jù)乳化液的具體情況選擇合理的投加量，否則是浪費試劑。⑶由實驗可知硫酸鋁破乳效果很好，破乳之后由原來的乳白色很快的退去，水面上只漂游一層黃色的油，下面是