28

Feb

2020

废水处理工艺之乳化油废水破乳技术

1机械破乳

通常是采用离心分离，利用油、水的密度不同，经离心加热而使油相的粘度降低而加快破乳，该方法在乳化油废水的实际处理上应用较少。

2物理法

常用的物理破乳法有电沉降法、超声波法、过滤法等。电沉降法主要用于油包水（W/O）型乳化液破乳；超声波破乳作用的强度不应太大，否则可能导致分散；过滤破乳是使乳状液通过多孔材料或过滤装置实现油水分离。物理法在乳化含油废水处理上的实际应用也较少。

3化学破乳法

化学破乳法主要是改变乳化液的类型和界面性质，使它变的不稳定而发生破乳。通常是通过投加药剂来实现这一过程，工程上应用较为广泛。化学破乳法大体上有以下几种：

◆  ◆  ◆

● 酸碱破乳

含油废水中细微的油滴表面往往覆盖一层带有负电荷的双电层，通过用酸将废水调至酸性，产生的质子就会中和双电层，改变液滴表面带电情况，破坏其稳定性，促进油滴凝集，并得到分离。PH调节多为硫酸、磷酸二氢钠或二氧化碳，通常伴随有加热升温过程，再以石灰或碱液中和，最终实现油水分离。这种方法的特点是工艺和设备比较简单，效果稳定，但一般效率较低，出水含油量较高，常作为一种含油废水预处理方法使用。

◆  ◆  ◆

● 无机混凝剂破乳

乳化油废水中加入金属盐类化合物，其阳离子部分可以起去除乳化油界面存在的表面活性剂及抑制双电层的作用，使油滴经凝集、吸附等机理而被去除。根据Sehulze-Hardy法则，各种金属离子的混凝作用与其离子价数的六次方在正比，故铝盐、铁盐广泛作为无机混凝剂来处理废水，如硫酸铝、明矾、碱式硫酸铝、碱式氯化铝、三氯化铝、磷酸铝、复配粉末药剂和三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁等。此外，钙盐、镁盐、锌盐、矿泥等系列来可作为破乳剂使用，如硫酸钙、碳酸钙、氯化钙、硫酸镁、硅酸镁、硝酸镁、氯化锌、硼泥、电石糊等。无机混凝剂破乳的特点为：效果较稳定，处理费用较低，一般需结合混凝沉降或气浮工艺，但处理效果受废水中表面活性、乳化剂类型影响较大，适合于处理稳定性较差的乳化油废水，目前在实际废水处理中应用广泛，存在的问题是渣量较大，适用乳化油废水不广等。

◆  ◆  ◆

● 有机絮凝剂破乳

有机絮凝剂可分为两种，一种为高分子药剂，破乳机理一般以吸附架桥作用为主，高分子絮凝剂又有阳离子型、阴离子型、非离子型等，如含阳离子，则可体现有一定程度的电中和特性。另一种为表面结构改性物，通过改变乳化油废水中表面活性物质的特性而使表面失稳使油水分离。高分子絮凝剂主要有聚丙烯酰胺系列、聚丙烯睛系列、聚胺系列、聚醚系列、天然改性物系列等：表面结构改性物则以表面活性物质为主，种类较多，如十二烷基苯磺酸钠、高级脂肪酸钠、某些脂肪酸盐等。有机絮凝剂破乳的特点为专一性较强，适用于难破乳处理的场合，效果较好。问题是有机絮凝剂种类繁多，实际使用中选用的难度较大，而且价格相对较贵，国内的研究相对滞后，大多停留在实验室阶段，可供选择的品种较少。

◆  ◆  ◆

● 无机与有机药剂的复配或配合使用

为取得优良的破乳效果，往往把一些无机混凝剂与有机絮凝剂做成复配制剂使用，或者将二者配合使用，在实际的工程上这类应用较多。其最大的特点是可以获得最大颗粒的絮体，并把油滴凝集或吸附而去除，也可加入二种不同分子量的聚合物，一个分子量较小，而另一个较大，这可取得较大的絮体，相应的处理效果也更好。

由上可见，采用化学破乳法较常用，化学法中采用无机混凝剂破乳，适合于处理稳定性差的乳化液。采用有机絮凝剂破乳适用于难破乳处理的场合，效果较好，但其专一性较强，有机絮凝剂种类繁多，在多品种乳化液破乳实际使用难度较大。

而采用酸碱破乳，对各种乳化液均有效，只不过破乳效率高低而已，酸碱破乳适合多品种乳化液破乳场合。

1）针对乳化液废水含油量较多的情况，一方面在设计过程中可以将乳化液收集池分为二格，前面一格为调节池，后面一格预搅拌池。前面一格调节池中可以采用人工清理浮油的方式来清理表面浮油，后面一格预搅拌池中装有潜水搅拌机，通过搅拌的方式来防止沉淀物沉积于预搅拌池中，堵塞水泵的进水管。

2）加强乳化液破乳的效果，这样可以增加后级沉淀+气浮设备的处理效果。

乳化液废水中含有乳化剂、脱脂剂以及固体粉末等，该类污水化学稳定性好，难以通过静置或自然沉淀法分离。乳化液是在油或脂类物质中加入表面活性剂，然后加入水。油和脂在表面活性剂的作用下以极其微小的颗粒分散在水中，由于其特殊的结构和极小的分散度，在水分子热运动的影响下，油滴在水中是非常稳定的，就如同溶解在水中一样。这种乳化液通常称为水包油型乳化液，其乳化液中含有脱脂剂、悬浮物等，因此形成的乳化液稳定性更好。乳化液一般需采用化学药剂进行破乳，使含油废水中的乳化液脱稳，然后投入絮凝剂进行絮凝，使脱稳的油滴通过架桥吸附作用凝聚成较大的颗粒，再通过气浮的方法予以分离，一般根据废水中的含油浓度决定采用一级或二级气浮。

以上通过对乳化液废水水质的分析可知，处理乳化液其中至为重要的一步就是加入药剂进行破乳，为加强破乳的效果，采用酸化破乳法来进行处理。

酸化破乳法：乳化液废水油滴表面往往覆盖一层带有负电荷的双电层，宜将废水用酸调至酸性，PH值控制在3～4之间，产生的质子会中和双电层，通过减少液滴表面电荷而破坏其稳定性，促使油滴凝聚，同时可使存于油——水界面上的高碳脂肪酸或高碳脂肪醇之类的表面活性剂游离出来，使油滴失去稳定性，达到破乳的目的。

3）乳化液废水进行加药破乳之后破坏了其稳定性，会产生部分不可溶性沉淀物，宜增加沉淀设备来进行处理不宜直接进入气浮来处理，这样做的目的是保证气浮去除破乳之后的浮油及COD等有机污染物。

4）前级破乳中采用三种药剂来进行破乳絮凝，即酸液、絮凝剂和氯化钙。

5）气浮装置用来保证处理效果。气浮装置前面加药装置需添加絮凝剂和助凝剂。