28

Feb

2020

廢水處理工藝之乳化油廢水破乳技術

1機械破乳

通常是采用離心分離，利用油、水的密度不同，經離心加熱而使油相的粘度降低而加快破乳，該方法在乳化油廢水的實際處理上應用較少。

2物理法

常用的物理破乳法有電沉降法、超聲波法、過濾法等。電沉降法主要用于油包水（W/O）型乳化液破乳；超聲波破乳作用的強度不應太大，否則可能導致分散；過濾破乳是使乳狀液通過多孔材料或過濾裝置實現油水分離。物理法在乳化含油廢水處理上的實際應用也較少。

3化學破乳法

化學破乳法主要是改變乳化液的類型和界面性質，使它變的不穩定而發生破乳。通常是通過投加藥劑來實現這一過程，工程上應用較為廣泛。化學破乳法大體上有以下幾種：

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● 酸堿破乳

含油廢水中細微的油滴表面往往覆蓋一層帶有負電荷的雙電層，通過用酸將廢水調至酸性，產生的質子就會中和雙電層，改變液滴表面帶電情況，破壞其穩定性，促進油滴凝集，并得到分離。PH調節多為硫酸、磷酸二氫鈉或二氧化碳，通常伴隨有加熱升溫過程，再以石灰或堿液中和，最終實現油水分離。這種方法的特點是工藝和設備比較簡單，效果穩定，但一般效率較低，出水含油量較高，常作為一種含油廢水預處理方法使用。

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● 無機混凝劑破乳

乳化油廢水中加入金屬鹽類化合物，其陽離子部分可以起去除乳化油界面存在的表面活性劑及抑制雙電層的作用，使油滴經凝集、吸附等機理而被去除。根據Sehulze-Hardy法則，各種金屬離子的混凝作用與其離子價數的六次方在正比，故鋁鹽、鐵鹽廣泛作為無機混凝劑來處理廢水，如硫酸鋁、明礬、堿式硫酸鋁、堿式氯化鋁、三氯化鋁、磷酸鋁、復配粉末藥劑和三氯化鐵、硫酸鐵、硫酸亞鐵等。此外，鈣鹽、鎂鹽、鋅鹽、礦泥等系列來可作為破乳劑使用，如硫酸鈣、碳酸鈣、氯化鈣、硫酸鎂、硅酸鎂、硝酸鎂、氯化鋅、硼泥、電石糊等。無機混凝劑破乳的特點為：效果較穩定，處理費用較低，一般需結合混凝沉降或氣浮工藝，但處理效果受廢水中表面活性、乳化劑類型影響較大，適合于處理穩定性較差的乳化油廢水，目前在實際廢水處理中應用廣泛，存在的問題是渣量較大，適用乳化油廢水不廣等。

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● 有機絮凝劑破乳

有機絮凝劑可分為兩種，一種為高分子藥劑，破乳機理一般以吸附架橋作用為主，高分子絮凝劑又有陽離子型、陰離子型、非離子型等，如含陽離子，則可體現有一定程度的電中和特性。另一種為表面結構改性物，通過改變乳化油廢水中表面活性物質的特性而使表面失穩使油水分離。高分子絮凝劑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：表面結構改性物則以表面活性物質為主，種類較多，如十二烷基苯磺酸鈉、高級脂肪酸鈉、某些脂肪酸鹽等。有機絮凝劑破乳的特點為專一性較強，適用于難破乳處理的場合，效果較好。問題是有機絮凝劑種類繁多，實際使用中選用的難度較大，而且價格相對較貴，國內的研究相對滯后，大多停留在實驗室階段，可供選擇的品種較少。

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● 無機與有機藥劑的復配或配合使用

為取得優良的破乳效果，往往把一些無機混凝劑與有機絮凝劑做成復配制劑使用，或者將二者配合使用，在實際的工程上這類應用較多。其最大的特點是可以獲得最大顆粒的絮體，并把油滴凝集或吸附而去除，也可加入二種不同分子量的聚合物，一個分子量較小，而另一個較大，這可取得較大的絮體，相應的處理效果也更好。

由上可見，采用化學破乳法較常用，化學法中采用無機混凝劑破乳，適合于處理穩定性差的乳化液。采用有機絮凝劑破乳適用于難破乳處理的場合，效果較好，但其專一性較強，有機絮凝劑種類繁多，在多品種乳化液破乳實際使用難度較大。

而采用酸堿破乳，對各種乳化液均有效，只不過破乳效率高低而已，酸堿破乳適合多品種乳化液破乳場合。

1）針對乳化液廢水含油量較多的情況，一方面在設計過程中可以將乳化液收集池分為二格，前面一格為調節池，后面一格預攪拌池。前面一格調節池中可以采用人工清理浮油的方式來清理表面浮油，后面一格預攪拌池中裝有潛水攪拌機，通過攪拌的方式來防止沉淀物沉積于預攪拌池中，堵塞水泵的進水管。

2）加強乳化液破乳的效果，這樣可以增加后級沉淀+氣浮設備的處理效果。

乳化液廢水中含有乳化劑、脫脂劑以及固體粉末等，該類污水化學穩定性好，難以通過靜置或自然沉淀法分離。乳化液是在油或脂類物質中加入表面活性劑，然后加入水。油和脂在表面活性劑的作用下以極其微小的顆粒分散在水中，由于其特殊的結構和極小的分散度，在水分子熱運動的影響下，油滴在水中是非常穩定的，就如同溶解在水中一樣。這種乳化液通常稱為水包油型乳化液，其乳化液中含有脫脂劑、懸浮物等，因此形成的乳化液穩定性更好。乳化液一般需采用化學藥劑進行破乳，使含油廢水中的乳化液脫穩，然后投入絮凝劑進行絮凝，使脫穩的油滴通過架橋吸附作用凝聚成較大的顆粒，再通過氣浮的方法予以分離，一般根據廢水中的含油濃度決定采用一級或二級氣浮。

以上通過對乳化液廢水水質的分析可知，處理乳化液其中至為重要的一步就是加入藥劑進行破乳，為加強破乳的效果，采用酸化破乳法來進行處理。

酸化破乳法：乳化液廢水油滴表面往往覆蓋一層帶有負電荷的雙電層，宜將廢水用酸調至酸性，PH值控制在3～4之間，產生的質子會中和雙電層，通過減少液滴表面電荷而破壞其穩定性，促使油滴凝聚，同時可使存于油——水界面上的高碳脂肪酸或高碳脂肪醇之類的表面活性劑游離出來，使油滴失去穩定性，達到破乳的目的。

3）乳化液廢水進行加藥破乳之后破壞了其穩定性，會產生部分不可溶性沉淀物，宜增加沉淀設備來進行處理不宜直接進入氣浮來處理，這樣做的目的是保證氣浮去除破乳之后的浮油及COD等有機污染物。

4）前級破乳中采用三種藥劑來進行破乳絮凝，即酸液、絮凝劑和氯化鈣。

5）氣浮裝置用來保證處理效果。氣浮裝置前面加藥裝置需添加絮凝劑和助凝劑。