冷轧乳化液废水处理方法及应用.pdf

冷轧乳化液废水处理方法及应用 李正要 宋存义 汪 莉 北京科技大学环境工程系, 北京 100083 摘要 对某钢铁公司油含量 6 200 mg L、COD 含量34 000 mg L的冷轧乳化液废水处理进行研究。 通过试验选定有机破 乳剂SYS 和聚合氯化铝联合破乳, 二级破乳后油去除率99. 58, COD 去除率 97. 79。 考察破乳剂投加量、破乳时间、 搅拌强度、pH 等对破乳效果的影响, 确定了二级破乳的最佳运行条件。采用隔油-破乳-气浮-过滤处理工艺, 出水 达到国家污水排放二级标准。 关键词 冷轧乳化液废水 破乳 应用 0 引言 废冷轧乳化液主要来自冷轧板材生产过程中冷 却水循环使用后外排废水 ,其废水的特点是有机物浓 度高, 含油高, 污染强度大 [ 1] 。我国对低浓度乳化液 废水处理己经有比较成熟的处理工艺 ,但对高浓度、 乳化严重的冷轧乳化液废水 , 仍未有成熟的解决方 案 [ 2- 6] 。国内使用的化学破乳剂主要是聚合氯化铝 PAC 或聚合硫酸铁 PFS 等无机聚合物, 其共同弊 端是破乳效果差 、 药剂用量大、产生大量难以处理的 氢氧化物污泥, 增加了废水中的溶解物质 ,易造成二 次污染 [ 7] ; 有机破乳剂在冷轧乳化液废水处理中的应 用研究鲜见报道 [ 8] 。东北某钢铁公司冷轧乳化液废 水油含量6 200 mg L, 乳化严重 ,公司曾用超滤法处理 该废水 ,试验结果不理想 ,主要问题是油类堵塞超滤 膜严重,使废水处理难以进行 。本研究选用有机破乳 剂SYS 和 PAC 联合破乳 , 废水经二级破乳后出水达 标; 该组合破乳剂与常规无机破乳剂相比具有用量 小、 破乳高效、 污泥产生量少的优点 ,为冷轧乳化液废 水处理提供了一条新途径 。 1 试验材料 某公司冷轧板生产过程中产生大量的冷轧乳化 液废 水, 水 量 10 m 3 h, 水 质 指 标 如 下 油 类 6 200 mg L ,COD 34 000 mg L , SS 800 mg L , pH 7. 8。 冷轧乳化液废水需要处理的主要对象是 COD 和油 类,而乳化液废水的 COD 主要来源于油类, 故该废水 处理的关键在于破乳除油 。 2 试验结果与讨论 2. 1 破乳剂的确定 破乳剂初步选用聚合氯化铝 PAC 、聚合硫酸铁 PFS 、 氯化铁 FC 、氯化铝 AC 和有机破乳剂SYS、 SYM 和 SYN 进行试验 ,结果见表1 所示。 表 1 破乳剂初步筛选试验结果 项 目FCACPACPFSSYMSYNSYS 出水含油量 mgL- 12 9552 8407009342 7141 410105 油去除率 52. 3454. 1988. 7184. 9456. 2377. 2698. 31 最佳投加量 mgL- 12 4002 0001 2502 00012. 51015 较佳pH值范围6. 0～ 8. 06. 0～ 8. 06. 0～ 9. 06. 0～ 8. 04. 0～ 9. 07. 0～ 8. 07. 0～ 10. 0 油泥多多多多少少少 表1 表明 冷轧乳化液废水破乳最有效的是有机 破乳剂 SYS ,该药剂优点是破乳高效 、 油泥产生量少。 但试验中发现SYS 破乳时形成的矾花小 ,不易聚结, 这一方面容易造成出水含油量高, 另一方面不利于后 续工艺的处理 。分别进行有机破乳剂SYS 与 FC、 AC、 PFS、 PAC 的联合破乳试验 ,结果如图 1 所示 。 由图 1可以看出, 组合破乳剂中以 SYS PAC 破 乳效果最好 , 即 SYS 投加量 15 mg L 、PAC 投加量 45 mg L时, 出水油含量 70 mg L 。SYS PAC 破乳机 理 SYS 为有机高分子聚合物, 加入水中后微细小油 粒结合到SYS 分子链上, 絮凝变大形成大量小油粒; PAC 提供大量多元羟基络合物 , 改变小油粒表面电 48 环 境 工 程 2008年 6 月第26 卷第3 期 荷,小油粒相互聚集在一起形成较大的油粒 ,实现油 水分离。选定 SYSPAC 为冷轧乳化液废水破乳剂 。 图 1 破乳后出水油含量 2. 2 破乳剂SYS PAC 投加量对破乳效果的影响 改变 SYS 与 PAC 的配比进行破乳试验, 结果表 明,SYS∶ PAC 为 1∶ 3 时效果最好, 按此配比 ,考察破乳 剂投加量对破乳效果的影响, 试验结果如图 2 所示 。 图 2 破乳剂投加量对破乳效果的影响 图 2 表明 ,随破乳剂投加量的增加, 出水油含量 和COD 降低较快, 当 SYS 投加量 12 mg L 、PAC 投加 量36 mg L时 ,破乳效果最好。若继续增大破乳剂投 加量 ,出水油含量降低很少, 且 COD 略有增加, 这主 要是SYS 本身为有机高分子, 随加入量增加导致COD 略有增加 。 2. 3 废水 pH 值对破乳效果的影响 破乳剂 SYS PAC 的投加量固定为 48 mg L , 改 变乳化液废水的 pH 值, 测定其破乳后出水的油含量 和COD值 ,结果如图 3 所示。 图3 废水 pH 值对破乳效果的影响 图 3 表明 pH 值7时 ,pH 的变化对破乳效果影 响较大 ,当 pH 在 7～ 10 时, 对破乳效果几乎无影响。 其主要原因是破乳剂 PAC 水解的最佳混凝形态 Al13 受pH 值影响较大 ,在低 pH 值时, 吸附和卷扫作用较 弱,表现为破乳效果不强 ; 在 pH 值为 7. 0～ 9. 0 时 ,吸 附和卷扫作用强, 破乳效果最好 [ 9] 。待处理的废水 pH 为 7. 8,不用调节。 2. 4 搅拌强度对破乳效果的影响 搅拌强度与破乳效果关系密切, 改变搅拌器转 速, 考察搅拌强度对破乳效果的影响, 结果如图 4 所示 。 图 4 搅拌强度对破乳效果的影响 图 4 表明 ,搅拌强度 4 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 26, No. 3, June ,2008