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乳化废水预处理中的反乳化技术实验研究

乐虎电子游戏官网 2020-08-17 28人浏览

[]:本文内容是乳化废水预处理中破乳技术的实验研究.根据阴离子表面活性剂作为乳化废水主要添加成分的特点,选择阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为破乳剂,并根据CPAM用量,搅拌速度,反应时间对COD和含油量进行调节,以选择乳化废水..悬浮固体(SS)的去除率用作乳液的破乳效果的评价指标.CPAM剂量的最终确定是0.25 g / L,在150 r / min搅拌下反应是10分钟.这时,COD,油含量,SS的去除率分别为75.37%,97.04%,100%,油,SS和添加的破乳剂以黑色粘性粘性污泥的形式去除,油水分离方便,快捷,高效.油泥的热值高达35992kj / kg,比原煤的热值(20934 kj / kg)高,可以用作替代燃料.另外,采用其他厂家生产的不同乳化废水进行破乳验证实验,结果表明CPAM作为乳化废水的破乳剂具有一定的通用性.

乳液废水主要来自切割,研磨,锻造和其他金属加工行业.它通常是碱性的,具有高有机物,油含量,杂质和悬浮固体的特征.这是一种高浓度且难以处理的废水.,如果不能得到有效的治疗,将会对环境和人类健康造成极大的危害[1].破乳是乳化废水处理中的关键步骤.当前主流的破乳方法可以分为物理方法和化学方法[2].物理方法主要是通过调节温度(热处理,冷冻和融化),借用外力(重力,离心力,振动,膜技术,超声和电磁技术等)来破坏油-油分离.乳液的水界面实现油水分离.破乳通常需要物理方法.时间长或能耗高.化学破乳方法是通过添加化学剂改变油水界面的性质或强度来实现破乳.通常,化学破乳对破乳剂具有很强的选择性.通常,破乳后废水中需要进行后续的气浮和凝结.其他技术可进一步去除破乳后废水中的油或悬浮固体.本研究从乳化废水的快速破乳开始,以化学破乳为基础,选择阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为破乳剂[3],研究其破乳效果及影响因素.

1.实验部分

1.1各项指标的分析方法

pH值通过pH S-3C精密pH计测量,COD分析采用快速气密催化消解法.通过重量法确定油含量,通过重量法确定悬浮固体(SS),通过5E-C5500确定发热量.

1.2乳化废水的质量

实验中使用的废水是工厂生产的乳化废水,其指标见表1.

1.3破乳剂的选择

由于大多数乳化添加剂是阴离子表面活性剂,因此,您可以选择带相反电荷的破乳剂-阳离子破坏油水界面的双电子层结构[4].另外,所选的破乳剂还需要具有絮凝和附聚作用,以便可以同时进行破乳.同时,去除乳液废水中的SS,达到破乳和絮凝的双重目的.最后,本研究选择阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为破乳剂.本实验中使用的CPAM浓度为0.1%,分子量为1000万.实验前已完成制备,静置和老化12小时后即可使用.

1.4实验方法

1.4.1剂量的确定

在量筒中测量500mL乳液废水,将其倒入800 mL烧杯中,调整搅拌装置的速度为200 r / min,根据体积比分别添加1%,5%,10%,15%,20%,25%,30%,40%浓度0.1%CPAM溶液, 30分钟后停止搅拌,静置2小时后,通过虹吸法提取下部澄清液体,以确定COD,油含量和SS含量.

1.4.2搅拌速度的测定

在量筒中测量500 mL乳液废水,将其倒入800 mL烧杯中,加0.由3.2.1确定的1%CPAM将速度调整为100 r / min,150 r / min,200 r / min,250 r / min,300 r / min,400 r / min,并在反应30分钟后停止搅拌.静置2小时后,使用虹吸法提取澄清液体的下部,以测定COD,油含量和SS含量.

1.4.3反应时间的确定

< p>在量筒中测量500 mL乳液废水,将其倒入800 mL烧杯中,将速度调节至1.4.2的测定值,并添加.4应当以0.1%CPAM的确定剂量取样3分钟,5分钟,8分钟,10分钟,15分钟,30分钟和60分钟,以确定COD,油含量和SS含量.

2.结果与讨论

2.1确定最佳剂量

从图1和图2可以看出,随着CPAM剂量的增加,COD的去除率,油含量和SS逐渐增加,废水的浊度也随着剂量的增加而逐渐降低.当CPAM用量为0.25 g / L时,各项指标的去除率均达到最大值.水中的COD,油含量和SS的浓度分别为:8440 mg / L,92 mg / L和0 mg / L.COD,油含量和SS的去除率分别为:75.25%,96.79%和100.00%.废水是透明的.,最终以黑色粘性污泥的形式除去油和SS.但是,随着CPAM剂量的增加,COD,油含量和SS去除效果会降低.主要原因是CPAM过量添加.CPAM本身是高分子有机物.过量的CPAM会增加废水中的COD.CPAM本身带正电.基于破乳和凝结的压缩双层机制,过量的CPAM使颗粒表面带正电.根据相同极的排斥原理,它降低了油和SS的去除效果.因此,对于这种废乳液水,CPAM的最佳用量为0.25 g / L.

2.2搅拌速度对处理效果的影响

图3显示了CPAM的COD去除乳化废水的效果.从图中可以看出,搅拌速度对COD的去除率有一定影响,不同搅拌速度下COD的去除效果也不同.在第一阶段,COD去除效果随着搅拌速度的增加而增加.当搅拌速度大于150r / min时,它进入第二阶段,并且COD去除效率随着速度的增加而开始下降.主要原因是:搅拌速度太慢,CPAM和乳化废水不能快速,充分,均匀地混合,在一定的反应时间内破乳不完全.一方面,流出物中的油含量增加,并且混凝效果也受到影响.SS和SS都会增加废水中的COD;当搅拌速度过快时,虽然有利于混合和快速反应,但也会破坏已经形成的污泥絮凝物.污泥絮凝物高速搅拌产生的剪切力底部被分解成细小的絮凝物,影响了处理效果.因此,当反应搅拌速度为150r / min时,COD去除效果最好.此时,COD,油含量和SS去除率分别为80.53%,92.43%和100%.

2.3反应时间的确定

图4显示了每种指示剂在不同反应时间下的去除效果.从图中可以看出,随着反应时间的增加,COD,油含量和SS去除效果逐渐增加.当反应进行到十分钟时,指示器基本上没有变化,表明破乳作用已经完成.因此,反应时间是固定的.十分钟

总结:工厂生产的乳液废水可以用CPAM作为破乳剂处理.最佳处理条件为:在150 r / min搅拌下,CPAM用量0.25 g / L,反应10 min,此时出水COD为8400 mg / L,去除率为75.37%,油分为85 mg / L.L,去除率为97.04%,SS低于检测极限,去除率为100%.最终油,SS和添加的絮凝剂以黑色粘稠污泥的形式被去除,流出物为黄色透明,油水分离方便,快捷且高效.在这些条件下的最终废水质量请参见表2.

3.污泥的利用探讨

破乳后产生的灰黑色粘稠污泥中含有大量的油脂,高分子物质和其他杂质,有机物含量高,具有一定的发热量.在该实验中,在分离之后测量在实验过程中产生的絮凝剂沉淀材料的热值.结果示于表3.结果表明,油泥的发热量高于原煤的发热量(20934 kj / kg),可以送去焚烧或用作替代燃料.

4废水验证

为了研究该方法对其他乳液废水的适用性,特别是设计本实验.

4.1废水源和水质

在这项研究中,另外选择了两种乳化废水进行实验验证.第一种是某工厂生产的乳液废水,第二种是在企业的振动膜超滤系统处理不同来源的乳液废水过程中产生的高浓度浓缩液.废水质量见表4.

4.2实验方法

由于水质不同, CPAM剂量也不同,因此该验证在实验中,对两种选定废水的CPAM剂量进行了研究.没有研究搅拌速度和反应时间.主要目的是探索这种方法的普遍适用性.具体的实验方法如下:在300 mL的量筒中对以上两种废水分别进行测量.在mL烧杯中,将搅拌速度调节至150 r / min,添加不同量的0.1%CPAM溶液,并取样10分钟,以检测废水中的COD,油含量和SS.

4.3实验结果

CPAM对选择的两种乳化废水具有一定的去除效果.随着用量的增加,COD,油含量和SS的去除效果变化趋势与以前的实验现象基本相同.废水澄清透明,略带黄色,油和SS以灰黑色粘稠污泥的形式除去.在验证实验中选择的第一批乳化废水的最佳CPAM量为1.2 g / l.此时,COD,油含量和SS去除率分别为90.64%,98.04%和99.92%;浓缩液CPAM的最佳使用量为2 g / L,COD,含油量和SS的去除率分别为94.75%,90.98%和99.90%.可以看出,尽管不同乳化废水的CPAM用量不同,但CPAM反乳化技术对以阴离子表面活性剂为主的乳化废水具有一定的通用性.两种乳液废水的处理效果如图6所示.

5.结论

本文从乳化废水的化学破乳机理入手,选择阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为破乳剂处理不同的乳化废水,得出以下结论:

(1)对实验中使用的乳化废水具有良好的处理效果,处理条件为:150 r搅拌/ min,CPAM用量为0.25 g / L,反应为10 min.COD,含油量和SS的去除率分别为75.37%,97.04%和100%,具有良好的破乳效果和高效率;

(2)某生产商和某企业的振动膜超滤系统生产的浓缩液,用于处理不同来源的乳化废水,选择的第一批乳化废水的CPAM用量为1.2 g / L.此时,COD,含油量和SS去除率分别为:90.64%,98.04%和99.92%;该企业的振动膜超滤系统在处理不同来源的乳化废水时生产的高浓度浓缩物CPAM为2 g / L时,COD,油含量和SS的去除率分别为94.75%,90.98%和99.90% , 分别.结果表明,对于以阴离子表面活性剂为主的乳化废水,CPAM破乳技术具有一定的通用性,但不同乳化废水的CPAM破乳剂用量不同;

(3)具有很高的发热量,可以送去焚烧或用作替代燃料.

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