乳化液废水是什么有效处理方法是什么
时间:2024-12-23 14:02:01
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乳化液废水是一种工业废水,主要来源于金属加工、机械制造、汽车工业等行业。
乳化液废水含有油类(如矿物油、动植物油等)和水,油滴以微小颗粒的形式均匀分散在水中,这是因为其中添加了乳化剂。乳化剂一般是表面活性剂,它的分子结构中同时具有亲水基团和亲油基团。亲油基团与油滴相结合,亲水基团则与水相结合,从而使油滴能够稳定地分散在水中,形成乳化液。
除了油和乳化剂外,乳化液废水还可能含有金属屑、污垢颗粒、添加剂(如防锈剂、润滑剂等)以及在加工过程中混入的化学物质。例如,在金属切削加工中,乳化液废水中可能含有从切削刀具和被加工金属上脱落的金属碎屑,这些金属碎屑会增加废水的复杂性。
乳化液废水对水体的影响
乳化液废水中含有大量的有机物,如油类、乳化剂等。这些有机物进入水体后,会消耗水中的溶解氧。微生物在分解这些有机物时,需要消耗氧气进行代谢活动。
乳化液中的油类物质会在水体表面形成油膜。这层油膜会阻碍阳光穿透水体,影响水中藻类等浮游植物的光合作用。浮游植物是水生生态系统中的初级生产者,它们的光合作用受到抑制,会减少氧气的产生,进一步破坏水体的生态平衡。
乳化液废水会使水体的酸碱度(pH值)发生变化。一些乳化剂本身呈酸性或碱性,大量的乳化液废水进入水体后,可能会使水体的pH值出适合水生生物生存的范围。同时,乳化液中的电解质等成分也会改变水体的电导率等物理化学性质,影响水中微生物的活性和水生生物的生存环境。
乳化液废水的有效处理方法
(一)物理处理法
1. 重力分离法
原理:利用油和水的密度差异,使乳化液中的油滴在重力作用下上浮到水面,从而实现油水分离。一般情况下,油的密度比水小,当乳化液废水静置足够长的时间后,油滴会逐渐聚集并上浮。
应用:在一些简单的乳化液废水处理中,会设置隔油池。隔油池通常有平流式隔油池和斜板式隔油池等。平流式隔油池是让废水缓慢流过一个较长的水池,油滴在流动过程中上浮到水面,然后通过刮油装置将油收集起来。斜板式隔油池则是利用斜板增加油滴上浮的面积和距离,提高油水分离的效率。
2. 过滤法
原理:通过过滤介质(如石英砂、活性炭、纤维等)截留乳化液中的油滴和固体杂质。当乳化液废水通过过滤介质时,油滴和较大的固体颗粒被阻挡在过滤介质的表面或内部。例如,纤维球过滤器就是利用纤维球的吸附和截留作用,将乳化液中的油滴和杂质去除。
应用:在实际处理中,常常将过滤法作为预处理或深度处理的一个环节。在预处理阶段,可以去除较大的杂质和部分油滴,减轻后续处理工艺的负担。在深度处理阶段,用于进一步净化水质,去除残留的细小油滴和其他污染物。
3. 离心分离法
原理:利用高速旋转产生的离心力,使乳化液中的油滴和水快速分离。在离心力的作用下,密度较大的水被甩向离心机的外侧,密度较小的油滴则聚集在离心机的中心位置。
应用:这种方法适用于处理含油浓度较高的乳化液废水,处理效率较高。但离心分离设备的投资和运行成本相对较高,常用于对处理效果和处理速度要求较高的场合,如大型机械加工企业的乳化液废水处理车间。
(二)化学处理法
1. 混凝沉淀法
原理:向乳化液废水中加入破乳剂,破乳剂在水中水解产生的胶体物质可以吸附乳化液中的油滴和其他小颗粒杂质。这些吸附了杂质的胶体相互碰撞、聚集,形成较大的絮体沉淀下来。
应用:常用于乳化液废水的初级处理,可以有效降低废水的浊度和含油率。但需要注意的是,混凝沉淀后的污泥需要妥善处理,否则可能会造成二次污染。
2. 酸化破乳法
原理:通过加入酸(如硫酸、盐酸等)调节乳化液废水的pH值,使乳化剂失去乳化作用,从而使油滴从乳化液中分离出来。例如,对于一些以阴离子型乳化剂(如脂肪酸皂)形成的乳化液,加入酸后,乳化剂中的脂肪酸根离子会与氢离子结合,生成脂肪酸,乳化液的稳定性被破坏,油滴就可以通过重力分离等方法去除。
应用:在处理某些特定类型的乳化液废水时非常有效,但需要准确控制酸的用量,避免过度酸化对后续处理工艺和环境造成不良影响。
3. 氧化法
原理:利用氧化剂(如臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等)将乳化液废水中的有机物氧化分解为二氧化碳和水等物质。
应用:氧化法可以有效去除乳化液废水中的难降解有机物,提高废水的可生化性。但氧化剂的成本较高,而且在处理过程中需要注意防止氧化剂泄漏等问题。
(三)生物处理法
1. 活性污泥法
原理:在曝气池中,利用活性污泥中的微生物(主要是细菌、原生动物和后生动物等)分解乳化液废水中的有机物。微生物在有氧的条件下,将有机物分解为二氧化碳和水等简单物质。活性污泥中的微生物形成一个复杂的生态系统,它们通过吸附、吸收和代谢等过程去除废水中的污染物。
应用:这是一种常用的生物处理方法,处理效果稳定。但活性污泥法对水质和水量的变化比较敏感,需要良好的运行管理,以保证微生物的生长环境和处理效果。
2. 生物膜法
原理:通过在载体表面(如填料、滤料等)培养生物膜,乳化液废水在流经生物膜时,废水中的有机物被生物膜中的微生物分解。生物膜是由微生物及其分泌的胞外聚合物组成的复杂结构,微生物在生物膜内形成不同的功能层,从外向内依次对废水中的有机物进行分解和转化。
应用:生物膜法具有抗冲击能力强、无需污泥回流等优点。在处理乳化液废水时,可以有效去除其中的有机物,而且运行管理相对简单,是一种很有前景的处理方法。