乳化液的破乳处理及指标的测定

乳化液的破乳处理及指标的测定徐金良身份证号：32072119900215****摘要：由于冷轧乳化液COD=1.99X106mg/L、BOD=696751mg/L都很高，为了后续更易于生化处理，须先破乳该废液。本文采用凝聚法以A1(SO)做絮凝剂，243对水中胶体杂质发挥压缩、中和、架桥作用，从而把杂质去除。依此原理，研究了A1(SO)破乳除油的性能，考察了搅拌时间、A1(SO)投加量对A1(SO)破乳243243243除油的影响，找出了最佳的操作条件：在温度控制在40°C和硫酸铝投加量为4g/50mL条件下，当搅拌时间20min时，COD去除率为99.95%；当搅拌10min时，BOD和浊度去除率分别为99.98%和99.97%。关键词：冷轧乳化液；絮凝剂；破乳；理化指标刖言随着汽车、建筑等行业的飞速发展，我国的金属加工业也如雨后春笋般发展起来［1］。在其中具有降低轧制压力、减少轧制能耗及轧辊辊耗、冷却轧辊及带钢、控制板形，良好的轧后及退火表面清洁度及优良的工序防锈能力等特性，作为装备车间对零部件和金属表面进行切削、研磨等冷却剂和润滑剂的乳化液的需求量随之大幅增加［2］。针对乳化液稳定的特性，需要先破乳来达到进一步的后续处理，目刖主要的破乳方法有盐析法、酸碱法、凝聚法(絮凝法)和混合法等，其中以凝聚法的应用较多⑶。絮凝法破乳就是电解质投入乳化液后，一方面利用胶粒的带电性，使其与加入化学试剂相互吸引，这必然就压缩胶体外层，使•电位变低，从而由原来的电位引起的静电斥力占优势而使胶粒长期稳定性而破坏，油滴产生凝聚而实现破乳目的。另一方面是有些金属盐类，溶解于水后形成胶体溶液，在一定的条件下产生毛绒状絮凝物，吸附微细油滴而使得废水得到净化⑶。为此絮凝剂的选择是关键，考虑到实验室已有的设备和药品价格问题，其次铝盐和铁盐作为混凝剂主要是以其水解产物发挥混凝作用，即低电荷高聚合度的无机高分子起到混凝作用，且A13+不仅可以起到盐析作用，也具有显著絮凝作用。以此为基础本实验采用凝聚法选用A1(SO)做絮凝剂，通过实验分析试剂投加量、搅拌时间对乳化液的破乳效果，243以破乳前后的乳化液的COD、BOD、浊度指标来考察。1、材料和方法1.1研究对象与评价指标1.2.研究对象：实验室模拟乳化液3.评价指标：COD、BOD和浊度1.2研究水样将某企业的轧制油配制成3%的乳化液，该废液呈乳白色，经测定该废液的COD=1.99X106mg/L,BOD=696751mg/L,PH=7，浊度=45200NTU。1.3破乳试验所需主要仪器生化培养箱/SPX-150B-Z型、不锈钢电热板/DB-3型、数显恒温水浴锅HH-4、循环水式多用真空泵、电子天平/AVY120、ZD浊度仪等1.4破乳试验主要试剂破乳剂：硫酸铝；COD:重铭酸钾标准溶液、试亚铁灵指示液、硫酸亚铁铵标准溶液、硫酸-硫酸银溶液、硫酸汞等；BOD:磷酸盐缓冲溶液、硫酸镁溶液、5氯化钙溶液、氯化铁溶液、碱性碘化钾溶液、接种稀释水、硫代硫酸钠溶液、葡萄糖-谷氨酸标准溶液等。1.5方案设计在A、B两个装有50mL的乳化液的烧杯中各加入2g硫酸铝，A烧杯搅拌10min,B烧杯搅拌20min,控制温度在40°C。同上步骤，分别改变硫酸铝的投加量为4g、6g、8g，其他条件不变。破乳后静止30min，取下层液体分别测其COD、BOD和浊度。1.6指标检测化学需氧量(COD)的测定、生化需氧量(BOD)的测定、浊度的测定2、结果与讨论2.1破乳的现象依据设计的方案，在搅拌10min或20min中的实验过程中，乳化液的乳白色逐渐退去，出现油水分离现象，上层为黄色的油体，下层为澄清的液体，在视觉上给人都是无差别，从而通过测定生化需氧量、化学需量和浊度来考察其差异。Al(SO)投加量及搅拌时间对乳化液COD的影响243考察硫酸铝的投加量和搅拌时间对乳化油的处理效果时，投加量分别是2g、4g、6g、8g都分别搅拌10min，其他条件不变，控制搅拌时间为20min，由此得到下表2；在根据表计算得乳化液的COD的去除效果，如图1所示：表2搅拌10min、20min和A1(SO)投加量对COD指标的变化(mg/L)243

(g)将隽W妄_-二将隽W妄_-二图1Al(SO)对乳化液COD值的去除效率10min7.061.68X2.88X4.24XX10310310310320min3.611.08X5.12X5.28XX103103103103图1表明：随着硫酸铝的添加量增大，COD的去除率都是先增大后变小，硫酸铝的投加量4g/50mL，搅拌时间控制在20min处理效果最好，去除效率接近100%，搅拌10min的次之。此时，搅拌10min和破乳剂的投加量为4g/50mL时，COD的值降到1.68X103mg/L，而搅拌20min和破乳剂的投加量4g/50mL时，COD的值降到1.08X103mg/L。表2可以看到COD的值由大变小又变大的趋势，从图1中更加鲜明的表达出COD的去除效果。破乳剂的投加量从4g/50mL增加到8g/50mL的过程中，搅拌10min时COD从1.68X103mg/L增加到4.24X103mg/L，去除效果变差；搅拌20min时COD从1.08X103mg/L增加到5.28X103mg/L，去除效果也变差。说明硫酸铝投加量在一定范围内絮凝效果好，但加入量过多时，因其本身带有多余电荷造成同性电荷排斥作用，引起油粒的重新分散、悬浮而是破乳效果下降丘。TOC\o"1-5"\h\zAl(SO)投加量及搅拌时间对乳化液BOD的影响2435表3搅拌10min、20min和A1(SO)投加量对BOD指标的变化(mg/L)2435A1(SO)投加量468243(g)210min209.0272.30627.42647.9820min127.74141.18787.261405.02TOC\o"1-5"\h\z图2Al(SO)对乳化液BOD值的去除效率2435图2表明：温度控制在40°C，随着硫酸铝的投加量增大，BOD5的去除率都出现先增大后变小，从投加4g/50mL的硫酸铝时开始转折，其中搅拌20min的对BOD去除率比搅拌10min的效率更差。硫酸铝投加量4g/50mL，分别搅拌10min、20min时，乳化液的BOD分别降到72.30mg/L和141.18mg/L。Al(SO)投加量及搅拌时间对乳化液浊度的去除效果243表4搅拌10min、20min和A1(SO)投加量对浊度指标的变化(NTU)243A1(SO)投加量468243(g)210min12.69.8028.6053.4020min032.631.8053.0062.600投加量E图3不同投加量Al(SO)对乳化液浊度的去除率243图3表明：搅拌10min和20min都使得乳化液的浊度去除率由稳定后而不断减小，其中搅拌在10min对此乳化液的处理效果比搅拌20min处理效果好，两者在投加量4g范围内浊度比较稳定，之后浊度的去除率逐渐变小。但搅拌20min的浊度去除率比搅拌10min的更低，这说明可能是搅拌强度对乳化液浊度导致其增大［口。总之，温度控制在40°C，搅拌10min，投加量为4g/50mL对乳化液的去除效果最佳。3、结论⑴此乳化液最佳的破乳条件：温度控制在40C，搅拌时间20min，硫酸铝投加量为4g/50mL，COD去除率为99.95%；搅拌10min，BOD去除率99.98%；搅拌10min，浊度的去除率达到99.97%。⑵硫酸铝的投加量越大对50mL的乳化液去除效果越差，因此，根据乳化液的具体情况选择合理的投加量，否则是浪费试剂。⑶由实验可知硫酸铝破乳效果很好，破乳之后由原来的乳白色很快的退去，水面上只漂游一层黄色的油，下面是