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工业废水处理系列

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切削液废水处理设备

切削液废水处理设备

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切削液废水处理设备介绍
机械加工切削废液中所含主要污染物有油类物质(浮油、乳化油等)、表面活性剂、难降解有机物及部分残存可溶性金属或者泥沙,目前国内外处理该废水主要方法有化学法、物理法、生化法及各方法的联用技术,下面逐个介绍各种方法的主要过程及优缺点。

切削液的预处理方法
切削废液由于其成分复杂,化学稳定性好,故直接处理难度较大,一般需先经过预处理再进行后续处理。预处理主要是对废液进行破乳,以除去废液中油包水或者水包油中的油类物质。根据乳化剂的作用的不同,乳化液稳定的原因包括界面张力、界面膜的性质和界面电荷。乳化废液的破乳处理过程中可以根据这些影响因素使其失稳而易于处理。下面就逐一介绍破乳的具体方法。

酸析法
通常的酸析是指在酸性条件下,某些物质由溶解态或胶体态转化为悬浮态,从而将油类物质等从液体中分离出来的方法,该类方法操作简单,所用药剂一般为浓硫酸、硝酸等强酸性物质,也可用废酸液代替纯的酸性试剂。王浪等人利用硝酸对废乳化液进行破乳处理,结果COD去除率可达97.80%,浮油量少,且为后续的芬顿处理提供了适宜的pH条件。李义久等人利用浓硫酸对电子感光脱膜乳化废水进行酸化破乳,在pH调至4以下时,COD去除率达75.2%,废液清澈透明,沉淀易于分离。

盐析法
盐析法是指向废水中投加无机盐类物质至一定浓度,破坏油珠的水化膜,一般常用电解质有氯化钙、氯化镁、氯化钠、硫酸钙、硫酸铝钾等等。刘宏用不同的电解质对乳化切削废液进行盐析破乳研究,结果表明:阳离子电荷越大,破乳效果越好;金属离子为相同价态时,其半径越小,破乳能力越强,这是因为金属离子的半径越小,其电场强度越大,使得油珠扩散双电层的有效厚度减小,其双电层的电位分布宽度和陡度降低,从而易于破乳。但盐析法通常效果不如酸化法,而且盐析法药剂投加量较大,价格较贵并会带来大量污泥沉淀,给处理带来较大麻烦。

混凝沉淀法
混凝沉淀法是目前国内外普遍采用的一种预处理方法,它具有经济简便、处理效率高的特点。混凝法指向废水中投加混凝剂和助凝剂,利用混凝物质的吸附架桥、沉淀网捕等作用,使微粒油珠相互聚结变大,成为较大的集合体,再借助其它常规方法实现固液的分离和去除。混凝剂有无机、有机和微生物三大类,其中有机混凝剂又可分为有机高分子和天然高分子两种。
(1)无机混凝剂无机混凝剂在水处理中用量比较大,在近些年来工业化的发展中,无机混凝剂不仅在产量上大大增加,在技术上也有了明显的进步和提高,尤其在无机高分子混凝剂、复合型混凝剂的研究方面比较热门。无机高分子混凝剂按金属盐类的组成可分为铝盐系、铁盐系。而现阶段水处理常用的无机高分子混凝剂有聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合氯化铝铁、聚硅酸铝铁等等。薛笑莉等人分别使用聚硅酸铝铁、聚合氯化铝和聚合硫酸铁对钢厂和造纸厂废水进行混凝试验,结果表明,聚硅酸铝铁在除浊、除色方面效果均较好,且污泥沉降体积最小,沉降时间最短,速度最快。Ghafari等用聚合氯化铝处理垃圾渗滤液,当最佳投加量为2g/L,pH为7.5时,COD、浊度、色度和TSS去除率分别为43.1%、94%、90.7%和92.2%,比普通铝盐混凝效果更具优势。Ma等人还进行了PAC去除废水中某种污染物的研究,他们做了对内分泌干扰物双酚A的试验研究,考察了pH、PAC投加量、TOC值和浊度对其去除效果的影响,结果表明,在最佳PAC投加量为2.6倍的双酚A(摩尔比),pH为9时,得到最佳的去除效率。(2)有机混凝剂有机混凝剂种类较多,一般分为天然有机混凝剂和合成
有机混凝剂两大类,如果从结构上来分,则有阴离子型、阳离子型和非离子型三大类。有机混凝剂中,聚丙烯酰胺应用最为广泛,其分子量在50-600万之间,它以优异的性能在水处理行业中得到了广泛的应用。杨爱丽等人使用不同的相对分子质量的阳离子型聚丙烯酰胺对含钚(含量较低)废水进行混凝试验,结果显示在PAM投加量为10-6g/L,pH为12时,钚的去除率可达95%以上,产生的泥浆和沉渣量均比以无机絮凝剂为混凝剂时低,效果较好。许琳科等人用PAC和PAM联合混凝处理垃圾渗滤液,结果表明,在pH为8时,投加0.1%PAM后大大提高了PAC的混凝效果,COD去除率增加了近一倍,并且在絮凝混合阶段投加去除率最高,在絮凝阶段次之,沉淀阶段去除率最低,说明PAC与PAM相互配合进行混凝可使效果显著提高。也有很多研究者对PAM进行复配和改性,从而提高其混凝效果。朱驯等通过对丙烯酸等四种物质的酰化、酯化及季铵化三步反应制成新型阳离子单体DBPMA,并将其与丙烯酰胺聚合,得到分子量约为400万的聚合物,且将该聚合物通过对模拟废水进行混凝试验,发现混凝效果好,形成絮体较大、沉降速度较快。Ahmad等研究了聚铝与C-PAM复配处理造纸制浆废水,结果表明复配后出水浊度、TSS和COD去除率分别达到99.7%、99.5%和95.6%,效果非常好。
(3)微生物混凝剂微生物混凝剂是一种新型混凝剂,是一类由微生物或者其分泌物产生的代谢产物,它具有生物分解性和安全性,新型、高效、无毒且廉价。它与普通混凝剂相比,优点比较多:容易固液分离,形成的沉淀及泥量较少;容易被微生物通过自身的代谢反应降解,无毒性、无害性;无二次污染;适用性广;具有较好的除浊性和脱色性能。不同类型的微生物混凝剂生成菌所产生的混凝剂需要不同的条件,其影响因素较多,其中培养基的碳源、氮源以及培养温度、pH值和通气速度等是影响其产生的主要因素。但是微生物混凝剂目前还不能广泛应用,其今后的发展方向主要表现在以下几个方面:探索和研究微生物混凝剂在工业生产中的应用和推广,主要目的是降低微生物混凝剂的生产成本;根据不同的目标废水,开发和培养出具有针对目标废水的高效的微生物混凝剂;进行混凝剂的复配,从以往的研究来看,复合型混凝剂往往具有更好的混凝效果,因而对微生物混凝剂进行科学合理的复配,能大大提高混凝的处理效果,降低处理的费用等。

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