一种废乳化液的破乳处理方法与流程

本发明属于工业废水处理领域，涉及一种废乳化液的破乳处理方法，特别是切削、研磨、拉拔等金属加工过程中产生的废乳化液的破乳处理。

背景技术：

乳化液主要由矿物油、表面活性剂、添加剂和水组成，在金属加工过程中主要起润滑、冷却、防锈等作用，使用到一定程度后发生变质而成为废乳化液。随着工业的迅速发展，废乳化液的排放量与日俱增，给环境保护带来不小的压力。废乳化液中的COD通常高达数万甚至几十万，其最主要的污染物是矿物油。废乳化液进入水中后，油类物质漂浮于水面形成油膜，阻止空气中的氧气溶于水中，导致水生生物缺氧死亡，使水质恶化，造成环境污染。除此之外，废乳化液中的表面活性剂和有机胺类添加剂对水中的动植物也有害，通过生物富集和食物链进入人体后，会严重危害人体健康。

废乳化液中的COD绝大部分来源于油脂，有效除油(又称破乳)通常可达到80％以上的COD去除率，使液体由乳状液转变为透明清液，再通过生化、高级氧化、膜处理等方法处理后达标排放。现有的破乳方法主要有盐析法、酸化法、有机物破乳法、加热法等。

盐析法通常向废乳化液中加入钠、镁、钙盐，利用离子的电荷中和、双电层压缩等作用破坏油水界面膜而实现破乳。由于投药量大，破乳后水中含有大量的无机盐，不利于后续生化处理或膜处理；酸化法是向废乳化液中加入大量强酸，利用氢离子参与电荷中和，同时破坏稳定剂，使废乳化液失稳而实现破乳。酸化法所用的强酸属于危险化学品，存在安全隐患，而且后续需要投加大量的碱来中和强酸，会间接引入大量无机盐，不利于后续处理；有机物破乳法通常根据废乳化液的特性针对性地添加醇、醚类有机物，使废乳化液的状态偏离相平衡区而实现破乳。醇、醚类有机物通常具有难闻的气味，甚至带有毒性，如果用量较大，还会引入额外的COD。另外，破乳剂的选择需要较强的专业技能或前期试验；加热法是利用电热、蒸汽等能量来源使废乳化液的温度上升到相平衡区以上，使其 失去稳定性，再利用絮凝或膜法实现油水分离。该方法能耗很大，成本高，处理效率低，且往往不能单独起到破乳的效果。

上述破乳方法均有各自的局限性，且存在破乳效果不理想，清液略带浑浊、固液分离困难等问题。如果不能有效低实现固液分离，含油部分往往是不成形的固体或半固体，含水率较高，处理成本也很高。因此，开发一种更为简单有效的破乳方法，对废乳化液处理和促进环境保护具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种废乳化液的破乳处理方法，利用吸附和絮凝作用实现废乳化液的有效破乳，解决现有技术中存在的清液略带浑浊、固液分离困难等问题。

本发明的技术方案是：

一种废乳化液的破乳处理方法，采用膨润土、硅藻土和活性白土中的至少一种为吸附剂，采用聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺中的至少一种为絮凝剂，对废乳化液进行破乳处理。

所述的废乳化液的破乳处理方法，先通过吸附剂进行油脂吸附，再通过絮凝剂进行絮凝沉降，最后进行固液分离。

所述的废乳化液的破乳处理方法，该方法的具体步骤为：

1)向废乳化液中加入吸附剂，每升废乳化液中加入0.5g～20g的吸附剂，搅拌或用乳化泵打循环10min～60min；

2)向步骤1)的产物中加入絮凝剂，每升废乳化液中加入0.5g～20g的絮凝剂，搅拌1min～15min；

3)用氢氧化钠或碳酸钠或石灰乳调pH值到6～9，然后压滤或离心或静止沉降实现固液分离。

所述的废乳化液的破乳处理方法，废乳化液中同时含有重金属离子，在步骤1)中同时加入除重金属药剂，在破乳的同时去除废乳化液中的重金属离子。

所述的废乳化液的破乳处理方法，破乳处理后的废乳化液清澈透明，COD去除率可达90wt％以上。

本发明的设计思想是：

如图3所示，本发明方法的关键在于，利用多孔吸附剂对废乳化液中的油脂进行充分吸附，吸油后利用无机或有机高分子絮凝剂，使含油吸附剂颗粒团聚长 大，而将油脂包裹于絮体内，最后调pH值使絮凝剂水解并包覆于含有絮体表面(絮凝包覆)，实现油脂的有效吸附和固定。同时，多孔吸附剂的刚性和丰富的孔道使含油固体具备较好的透水性，便于最终实现固液分离。

本发明的优点及有益效果如下：

1、本发明提出的方法对金属拉丝、机械加工等行业产生的废润滑液、废切削液、废皂化液等高油脂废水均具有很好的破乳效果，水质适应性强，操作简单，COD去除率可达90％以上。

2、本发明所用的药剂均为廉价易得、无毒无害的药剂，操作安全、环境友好、成本低，可同时去除废水中的重金属离子和其它悬浮物，且不引入高浓度的酸、碱、盐及有机破乳剂，有利于后续深度处理。

3、本发明采用的吸附剂为多孔刚性材料，且吸油后被絮凝剂水解产物包覆，固液分离时油脂不易被挤出，滤饼透水性好，得到的滤饼含水率低，有利于减少固废产生量和固废处理成本。

附图说明

图1(a)-图1(b)为废润滑液和废切削液破乳前后的外观对比。其中，图1(a)废润滑液；图1(b)废切削液。

图2为废乳化液破乳后固液分离得到的滤饼外观图。

图3为废乳化液采用本发明的破乳处理原理示意图。

具体实施方式

在具体实施过程中，本发明废乳化液的破乳处理方法，采用膨润土或硅藻土或活性白土中的至少一种为吸附剂，采用聚合氯化铝或聚合氯化铁或聚合硫酸铁或聚丙烯酰胺中的至少一种为絮凝剂，对废乳化液、废切削液、废皂化液等含油乳液进行破乳处理。破乳处理后的废乳化液清澈透明，COD去除率可达90％以上。

该方法的具体操作步骤为：1)向废乳化液中加入膨润土、硅藻土、活性白土中的至少一种，每升废乳化液中加入0.5～20g(优选为5～15g)的吸附剂，搅拌或用乳化泵打循环10min～60min；2)继续加入聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺中的至少一种，每升废乳化液中加入0.5～20g(优选为5～15g)的絮凝剂，搅拌1min～15min；3)用氢氧化钠或碳酸钠或石灰乳调pH值到6～9，然后压滤或离心或静止沉降实现固液分离。如果废乳化液中同时含有铜、 锌、镍等重金属离子，可在加入吸附剂的同时，加入适量硫化钠或其它除重金属药剂，然后加药絮凝，在破乳的同时去除废乳化液中的重金属离子。

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。

实施例1

某切割钢丝厂产生的废润滑液中COD含量为78000mg/L，铜离子含量为430mg/L，锌离子含量为355mg/L，pH值为8.1。向该废乳化液中加入5g/L的膨润土和1.2g/L的硫化钠后搅拌30min，然后加入6g/L的聚合氯化铝，搅拌15min后用氢氧化钠调pH值到8.5，压滤，整个破乳过程完成。破乳后清液中的COD含量为8100mg/L，铜、锌总量为11mg/L，COD和重金属去除率分别达到89.6％和98.6％。

如图1(a)所示，破乳处理前后对比，破乳处理后废乳化液清澈透明。如图2所示，废乳化液破乳后固液分离得到的滤饼，透水性好，得到的滤饼含水率低，有利于减少固废产生量和固废处理成本。

实施例2

某汽车配件厂产生的废切削液中COD含量为155000mg/L，总溶解固体为2300mg/L，pH值为7.1。向该废乳化液中加入12g/L的硅藻土后搅拌30min，然后加入5g/L的聚合氯化铝和0.1g/L的聚丙烯酰胺，搅拌10min后用氢氧化钠调pH值到7.3，压滤，整个破乳过程完成。破乳后清液中的COD含量为11000mg/L，总溶解固体为5300mg/L，COD去除率达到92.9％，总溶解固体升高不显著，有利于后续处理。通常用盐析法和酸化法会使水中的总溶解固体升高到20000mg/L以上。如图1(b)所示，破乳处理前后对比，破乳处理后废切削液清澈透明。

实施例3

某金属制品厂产生的废乳化液中COD含量为138000mg/L，铜锌离子总含量达到5300mg/L，pH值为8.2。向该废乳化液中加入10g/L的硅藻土和5g/L的硫化钠后搅拌45min，然后加入10g/L的聚合硫酸铁，搅拌10min后用氢氧化钠调pH值到7.9，压滤，整个破乳过程完成。破乳后清液中的COD含量为13500mg/L，铜锌离子总含量为27mg/L，COD和重金属离子的去除率分别达到90.2％和99.5％。

实施例结果表明，本发明方法采用油脂吸附、絮凝沉降、固液分离等过程，其工艺简单，运行成本低，能耗低，处理效率高，且所用药剂无毒无害、廉价易得，具有明显的可操作性，可广泛适用于金属制品、机械加工及其它行业的废乳化液、废切削液、废皂化液处置。利用本发明中的方法可一步去除废乳化液中90wt％以上的化学需氧量(COD)，为后续进行化学氧化、生物降解等深度处理提供有利条件。