在不断发展的机械制造工业中,金属加工使用大量乳化液进行润滑和冷却,从而产生大量的乳化液废液待处理。由于乳化剂都是表面活性剂,在水中会使油与水的界面自由能大大降低,如达到最低值,油便分散在水中。表面活性剂还产生电离,使油珠液滴带有电荷,而且还吸附了一层水分子,形成水化离子膜,而水中的负离子又吸附在其外表周围,分为不动的吸附层和可动的扩散层,形成双电层。这样使油珠外面包围着一层有弹性的、坚固的、带有同性电荷的水化离子膜,阻止了油珠液滴互相碰撞时可能的结合,使油珠能够得以长期地稳定在水中,成为白色的乳化液[1]。
在传统工业废水处理过程中,乳化液需要先破乳后才能进一步进行处理,破乳方法种类较多,有盐析法、酸化法、凝聚法、顶替法、高压电法、吸附法等。而无机陶瓷膜以其化学稳定性好、机械强度高等优点越来越多应用于废乳化液的处理中[2]。
在实际工程中,酸化破乳使用的方法如下: 向间歇反应池中投加硫酸调整pH 为1. 5 ~ 2. 5,使乳化剂中的高级脂肪酸皂析出脂肪酸,这些高级脂肪酸不溶于水而溶于油,从而破乳析油。另外,加酸后使废乳化液中的阴离子表面活性剂在酸性溶液中易分解而失去稳定性,失去了原有的亲油和亲水的平衡,从而达到破乳效果。同时,酸也是一种电解质,能降低电位而有利于破乳。在酸化条件下静置24 h以上,酸化后可明显发现废液变清、分层,表面有浮油,此时人工打开自来水阀门调节液位,启动刮油机,把表面浮油刮入废油桶,刮完后,接着投加石灰乳调整pH 至10 ~ 11,顺序投加PAC、PAM,经混合5 ~ 20 min、反应20 ~ 30 min、静置2 ~ 3 h。出水排入后续处理设备,污泥抽入污泥池。自从膜技术发展以来,膜处理装置操作简单,不产生二次废液[3],能去除乳化液中大部分油质,因此被越来越多地用作废乳化液处理工艺。 |