乳化液廢水是機械加工、金屬壓延等行業,在機器的零配件的切削、研磨、壓延的加工過程中產生的廢水,其中油(石油類)、不飽和脂類、皂類、表面活性劑、防銹劑、COD等污染物成分復雜、濃度高,生化降解性差,是一種高穩定性的多相分散體系。乳化液廢水處理方法有酸化破乳、鹽析法、混凝法、氣浮法、膜法等。破乳除油、水中溶解性有機物COD削減是經濟、有效處理乳化液廢水的2個關鍵問題。化學破乳能夠針對特定乳化液,選擇與之相適配的破乳劑達到較好的破乳效果;Fenton氧化可以對難生化降解廢水的有機物進行分解,從而達到削減廢水COD、提高可生化降解性的目的。本文對化學破乳結合Fenton氧化處理乳化液廢水過程進行了研究,考察相關因素對處理效果的影響特點和規律,并深入研究了廢水Fenton體系COD、H2O2、Fe2+的變化特征和純水Fenton體系·OH的變化規律,以期能為實際乳化液廢水的處理提供理論依據和技術準備。
1實驗方法
11破乳實驗
取水樣200mL,調節pH值,加入一定量的破乳劑,快速攪拌1min(200r/min),慢速攪拌10min(60r/min),靜置30min,取清液測定Zeta電位、COD值。
1.2Fenton氧化實驗
取破乳后的水樣50mL,用硫酸調節pH值為3,加入一定量的硫酸亞鐵,在磁力攪拌器的攪拌下加入過氧化氫溶液,反應一定時間,取樣進行H2O2、Fe2+的測定,用氫氧化鈉調節其pH值為9~10終止反應,靜置取上清液測定COD值。對于純水Fen-ton體系,反應一定時間取樣進行·OH、H2O2、Fe2+的測定。具體聯系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
結論
(1)在硫酸對該乳化液廢水的破乳過程中,靜電作用有著關鍵性影響;降低乳化液廢水pH值,有利于乳化液廢水的油水分離。
(2)對于PFS對該乳化液廢水的破乳,PFS投量變化引起的油滴間靜電斥力變化對油水分散體系的破乳有著關鍵性影響,增加PFS投量,有利于降低油滴靜電斥力、強化油水分離。
PFS對該乳化液廢水的破乳存在一適宜的pH,既能使油滴間靜電斥力較小,有利于油滴聚集,又能使以大分子量的、大比表面積的多核絡合離子形式存在的PFS因吸附架橋、卷掃作用強化油水分散體系脫穩。
(3)對于破乳廢水的Fenton氧化,不同n(H2O2)/n(Fe2+)的Fenton體系存在不同的穩定狀態,當體系達到穩定狀態,COD、H2O2濃度、Fe2+濃度保持穩定。基于Fenton體系最大COD去除率,適宜的n(H2O2)/n(Fe2+)為20。n(H2O2)/n(Fe2+)比值對Fenton體系中H2O2與Fe2+轉化率影響較大,n(H2O2)/n(Fe2+)為1∶2~30的不同體系,體系達到穩定時H2O2的轉化率為72.9%~98.7% ,Fe2+的轉化率為66.3%~99.5%。Fenton氧化過程,COD隨時間變化關系符合C=Ce+m×exp(-kt)模型,H2O2濃度、Fe2+濃度隨時間變化遵循一級反應動力學模型。