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乳化液中主要含有机油和表面活性剂,是用乳化油根据需要用水稀释再加入乳化剂配制而成的。在机床切削使用的乳化液中为了提高乳化液的防锈性,还加入了亚硝酸钠等。由于乳化剂都是表面活性剂,当它加入水中,使油与水的界面自由能大大降低,达到低值,这时油便分散在水中。乳化液可以简单地认为是油和水所组成的稳定而均匀的胶体物质,其中乳化液中的乳化油为分散相,水为连续相。
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机械破乳
通常是采用离心分离,利用油、水的密度不同,经离心加热而使油相的粘度降低而加快破乳,该方法在乳化油污水的实际处理上应用较少。
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物理法
常用的物理破乳法有电沉降法、超声波法、过滤法等。电沉降法主要用于油包水(W/O)型乳化液破乳;超声波破乳作用的强度不应太大,否则可能导致分散;过滤破乳是使乳状液通过多孔材料或过滤装置实现油水分离。物理法在乳化含油污水处理上的实际应用也较少。
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化学破乳法
化学破乳法主要是改变乳化液的类型和界面性质,使它变的不稳定而发生破乳。通常是通过投加药剂来实现这一过程,工程上应用较为广泛。化学破乳法大体上有以下几种:
1、酸碱破乳
含油污水中细微的油滴表面往往覆盖一层带有负电荷的双电层,通过用酸将污水调至酸性,产生的质子就会中和双电层,改变液滴表面带电情况,破坏其稳定性,促进油滴凝集,并得到分离。PH调节多为硫酸、磷酸二氢钠或二氧化碳,通常伴随有加热升温过程,再以石灰或碱液中和,终实现油水分离。这种方法的特点是工艺和设备比较简单,效果稳定,但一般效率较低,出水含油量较高,常作为一种含油污水预处理方法使用。
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加强乳化液破乳的效果,这样可以增加后级沉淀+气浮设备的处理效果。
乳化液污水中含有乳化剂、脱脂剂以及固体粉末等,该类污水化学稳定性好,难以通过静置或自然沉淀法分离。乳化液是在油或脂类物质中加入表面活性剂,然后加入水。油和脂在表面活性剂的作用下以极其微小的颗粒分散在水中,由于其特殊的结构和极小的分散度,在水分子热运动的影响下,油滴在水中是非常稳定的,就如同溶解在水中一样。这种乳化液通常称为水包油型乳化液,其乳化液中含有脱脂剂、悬浮物等,因此形成的乳化液稳定性更好。乳化液一般需采用化学药剂进行破乳,使含油污水中的乳化液脱稳,然后投入絮凝剂进行絮凝,使脱稳的油滴通过架桥吸附作用凝聚成较大的颗粒,再通过气浮的方法予以分离,一般根据污水中的含油浓度决定采用或二级气浮。
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酸化破乳法:乳化液污水油滴表面往往覆盖一层带有负电荷的双电层,宜将污水用酸调至酸性,PH值控制在3~4之间,产生的质子会中和双电层,通过减少液滴表面电荷而破坏其稳定性,促使油滴凝聚,同时可使存于油——水界面上的高碳脂肪酸或高碳脂肪醇之类的表面活性剂游离出来,使油滴失去稳定性,达到破乳的目的。
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沉淀气浮分离:破乳后的乳化油废水呈浑浊状态,在氯化铁盐电荷的作用下有细小的絮凝体,再次添加PAM形成大的絮凝体,经过斜管沉底及气浮工艺,重力部分沉淀到设备底部的污泥槽,轻质部分上浮到气浮区域进行分离,本次设计为压力溶气气浮。
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重力及机械分离法:这种方法多用于对含油废水的初期处理,其原理是在重力场中,油与水存在密度差,采用特定的机械设施可以使其分离。而油粒大小、油水密度差、流动状及流体的粘度又决定了油水分离的速度。它们之间的关系可用Stockes和Newton等定律来描述。现阶段我国所采用的机械设施技术与国外相比还有较大差距,应向着集成化体积小、的方向发展。
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絮凝过程是处理乳化含油废水的重要组成部分,通常通过使用絮凝剂的方式使其絮凝。此法作用原理是通过乳化油分散的微粒絮凝而达到油水分离。这种方法的研究方向是开发新型的絮凝剂。在此杨永哲等的实验是成功的,他们改进了型复合碱式氯化铝在处理含油废水中的应用,结果表明,絮凝剂使用量及产生的杂质大大减少,整个过程所用费用较低。
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