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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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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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无机混凝剂破乳
乳化油污水中加入金属盐类化合物,其阳离子部分可以起去除乳化油界面存在的表面活性剂及抑制双电层的作用,使油滴经凝集、吸附等机理而被去除。根据Sehulze-Hardy法则,各种金属离子的混凝作用与其离子价数的六次方在正比,故铝盐、铁盐广泛作为无机混凝剂来处理污水,如硫酸铝、明矾、碱式硫酸铝、碱式氯化铝、三氯化铝、磷酸铝、复配粉末药剂和三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁等。此外,钙盐、镁盐、锌盐、矿泥等系列来可作为破乳剂使用,如硫酸钙、碳酸钙、氯化钙、硫酸镁、硅酸镁、硝酸镁、氯化锌、硼泥、电石糊等。无机混凝剂破乳的特点为:效果较稳定,处理费用较低,一般需结合混凝沉降或气浮工艺,但处理效果受污水中表面活性、乳化剂类型影响较大,适合于处理稳定性较差的乳化油污水,目前在实际污水处理中应用广泛,存在的问题是渣量较大,适用乳化油污水不广等
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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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