乳化液废水处理-破乳技术原理汇总集合
废乳化液的破乳预处理至关重要，国内外对各种“破乳”方法进行了大量的研究。这些方法中的化学方法有：酸化、盐析、酸化凝聚法、凝聚法、破乳剂法等，物理方法有电解处理、气浮法、高梯度磁选法、超滤等。还有一些物理和化学方法，如化学破乳+电解气浮等。这两种方法各有优缺点，适合处理不同的乳化废水。下面谈谈国内几个冷轧厂乳化液废水的常用处理方法。
1.超滤(ultrafiltration)
超滤设备在工业系统中的应用早在20世纪60年代后期就开始了，我国从70年代就开始了这方面的研究工作，但无论是在国内还是国外，在污水处理工程中应用超滤器的情况并不多见，这与其相对昂贵的价格、技术的复杂性有关。随著超滤膜技术的不断发展，其低压、常温、单相、控制系统集中、管理方便等优点越来越被用户所认可。
1.1超滤原理。
超滤的原理是利用大孔隙的半透膜，在一定的压差和湍流条件下，在一定的压差和湍流的条件下，废水中的极性分子大部分可以穿过半透膜，而所有非极性分子(如胶体微粒)和分子量较大的物质都不能通过半透膜进行截留，因此废水也不能得到净化。正交流动过滤是一种连续的过滤过程，输入液流平行于膜，有一部分液体穿过膜，膜两侧的压力差为渗透压。液膜流动产生湍流，可冲洗膜表面微粒，减少膜表面污染。超滤膜主要是分离出分子级的微粒，其直径在0.01~10mm之间，分子量一般超过500，这种液体的渗透压很小，因此采用的操作压力较小，一般在0.1~0.5mpa即可。如上面提到的用超滤法处理半稳定水包油乳化液废水，超滤膜能截留的分子量在15000~20000，工作压力为0.35mpa，净化水透过率为~340l/m2，乳化液的透过率为46l/m2。
广州迈源科技乳化液废水mvr处理现场·处理量5t/h
1.2超滤材料。
超滤膜的材料直接影响超滤的效果，因为它的两面都是超滤的主要材料。超滤薄膜是从有机膜发展而来，早在六十年代初就开发了醋酸纤维素膜，这种膜的耐温范围可达3~10℃，工作温度~40oc，稳定性较好，通量高，清洗周期一般为5~10天。在我国80年代末，一家冷轧厂引进的超滤膜就是这种超滤膜，超滤膜只更换了三分之二。随后又开发了聚酰胺膜，将ph耐受范围扩大到2~13.5，工作温度~57oc。经多年的研究，发现较为理想的超滤膜—荷电磺化聚铝膜和聚偏氟乙烯膜等，这种膜表面带有负电荷，使其本身能够吸附(或截留)某些无机离子，使之达到电平衡，具有较好的抗污染能力。这类有机膜的乳化液的截留率一般都大于99.8%，膜管的通量为99.9%，膜管的通量为100l/m2ωh，膜管寿命一般是3~10年，但其费用不高，一般6~10元人民币/m2；而且，陶瓷膜易附着于膜上。其缺点是制膜工艺复杂，尤其是小孔径膜制备难度大，质脆、韧性差、冲击性能差，在运输和运转过程中易碎。
在国内也有报道称，该复合膜的制备过程与有机膜相同，工艺简单，操作方便，并具有有机膜和无机膜的共同优点。该复合膜可在多种载体上制备，可制成多种形式的膜组件。添加无机陶瓷材料，可使复合膜性能接近陶瓷膜，同时避免了陶瓷膜易脆的缺点。该复合膜的孔隙率可达81.3%，在0.1mpa工作压力下通量可达124.4l/(m2·h)。
4超滤过程。
由于冷轧乳化液废水的特性，常采用超滤方法处理。
一般情况下，由于乳化废水中含有大量杂质，将冷轧生产线排出的乳化液废水先收集到调节池内，进行均质预处理，调节来水不均匀性，同时可除去废水中的浮油和沉淀的油泥；另一方面，在调节池中对废水进行加热，使乳化液的温度升高，从而提高后续超滤器除油效果。
调整池的出水在进入超滤装置之前，先经过一道过滤措施，较多的冷轧厂使用纸带过滤机，就可以除去废水中较大颗粒杂质，防止超滤膜堵塞。此种设备操作和维护简单，含杂质的纸带可烧掉，不会带来二次污染的问题，设备成本也较低，因此受到用户的青睐。
一般而言，当含油浓度超过50%时，渗透性大大降低。国产超滤系统多采用二次或多级处理工艺，正是基于此。经过普通竟预处理的含油废水，经泵送到循环槽，再经供泵输送到超滤器。循环泵使废水在超滤管中循环，在操作压力的作用下，水分子通过滤膜变成渗透出水，油和大分子物质在管道中不断浓缩。经一级、二级或多级处理后，精炼出的油水得到净化。一级超滤处理出水的含油浓度在20~30%左右，超滤后出水含油量可达50%左右。
对乳化废水进行了超滤处理，可使乳化废水中的油量达到8~10mg/l。因为超滤工艺不能从水中溶解的cod去除，所以，当乳化废水中的溶解cod指标过高时，需要对超滤渗透出水进行cod降解；超滤渗透出水可与其他废水系统结合一道处理。为得到高质量、小型化的废油，超滤处理后的废油可送至油水分离槽，经加温进一步浓缩和分离，可使最终浓缩废油的浓度达到90%以上。
为了维持超滤膜的渗透性，延长滤膜使用寿命，需要停机清洗，需要停机清洗。超滤膜的清洗周期随超滤膜材料及乳化废水的性质而变化。对有机膜超滤管的清洗，一般使用化学清洗剂、酸碱，并借用海绵球或纤维球，通过清洗泵进行循环机械清洗，清洗周期一般为5~7天。对无机膜超滤管的清洗，一般只用化学清洗剂清洗，但清洗周期较短，一般为3~5天。
5、超滤器。
超滤设备包括超滤管、循环泵、供料泵、循环槽、废液槽、清洗槽、渗液槽等组成。现在市场上超滤管的形式多种多样，有管式、卷板式、板式、螺旋式等部件。我国冷轧厂超滤装置多采用管式超滤管串联或并联而成，组装成一套有一定处理能力的设备，能适应不同废水量和废水水质的要求。
6、超滤的利弊
采用超滤技术处理冷轧厂乳化液废水，其优点是运行稳定，能保证出水含油浓度小于10mg/l，油水分离工艺无需化学药剂，系统本身不产生污泥，回收废油浓度较高，设备紧凑，占地面积小，维护方便。尤其针对国内许多冷轧厂的实际情况，要求在有限的占地面积下，有效地解决了乳化液废水的污染问题，而且水量比较小，采用超滤工艺是有效的。
一般认为，超滤法的缺点是一次性投资较大，原来采用引进国外的有机膜超滤装置，整体设备平均售价在30万美元/m3左右。近期，国内研制出无机超滤膜设备，总设备平均售价约为50万元/m3，其中包括土建和电气控制系统投资。此外，超滤器不能除去溶解性cod，渗透水中的cod还需进一步降解。
超滤具有一定的适应性，并不是所有的乳化废水都能用超滤法处理，尤其是皂化度高、分子链长的乳化液含油废水，如果采用超滤法工艺，皂化油或乳化油会堵塞超滤膜表面，使超滤无法进行。
总之，选择超滤法处理冷轧乳化液废水时，必须根据乳化液废水的性质，选择合适材料和孔隙率的超滤膜，在实验的基础上合理结合工艺，才能达到满意的处理效果。
化学破乳+气浮法(电子破乳+空气浮法)
针对冷轧乳化液废水的特性，还可采用化学破乳+气浮法工艺进行处理。近年来，国内许多冷轧厂的乳化液废水都采用这种方法进行处理，实践证明处理效果良好。
2.1化学破乳+气浮法原理。
化学破乳法是在废水中加入化学药剂，降低双电层的z电势，使双电层聚集，并加入絮凝剂，使小油珠凝结成较大的油滴，从而降低双电层的z电势，并加入絮凝剂，使小油珠凝结成较大的油滴，然后从水中分离。
化学破乳法包括：投加混凝剂；投加酸；投加盐类物质并加热乳化液；投加盐类物质并电解；加酸和有机分散剂；投加有机脂物质和混凝剂等。
气浮是指在污水破乳后，将空气泡通到污水中，形成水-气-粒三相混合体系，以微小气泡托住废水中产生的较大油滴，使污物与污水分离。气浮方法主要包括两种：一种是通过旋转叶轮引入空气，用通称导气浮法(iaf)，在一定压力下使部分污水中溶解的空气饱和，然后在污水中突然释放，形成许多小气泡，附着于油滴上至液面，通称溶气气浮。
导气气浮法一般由导气气浮法产生的气泡粒径约0.5~10毫米，用于除去较大颗粒的油滴；而且导气气浮法产生的气泡大小不一，运动速度快，气泡与油滴接触时间短，去除效果不均匀。溶气气浮法可产生0.1~10毫米的气泡，用于去除较小的油滴；溶气气浮法产生的气泡也比较均匀，对油滴的去除效果较好。
2.2破乳剂的选择。
其作用就是在废水中投加化学药剂，破坏乳化油与水之间的稳定结构，使油滴与水分离，从而便于有效地去除油滴。大多数乳化废水是水包型，其中乳化剂亲水端的亲水端会离解，并带有负电荷，造成油珠不能聚析，因此应采用以高电荷阳离子为主体的絮凝剂，同时应尽量提高絮体的密实度和强度，便于沉淀或气浮处理。不同的乳化剂种类不同，选择的破乳剂也不同，实际选择时，应根据乳化剂的结构和性质进行试验分析。
铁、铝盐的混凝作用在乳化过程中通常能有效地实现乳化，最近有报道称，聚合硫酸铁-聚硅酸复合絮凝剂处理高浓度乳化液废水，其破乳效果好，ph值适用范围广，药剂耗量低，但铁铝沉淀形成难脱水的氢氧化物污泥，增加油泥处理难度和处理成本。有些企业采用废硫酸或废盐酸作为破乳剂，其破乳效果好于混凝盐，但油、水分离后必须对产生的酸性废水进行中和，而且酸破乳对乳化废水ph值的要求不同，处理困难。与此同时，无机破乳剂带来的普遍问题是废水中溶解物增多，造成二次污染。
当前，国内许多新近建成的冷轧厂乳化液废水处理中使用有机破乳剂，有机破乳剂一般反应效果好，且品种广泛，不会增加污泥量，但运行费用较高。如：某冷轧厂生产镀锡板，乳化液废水用spectrafloc8115药剂、有机聚酯类絮凝剂，一般投加浓度控制在30mg/l左右，处理效果较好。也如某冷轧厂以生产镀锌板和硅钢片为主，投加乳化液废水用ultimer7751破乳剂代替，为了加强絮凝效果，投加了n3457型混凝剂。随着生产过程中乳化液不断更换，废水中破乳剂投加浓度可达200mg/l，絮凝剂的投加浓度在30~50mg/l之间，处理效果良好。
因此，对于各种乳化废水，应根据各厂实际情况，并结合废水处理工艺，综合考虑选用哪种破乳剂。
关键词：超滤设备 超滤膜 生物能 膜组件 过滤机
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超滤的原理是利用大孔隙的半透膜，在一定的压差和湍流条件下，在一定的压差和湍流的条件下，废水中的极性分子大部分可以穿过半透膜，而所有非极性分子(如胶体微粒)和分子量较大的物质都不能通过半透膜进行截留，因此废水也不能得到净化。正交流动过滤是一种连续的过滤过程，输入液流平行于膜，有一部分液体穿过膜，膜两侧的压力差为渗透压。液膜流动产生湍流，可冲洗膜表面微粒，减少膜表面污染。超滤膜主要是分离出分子级的微粒，其直径在0.01~10mm之间，分子量一般超过500，这种液体的渗透压很小，因此采用的操作压力较小，一般在0.1~0.5mpa即可。如上面提到的用超滤法处理半稳定水包油乳化液废水，超滤膜能截留的分子量在15000~20000，工作压力为0.35mpa，净化水透过率为~340l/m2，乳化液的透过率为46l/m2。
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在国内也有报道称，该复合膜的制备过程与有机膜相同，工艺简单，操作方便，并具有有机膜和无机膜的共同优点。该复合膜可在多种载体上制备，可制成多种形式的膜组件。添加无机陶瓷材料，可使复合膜性能接近陶瓷膜，同时避免了陶瓷膜易脆的缺点。该复合膜的孔隙率可达81.3%，在0.1mpa工作压力下通量可达124.4l/(m2·h)。
4超滤过程。
由于冷轧乳化液废水的特性，常采用超滤方法处理。
一般情况下，由于乳化废水中含有大量杂质，将冷轧生产线排出的乳化液废水先收集到调节池内，进行均质预处理，调节来水不均匀性，同时可除去废水中的浮油和沉淀的油泥；另一方面，在调节池中对废水进行加热，使乳化液的温度升高，从而提高后续超滤器除油效果。
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为了维持超滤膜的渗透性，延长滤膜使用寿命，需要停机清洗，需要停机清洗。超滤膜的清洗周期随超滤膜材料及乳化废水的性质而变化。对有机膜超滤管的清洗，一般使用化学清洗剂、酸碱，并借用海绵球或纤维球，通过清洗泵进行循环机械清洗，清洗周期一般为5~7天。对无机膜超滤管的清洗，一般只用化学清洗剂清洗，但清洗周期较短，一般为3~5天。
5、超滤器。
超滤设备包括超滤管、循环泵、供料泵、循环槽、废液槽、清洗槽、渗液槽等组成。现在市场上超滤管的形式多种多样，有管式、卷板式、板式、螺旋式等部件。我国冷轧厂超滤装置多采用管式超滤管串联或并联而成，组装成一套有一定处理能力的设备，能适应不同废水量和废水水质的要求。
6、超滤的利弊
采用超滤技术处理冷轧厂乳化液废水，其优点是运行稳定，能保证出水含油浓度小于10mg/l，油水分离工艺无需化学药剂，系统本身不产生污泥，回收废油浓度较高，设备紧凑，占地面积小，维护方便。尤其针对国内许多冷轧厂的实际情况，要求在有限的占地面积下，有效地解决了乳化液废水的污染问题，而且水量比较小，采用超滤工艺是有效的。
一般认为，超滤法的缺点是一次性投资较大，原来采用引进国外的有机膜超滤装置，整体设备平均售价在30万美元/m3左右。近期，国内研制出无机超滤膜设备，总设备平均售价约为50万元/m3，其中包括土建和电气控制系统投资。此外，超滤器不能除去溶解性cod，渗透水中的cod还需进一步降解。
超滤具有一定的适应性，并不是所有的乳化废水都能用超滤法处理，尤其是皂化度高、分子链长的乳化液含油废水，如果采用超滤法工艺，皂化油或乳化油会堵塞超滤膜表面，使超滤无法进行。
总之，选择超滤法处理冷轧乳化液废水时，必须根据乳化液废水的性质，选择合适材料和孔隙率的超滤膜，在实验的基础上合理结合工艺，才能达到满意的处理效果。
化学破乳+气浮法(电子破乳+空气浮法)
针对冷轧乳化液废水的特性，还可采用化学破乳+气浮法工艺进行处理。近年来，国内许多冷轧厂的乳化液废水都采用这种方法进行处理，实践证明处理效果良好。
2.1化学破乳+气浮法原理。
化学破乳法是在废水中加入化学药剂，降低双电层的z电势，使双电层聚集，并加入絮凝剂，使小油珠凝结成较大的油滴，从而降低双电层的z电势，并加入絮凝剂，使小油珠凝结成较大的油滴，然后从水中分离。
化学破乳法包括：投加混凝剂；投加酸；投加盐类物质并加热乳化液；投加盐类物质并电解；加酸和有机分散剂；投加有机脂物质和混凝剂等。
气浮是指在污水破乳后，将空气泡通到污水中，形成水-气-粒三相混合体系，以微小气泡托住废水中产生的较大油滴，使污物与污水分离。气浮方法主要包括两种：一种是通过旋转叶轮引入空气，用通称导气浮法(iaf)，在一定压力下使部分污水中溶解的空气饱和，然后在污水中突然释放，形成许多小气泡，附着于油滴上至液面，通称溶气气浮。
导气气浮法一般由导气气浮法产生的气泡粒径约0.5~10毫米，用于除去较大颗粒的油滴；而且导气气浮法产生的气泡大小不一，运动速度快，气泡与油滴接触时间短，去除效果不均匀。溶气气浮法可产生0.1~10毫米的气泡，用于去除较小的油滴；溶气气浮法产生的气泡也比较均匀，对油滴的去除效果较好。
2.2破乳剂的选择。
其作用就是在废水中投加化学药剂，破坏乳化油与水之间的稳定结构，使油滴与水分离，从而便于有效地去除油滴。大多数乳化废水是水包型，其中乳化剂亲水端的亲水端会离解，并带有负电荷，造成油珠不能聚析，因此应采用以高电荷阳离子为主体的絮凝剂，同时应尽量提高絮体的密实度和强度，便于沉淀或气浮处理。不同的乳化剂种类不同，选择的破乳剂也不同，实际选择时，应根据乳化剂的结构和性质进行试验分析。
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当前，国内许多新近建成的冷轧厂乳化液废水处理中使用有机破乳剂，有机破乳剂一般反应效果好，且品种广泛，不会增加污泥量，但运行费用较高。如：某冷轧厂生产镀锡板，乳化液废水用spectrafloc8115药剂、有机聚酯类絮凝剂，一般投加浓度控制在30mg/l左右，处理效果较好。也如某冷轧厂以生产镀锌板和硅钢片为主，投加乳化液废水用ultimer7751破乳剂代替，为了加强絮凝效果，投加了n3457型混凝剂。随着生产过程中乳化液不断更换，废水中破乳剂投加浓度可达200mg/l，絮凝剂的投加浓度在30~50mg/l之间，处理效果良好。
因此，对于各种乳化废水，应根据各厂实际情况，并结合废水处理工艺，综合考虑选用哪种破乳剂。
关键词：超滤设备 超滤膜 生物能 膜组件 过滤机
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