摘 要：采用無機鹽破乳方法，以氯化鈣投加量、反應(yīng)時間、反應(yīng)pH值為變量進(jìn)行九組試驗。以前后污水的水質(zhì)為參數(shù)，得到該乳化液污水破乳的最佳試驗參數(shù)。

關(guān)鍵詞：乳化液廢水；破乳；氯化鈣；CODCr

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.15.004

乳化液通常是一種含礦物油的半合成加工液產(chǎn)品，廣泛用于金屬切削、磨加工過程中。其具有良好的冷卻性、清洗性以及一定的潤滑性、防銹性，是目前機械行業(yè)中使用最為廣泛的一種金屬切削液。使用過的廢乳化液中含有大量的礦物油料、乳化劑和亞硝酸鹽，成分復(fù)雜，COD等污染物濃度極高。[1] 如直接排放，會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染 。本文通過試驗，采用氯化鈣破乳。

電解質(zhì)氯化鈣破乳機理主要有以下幾點：

（1）CaCl2 投入乳化液廢水中離解成為正、負(fù)離子，發(fā)生強烈的水化作用即爭水作用，使乳化液中的自由水分子減少，對油珠產(chǎn)生脫水作用，從而破壞了乳化液油珠的水化層。

（2）向陰離子表面活性劑所穩(wěn)定的乳化液廢水中投加CaCl2 后，水中的離子濃度增加，由于濃差擴散和靜電斥力，使擴散層的厚度減少，Ca2+壓縮雙電層，降低ζ電位，減小乳化油膠粒之間的相互排斥力，在范德華力作用下有可能碰撞合并成為分散油。

（3） Ca2+可與表面活性劑生成不溶于水的金屬皂沉淀：

2RSO3Na + Ca2+ →（RSO3）2Ca↓+2Na+

（RSO3）2Ba + Ca2+ →（RSO3）2Ca↓+Ba2+

金屬皂的形成使乳化液由O/W型轉(zhuǎn)化為W/O型，在轉(zhuǎn)型中脫穩(wěn)，從而達(dá)到破乳目的。

1 試驗前的準(zhǔn)備

1.1 主要藥品和儀器

試驗藥品：氯化鈣，無水（CaCl2 ，分析純），上海潤捷化學(xué)試劑有限公司；氫氧化鈉（NaOH），浙江三鷹化學(xué)試劑有限公司； PAC（5%）；PAM（0.3%）；pH測試儀；硫化汞（HgS）；重鉻酸鉀（K2CrO4）；硫酸（H2SO4，分析純），浙江漢諾化工科技有限公司；硫酸銀（Ag2SO4），浙江漢諾化工科技有限公司；硫酸亞鐵銨（六水）（（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O），上海潤捷化學(xué)試劑有限公司。

試驗儀器：電子天平、攪拌器、萬用電熱器。

1.2 乳化液廢水

試驗所需的乳化液廢水來自浙江臺州某機械加工廠（以下簡稱“該機械廠”），水質(zhì)見表1。

1.3 試驗水樣的配制

機械行業(yè)產(chǎn)生的乳化液廢水的COD值，一般認(rèn)為在10000～

20000mg/L。該機械廠的乳化液廢水水質(zhì)見表2。

試驗主要考察三個因素：A 氯化鈣量，B pH值，C 反應(yīng)時間。每個因素取三個水平：A 氯化鈣量為0.16g、0.20g、0.27g；B pH值為8、10、12；C 反應(yīng)時間為5min、10min、20min，得到表3。

根據(jù)表3的試驗因素和水平，用正交設(shè)計原理，安排試驗如表4所示。

2 廢水處理測試

2.1 測定方法與過程

取50mL20倍稀釋液于小燒杯中，用氫氧化鈉固體調(diào)pH值至一定堿度 ，再加入一定量氯化鈣攪拌一定時間，然后滴加1ml PAC溶液，再加入0.5ml PAM溶液至有較大礬花出現(xiàn)，靜置，使溶液澄清透明 ，然后采用重鉻酸鉀法測CODCr去除率。 2.2 結(jié)果與討論

2.2.1 數(shù)據(jù)分析與處理

CODCr的去除效果如表5所示。

在表6中K1、K2、K3為表4對應(yīng)的測試結(jié)果，據(jù)此做極差R和各因素的趨勢圖。如圖3所示。

2.2.2 結(jié)果與討論

（1）表6中的極差R反應(yīng)了該因素對CODCr處理結(jié)果的影響力的大小，據(jù)此可得各因素對CODCr處理結(jié)果的影響力的大小為：反應(yīng)時間 >氯化鈣量 >pH值。

（2）本試驗改變的因素是氯化鈣的用量、時間、pH值。為排除PAC與PAM的用量不同對試驗的最終CODCr的影響，采用相同的投加量。因加入PAC與PAM造成的體積變化而造成的CODCr的變化較小，此處不計。

根據(jù)以上分析，使用0.20g氯化鈣處理50mL的20倍稀釋液，反應(yīng)時間為20min，pH值為10，CODCr去除率可達(dá)77.5%。

3 結(jié)論

（1）本論文先確立了以氯化鈣量、時間、pH值為因素的試驗方案。每個因素取三個水平：A 氯化鈣量為0.16g、0.20g、0.27g；B PH值為8、10、12；C 反應(yīng)時間為5min、10min、20min。通過正交試驗設(shè)計得到九組方案。據(jù)此改變氯化鈣的使用量、時間、pH值來對該乳化液進(jìn)行破乳處理并檢測CODCr值，根據(jù)去除率與是否澄清得到最佳的參數(shù)：4使用0.20g氯化鈣處理50mL的20倍稀釋液，反應(yīng)時間為20min，pH值為10。

（2）用這個試驗方案得到的最佳氯化鈣使用量來處理某機械加工廠的乳化液廢水，CODCr去除率可達(dá)77.5%，處理該廠的乳化液廢水效果較好。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉恒，閆紹峰，安勇，孫月秋，丁延霖.廢乳化液處理技術(shù)的分析[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014（02）：117-119.

[2]倪偉敏，陳春平，徐根良.混凝法處理廢乳化液的研究[J].環(huán)境污染與防治，2003，25（01）：39-42.

作者簡介：林建平（1983-），男，九三學(xué)社社員，工程師，主要從事廢水、廢氣治理工程的設(shè)計工作。