處理機(jī)械加工廢水主要用化學(xué)破乳、藥劑電解、活性炭吸附或超濾(或反滲透)等處 理技術(shù)�；瘜W(xué)破乳法是目前國(guó)內(nèi)外普遍用來(lái)提高水質(zhì)處理效率的一種既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)便的水質(zhì)處理方法。常用的破乳方法有鹽析法、凝聚法、酸化法、復(fù)合法。

在機(jī)械加工工業(yè)，尤其是軸承和汽車配件加工企業(yè)的切削、研磨等加工過(guò)程中，乳化 液被普遍使用。在使用過(guò)程時(shí)，乳化液發(fā)生不同程度的酸敗，性能降低，因此要定期更換 新的乳化液。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，這種含油污水的排放量與日俱增。廢乳化液除具有一 般含油廢水的危害外，由于表面活性劑的作用，機(jī)械油高度分散在水中，動(dòng)植物、水生生 物更易吸收，而且表面活性劑本身對(duì)生物也有害，還可使一些不溶于水的有毒物質(zhì)被溶解。 為提高乳化液的防銹性，添加的亞硝酸鈉很容易轉(zhuǎn)化成致癌的亞硝基胺，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成 嚴(yán)重破壞，必須加以治理。

目前，我國(guó)對(duì)機(jī)械加工中排放的高濃度、乳化嚴(yán)重的含油廢水仍沒有得到很好地處理。 主要是由于隨著技術(shù)的提高，乳化液的穩(wěn)定性越來(lái)越高，越來(lái)越難破乳。國(guó)內(nèi)外處理這類 廢水主要用化學(xué)破乳、藥劑電解、活性炭吸附或超濾(或反滲透)等處理技術(shù)�；瘜W(xué)破乳 法是目前國(guó)內(nèi)外普遍用來(lái)提高水質(zhì)處理效率的一種既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)便的水質(zhì)處理方法，由于它 對(duì)原水水質(zhì)要求低，處理工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，能耗低，對(duì)大、中、小型企業(yè)廢乳 化液處理皆適用等特點(diǎn)而被普遍應(yīng)用[2]。常用的破乳方法有鹽析法、凝聚法、酸化法、復(fù) 合法。本文以氣門生產(chǎn)車間的廢乳化液為研究對(duì)象，選用化學(xué)破乳法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)， 選擇合適的混凝劑并確定了最佳投藥量，最佳 pH 值范圍和破乳時(shí)間，對(duì)于指導(dǎo)企業(yè)的廢水處理具有實(shí)際意義。

機(jī)械加工廢液如何處理：一、試驗(yàn)材料和方法 試劑：FeSO4?7H2O(CP)，F(xiàn)eCl3?6H2O，AlCl3，Al2(SO4)3?18H2O，PAC (工業(yè)產(chǎn)品);NaCl，Na2SO4，石油醚(30～60)，H2SO4，K2Cr2O7(基準(zhǔn)試劑)， (NH4)2Fe(SO4)2?6H2O，Ag2SO4。

主要儀器：電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，501 型恒溫水浴器，分液漏斗，干燥器，791 型磁力 加熱攪拌器，pHS—25 型酸度計(jì)。

水樣：取自濟(jì)南某汽車配件廠氣門車間，為切削液和乳化油的混合液。使用陰離子型 表面活性劑石油磺酸鋇和石油磺酸鈉。水樣的 CODCr 為 57326.7mg/L，油含量為 23704.4mg/L，pH 為 10.08。

機(jī)械加工廢液如何處理：二、初步實(shí)驗(yàn) 分別采用酸化、電解質(zhì)(CaCl2)、混凝劑(AlCl3、Al2(SO4)3、FeCl3、FeSO4 和 PAC)以及電解質(zhì)與混凝劑復(fù)合處理廢乳化液。試驗(yàn)表明，復(fù)合破乳法即先采用電解質(zhì)氯化 鈣破乳，再投加混凝劑凝聚、絮凝處理效果好，并進(jìn)一步選用 CaCl2+FeCl3 和 CaCl2+Al2(SO4)3 作對(duì)比試驗(yàn)，研究最佳投藥量、最佳 pH 值范圍、破乳時(shí)間。

電解質(zhì)氯化鈣破乳機(jī)理主要有以下幾點(diǎn)：

(1)CaCl2 投入乳化液廢水中離解成為正、負(fù)離子，發(fā)生強(qiáng)烈的水化作用即爭(zhēng)水作用， 使乳化液中的自由水分子減少，對(duì)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，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并大成為 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+[3] (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。

機(jī)械加工廢液如何處理：三、對(duì)比實(shí)驗(yàn)

3.1 最佳投藥量的確定 先投加 CaCl2 攪拌半分鐘，再投加 Al2(SO4)3(或 FeCl3)。在室溫條件下，快攪 1min， 慢攪 3min，靜置 1h，取下清液(由于破乳后絮體中油的含量很大，而油的密度比水小， 因此絮體上浮而不是下沉)過(guò)濾后測(cè) CODcr 和油的含量。分別用不同量復(fù)合 CaCl2 和 Al2(SO4)3(或 FeCl3)處理水樣。(CODcr 的測(cè)定采用重鉻酸鉀法， 油的測(cè)定采用重量法，pH 值的測(cè)定采用玻璃電極法。)

可以看出：CaCl2 和 Al2(SO4)3 的最佳投加量分別為：5kg/m3 和 5kg/m3，CODcr 和油的去除率分別為：83.24%和 99.23%。CaCl2 和 FeCl3 的最佳投加 量為：4kg/m3 和 4kg/m3。CODcr 和油的去除率分別可以達(dá)到：85.02%和 99.45%。

CaCl2 和 FeCl3 復(fù)合破乳的投藥量比 CaCl2 和 Al2(SO4)3 復(fù)合破乳時(shí)的要少，而且處理效果好。

3.2pH 值的影響 用稀硫酸改變?cè)?pH 值后，加入 CaCl2(5kg/m3),攪拌半分鐘，再加入 Al2(SO4)3 (5kg/m3),(加入 CaCl2(4kg/m3),攪拌半分鐘，再加入 FeCl3(4kg/m3))快攪 1min，慢 攪 3min，靜置 1h，取下清液過(guò)濾后測(cè) CODcr 和油的含量。

選用 CaCl2 和 Al2(SO4)3 進(jìn)行復(fù)合破乳時(shí),最佳 pH 值范圍為 6~8.2，投加 CaCl2 后即在投加混凝劑時(shí)的 pH 值為 6~7.8。在水溶液中存在 Al2(SO4)3 水解產(chǎn)生的一系列單核羥基絡(luò)合物、多核羥基絡(luò)合物和高聚合度的 Al(OH)3 沉 淀物，以及未水解的 Al3+[4]。在一定的 pH 范圍內(nèi)，各種不同形態(tài)的化合物以不同比例存 在，因此對(duì)水中膠粒的作用也不止一種，同時(shí)存在電性中和、壓縮雙電層、吸附架橋、沉 淀網(wǎng)捕等幾種作用。在某一 pH 值下以其中的一種為主，其他為輔。在 pH 值 6~7.8 范 圍內(nèi)，以金屬核數(shù)目無(wú)限多、聚合度無(wú)限大的中性氫氧化物沉淀為主。廢水中的膠�？勺� 為沉淀物形成的中心，從而形成微小絮體，也可在沉淀物形成時(shí)被網(wǎng)捕和粘接。水中的某 些溶解性有機(jī)物也可被絮體吸附而被去除。當(dāng) pH 值過(guò)小或過(guò)高時(shí)，水中的 H+或OH-增多， 影響 Al2(SO4)3 水解，導(dǎo)致去除率下降。

同樣看出：選用 CaCl2、FeCl3 進(jìn)行復(fù)合破乳時(shí)最佳 pH 范圍為 5.9～8.4，投加 CaCl2 后即在投加混凝劑時(shí)的 pH 值為 6～8。原因與 Al2(SO4)3 大 致相同。但 FeCl3 的 pH 值范圍較 Al2(SO4)3 的稍寬，而且最佳 pH 值要稍低一些。在 pH 值低時(shí)，出水的色度低。

破乳時(shí)間的影響 3.3 通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在投加 CaCl2 后靜置一段時(shí)間(分別靜置了 12 小時(shí)、24 小時(shí)，其它條 件相同)，再投加混凝劑，CODcr 和油的去除率比加完 CaCl2 立即投加混凝劑都有所提高， 靜置 24 小時(shí)的效果最好。因此，可通過(guò)延長(zhǎng)破乳時(shí)間，減少投藥量。 加酸使 pH=6.87 后，分別進(jìn)行如下操作：

加入 CaCl22.5kg/m3,靜置 24 小時(shí)后，再加入 Al2(SO4)3。

加入 CaCl22kg/m3,靜置 24 小時(shí)后，再加入 FeCl3�；炷齽┩都� 量與 CODcr 和油的剩余量關(guān)系見圖 7、圖 8。

當(dāng) FeCl3 和 Al2(SO4)3 的投加量分別達(dá)到 4kg/m3 和 5kg/m3 時(shí)，雖然 CODcr 和油的 去除率高，但產(chǎn)生的絮渣相當(dāng)多，而且上浮很慢，在工程中不宜采用。CaCl2 和 FeCl3 的投加量分別為 2kg/m3 和 3kg/m3 時(shí)，CODcr 和油的剩余量分別 為 6899.2mg/L、36mg/L。

在相同的 pH 值下投加 CaCl2 后不靜置，接著投加 FeCl3，要達(dá)到這個(gè)去除效果， CaCl2 和 FeCl3 的投加量接近 4kg/m3 和 4kg/m3。CaCl2 和 Al2(SO4)3 的投加量分別為 2.5kg/m3 和 4kg/m3 時(shí)，CODcr 和油的剩余量分別為 6311.2mg/L、53.8mg/L。在相同的 pH 值下 投加 CaCl2 后不靜置，接著投加 FeCl3，要達(dá)到這個(gè)去除效果，CaCl2 和 FeCl3 的投 加量接近 5kg/m3 和 5kg/m3。因此，在投加 CaCl2 后靜置 24 小 時(shí)可以破乳更充分，提高 CODcr 和油的去除率，減少投藥量，降低成本。

機(jī)械加工廢液如何處理：四、絮渣的處理

采用 CaCl2+FeCl3 處理水樣時(shí)，油渣分離較好，但不能完全分離。取收集的廢渣 50mL，加入 1+1 的硫酸 1mL，可以使油渣很好地分離，此時(shí)絮渣沉淀，油浮在上面，可 以回收。而且絮渣脫出的水呈酸性，還含有鈣離子、鐵離子，可以回用到廢乳化液中調(diào)節(jié) pH 值、破乳混凝，減少藥劑用量。酸化后的泥渣可送鍋爐房焚燒處理。 采用 CaCl2+Al2(SO4)3 處理水樣時(shí)，油渣不易分離，很難回收油，因此廢乳化液中的油轉(zhuǎn) 移到絮渣中，造成二次污染。

機(jī)械加工廢液如何處理：五、結(jié)論

(1)采用 CaCl2+FeCl3 處理水樣比 CaCl2+Al2(SO4)3 處理時(shí)的最佳 pH 值范圍稍寬。 工廠內(nèi)酸洗金屬件的廢水,含有強(qiáng)酸(H2SO4、HNO3),可以用來(lái)調(diào)節(jié) pH 值，還含有亞鐵離 子，可以有助于破乳混凝。為防止腐蝕，可調(diào)節(jié) pH 值在 7 左右。

(2)采用 CaCl2+FeCl3 處理水樣較 CaCl2+Al2(SO4)3 處理時(shí)的最佳投藥量少。投加 CaCl2 后靜置 24 小時(shí)，再投加混凝劑，可以大大減少投藥量。在 pH=6.87，CaCl2 和 FeCl3 的投加量分別為 2kg/m3 和 3kg/m3 時(shí)，CODcr 和油的去除率分別為 87.97%和 99.85%。CaCl2 和 Al2(SO4)3 的投加量為 2.5kg/m3 和 4kg/m3，CODcr 和油的去除率分 別為 88.98%和 99.77%。

(3)用 CaCl2+FeCl3 處理水樣時(shí)產(chǎn)生的絮渣可以加酸后回收油，絮渣脫出的水呈酸 性還含有 Ca2+、Fe3+，可投加到廢乳化液中，減少藥劑用量。綜上所述，采用 CaCl2+FeCl3 處理水樣較 CaCl2+Al2(SO4)3 處理時(shí)的效果要好，只是 FeCl3 的價(jià)格比 Al2(SO4)3 要高，出水色度要高，而且 FeCl3 腐蝕性大。

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