本研究从乳化液废水快速破乳出发,以化学破乳为基础,选用阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为破乳剂,考察其破乳效果及影响因素。
1、实验部分
1.1 各指标分析方法
pH采用pHS-3C精密pH计测定,COD分析采用快速密闭催化消解法,含油率测定采用重量法,悬浮物(SS)测定采用重量法,热值测定采用5E-C5500测定。
由于大多数乳化液添加成分为阴离子表面活性剂,因此可选择与之具有相反电荷——阳离子的破乳剂,破坏油水界面的双电子层结构,另外,同时兼顾所选破乳剂还需具有絮凝凝聚作用,以使在破乳的同时能够同时去除乳化液废水中的SS,达到破乳与絮凝的双重目的,
从图1和2可以看出,随着CPAM投加量的增加,COD、含油率、SS去除率逐渐升高,废水浊度也随着投加量的增加而逐渐降低,当CPAM投加量为0.25g/L时,各指标去除率达到高值,出水中COD、含油率、SS浓度分别为:8440mg/L、92mg/L、0mg/L,对COD、含油率、SS去除率分别为:75.25%、96.79%和100.00%,出水澄清透明,油类和SS终以黑色粘性油泥形式得以去除。但随着CPAM投加量的增加,COD、含油率和SS去除效果反而下降,其主要原因是CPAM投加过量,CPAM本身是高分子有机物,过量的CPAM增加了出水中的COD,另外,由于CPAM本身带正电荷,基于破乳和混凝的压缩双电层机理,过量的CPAM使粒子表面带正电荷,根据同极相斥的原理,反而降低了油和SS的去除效果。因此,对于此废乳化液水,CPAM的佳投加量为0.25g/L。
2.2 搅拌速度对处理效果的影响
图3为不同搅拌速度下CPAM对该乳化液废水COD去除效果,从图中可以看出,搅拌速度对COD去除率有一定的影响,不同搅拌速度下COD去除效果不同。阶段随着搅拌速度的增加COD去除效果也随之增加,当搅拌速度大于150r/min时,进入第二阶段,COD去除效率开始不断随着转速的增加而下降。主要原因为:搅拌速度太慢,CPAM与乳化液废水不能快速充分均匀的混合,在一定反应时间内使破乳不完全,一方面使出水中含油率增加,同时影响混凝效果,而油类和SS都会增加出水中的COD;当搅拌速度太快时,虽然有利于混匀和快速反应,但也会对已经形成的油泥絮体进行破坏,油泥絮体在高速的搅拌产生的剪切力下重新破碎为细小絮体,从而影响了处理效果。因此,该反应搅拌速度为150r/min时COD去除效果佳,此时COD、含油率、SS去除率分别为80.53%、92.43%和。
终本研究选取阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为破乳剂。本实验所用CPAM浓度为0.1%,分子量:1000万,实验前先配制完成,静置陈化12h后使用。
1.4 实验方法
1.4.1 投加量的确定
量筒量取500mL该乳化液废水,倒入800mL烧杯中,调整搅拌器转速为200r/min,分别按体积比加入1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%浓度0.1%CPAM溶液,30min后停止搅拌,静置2h后,用虹吸法取下部清液,测定COD、含油率和SS含量。
1.4.2 搅拌速度的确定
量筒量取500mL该乳化液废水,倒入800mL烧杯中,加入由3.2.1确定的0.1%CPAM投加量,调整转速分别为100r/min、150r/min、200r/min、250r/min、300r/min、400r/min,反应30min后停止搅拌,静置2h后,用虹吸法取下部清液,测定COD、含油率和SS含量。
1.4.3 反应时间的确定
量筒量取500mL该乳化液废水,倒入800mL烧杯中,调整转速为1.4.2确定值,加入0.1%CPAM投加量,分别于3min、5