新型高效破乳剂的研制及性能研究
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第 25卷 第 2期 2009年 4月
黄石理工学院学报 JOURNAL OF HUANGSH I INSTITUTE OF TECHNOLOGY
文章编号: 1008- 8245( 2009) 02- 0045- 03
Vo.l 25 No. 2 Apr 2009
新型高效破乳剂的研制及性能研究
杨 巧 方月梅 佘亚然 黄 丽 刘小村
阻止 大气中 的 氧 气 溶于 水 中 , 从 而 影 响 水 体 的 自 净作 用 [ 1- 3] , 因此 必 须 妥 善 处 理。 由 于 废 水 中 的 乳化 油珠能 稳定 存在 于水 中, 不易 去除 , 所以 破 乳 是处 理的关 键。 目前 应用 较多 的 破乳 方 法是 凝 聚
法, 但凝 聚剂 的应 用较 单一, 多 为价 格低 廉的 低 分 子量 无机混 凝剂 , 如硫 酸铝、氯 化铁 等。 用该 类 型 混凝 剂处理 乳化 油废 水, 存在 投药 量大 、处理 效 果 不理 想、产生 的 絮 渣多 、含 水 率高 、不 易 后 续 处 理
2 实验结果与讨论
2. 1 n ( A l ) / n ( Si) 对 除油 效果 的影 响 固 定 A l3+ 的 投 加 量为 7 5 0mg / L, 向 废 水 中 加
入不 同 摩 尔 比 的 自 制 PA SC 进 行 实 验 。 不 同 n (A l) /n ( Si) 对 除油 效 果 的影 响 如 图 1 所 示 。
关键词: 聚硅氯化铝; 轧制乳化油废水; 除油率
中图分类号: X703. 5
文献标识码: A
Study on P repar ation and P roper t ies of a N ew H igh ly E fficien t D em u lsifier
YANG Qiao FANG Yuem ei SHE Yaran H UANG L i LIU Xiaocun
固定 n ( A l) / n ( Si) = 3 B1, 不调废水的 pH 值, 进行 PA SC的投加量实验, 结果如图 3所示。
Biblioteka Baidu
图 4 模拟乳化油废水的显微照片
图 3 PASC的投加量对处理效果的 影响
从图 3 可以看出: 随 着投药量的 增加, 浊度去除 率变大; 当 PASC 中的 金属离子 量大于 800 mg /L后, 其处理效果趋于平稳, 再 增大投药量, 效果增加不明 显。综 合 处理 效 果和 成 本, PASC 适 宜 的投 加 量为 800 mg /L。 2. 4 PASC高效破乳机理分析
调 节 废水 的 pH 值, 用 n ( A l) / n ( Si ) = 3B1 的 PASC, 固 定 投 药 量 为 75 0 mg / L , 进 行 pH 值 的影 响 实 验, 实 验 结 果如 图 2 所示 。
图 2 pH 值 对 处 理 效 果 的 影 响
从 图 2 可 以 看 出: PA SC 的 pH 值适 应 范 围 较 广, 在 pH = 4 ~ 1 0 时 , 处 理 效 果 较 好 , 浊 度 去 除 率均 可 达 9 9. 0% 以 上 。 这是 因 为 A l3+ 在 pH = 4 ~ 10范 围 内 , 水解 产 物 丰 富, 可 水解 出 各 种 带 正 电的 羟 基 络合 离 子 和多 核 络 合 物 [8] , 不 仅 有 较 强 的电 中 和 作 用 , 还 有 一 定 的 卷 扫 网 捕 及 桥 连 作
( School of Environm enta l Sc ience and Engineering, H uangshi Institute of Technology, Huangsh iH ubei 435003)
Abstr ac t: Polysilica te alum inum chlor ide flocculan ts( PASC) of various m olar ra tio ofA l to S i are prepared. The in2 fluence of ingredient m olar ratio, pH va lue ofwaste wate r and the add ing am ount of floccu lant is investigated in trea2 ting simu lant rolling em ulsion. The result shows that the m olar ratio ofA l to S i affects grea tly deoil effic iency and the bestm ola r ra tio is n( A l) /n( Si) = 3: 1. The PASC floccu lants have broad pH va lue range and the appropriate pH is 4~ 10. The deoil efficiency is enhanced with add ing more floccu lant, the optim a l am ount by calculating the concentra2 tion of m eta l ion is 800m g/L( PASC) . It has a good effect and the rem a in ing oil is unde r the nationa l standard of e2 m ission controlwhen treating actual rolling em ulsion with PASC . The deoilm echan ism of PASC is the syn thesis re2 su lts of cha rge neutra lity, com pressing the thickness of the electr ic double layer, adsorbing and bridging. K ey word s: polysilica te alum inum chlor ide; rolling em ulsion; deoil effic iency
将适 量 工 业 水 玻 璃 用 蒸 馏 水 稀 释 至 浓 度 为 6. 4% (以 SiO2 计 ), 再 用 一 定 浓 度 的 硫 酸 酸 化, 将 S iO2 的浓 度 调 为 3. 2% , 然 后 将其 放 在 搅拌 器 上 搅 拌 , 至溶 液 颜 色 发 蓝 (此 时 硅 酸 已 缩 聚 为 有 较 大 聚 合度 的 聚 硅 酸 ) 。 按 比 例 向 制 好 的 聚 硅 酸 中 加 入氯 化 铝 溶液 , 搅 拌 一段 时 间 后 陈 化即 得 聚 硅 氯 化铝 ( PA SC )。 1. 3 废水 水质
实验 时 取 2 00mL 模 拟 废 水 于 2 50mL 烧 杯 中 , 在 快 搅时 加 入 自 制 的 药 剂 , 其 中 搅 拌 强 度 和 时 间 分 别为 : 快 搅 拌 ( 2 00 r / m in ) 1m in 和 慢 搅 拌 ( 7 5 r /m in ) 3m in。 静 置 2 h 后 用 移 液管 取 液 面下 2 ~ 3 cm 处 清 液 , 测 剩 余 浊 度 、pH 值 。 因 浊 度 与 油 含 量 有一 定 的 关系 , 本 实 验用 浊 度 去 除 率来 表 征 除 油 效果 , 浊 度 的测 定 用 分光 光 度 法 。 实验 中 PASC 投 加 量 以金 属 离 子的 浓 度 表示 。
1; 废水 pH = 4~ 10时, 处理效果都较好; 随着投药 量的增 加, 油 的去除 率增加, PASC适 宜的投药 量 ( 以 A l3+
浓度计 ) 为 800m g/L。用其来处理实际废水时, 效果很好, 残余油量 低于国家排 放标准。 PASC的 的除油机理
是电中和、压缩双电层、吸附架桥 等多重作用的结果。
轧制 乳 化 油 主 要 由 矿 物 油 、乳 化 剂 和 水 组
成 , 轧 制 钢板 所 用 乳化 液 含 乳 化 油 2. 5% 左 右 , 故 实 验 中 用德 国 产 富士 牌 乳 化 油 ( 非 离 子 型 )配 成 2. 5% 的 模 拟 乳 化 油 废 水, 其 浊 度 为 23 600度 , 含 油 37. 5g /L, pH = 5. 8 ~ 6. 4。 1. 4 实验 方法
(黄石理工学院 环境科学与工程学院, 湖北 黄石 435003)
摘 要: 制备了不同 A l/S i摩尔比的 聚硅氯化铝 ( PASC ), 实验考察了成分 摩尔比、废水 pH 值、药剂投加量对
除油效果的影响。结果表明: A l与 Si的摩尔比对除油 效率有较大 的影响, 最佳摩尔 比为: n( A l) /n ( Si) = 3B
1 实验部分
1. 1 主要 仪器 及药 品 JJ - 4 六 联 电 动 搅 拌器 、PH S - 2 5 型 酸 度 计、
UV - 75 4 分 光 光 度 仪 、GSA - PW - 2 型 油 分 析 仪 ; 氯 化 铝、浓 硫 酸 ( 均 为 分 析 纯 ) 、工 业 水 玻 璃 (模 数 为 3. 8, S iO2 的含 量 为 2 3% )。 1. 2 PASC的 制 备
0 引言
在机 械加 工 行 业 , 常 用 乳 化 液 和 棕 榈 油 进 行 冷 却和 润滑 , 因此 产 生 大 量 的 乳 化 油 废 水 。这 些 废 水中 含有 油类 、表 面活 性剂 等物 质, 如果 直 接排 入 水体 会使 水体 COD 升高 , 鱼类 等水 生生 物难 以 生 存乃 至死 亡, 而且 会在 水体 表面 形成 一层 薄 膜,
第 2期
杨 巧 方月梅 佘亚然 黄 丽 刘小村: 新型高效破乳 剂的研制及性能研究
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用 。考 虑 到 乳化 油 废 水 本 身 pH 值 在 6 左 右 , 所 以 实 验 中 可 不 调 节 废 水 的 pH 值 , 既 节 省 了 药 剂 , 又 简 化了 操 作 。 2. 3 PASC的 投 加量 对处 理效 果的 影响
等缺 点。
收稿日期: 2009- 01- 02 作者简介: 杨巧 ( 1987) ), 女, 湖南长沙人, 黄石理工学院 2006级环境工程专业本科生。
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黄石理工学院学报
20 09 年
近 几年 聚 硅 酸 金 属 盐 高 分 子 药 剂 是 研 究 热 点 [4- 7] , 它 不 仅 具 有 金 属 盐 类 的 电 中 和 作 用 , 同 时 还 拥 有聚 硅 酸 的 吸 附 架 桥 和 网 捕 作 用 。 本 研 究 针 对 乳化 油 废 水 中 的 乳 化 油 珠 难 以 去 除 的 特 点 , 制 备 了新 型 高 效聚 硅 酸 金属 盐 无 机 高 分子 药 剂 。 研 究中 发 现 用 该 类 药 剂 处 理 乳 化 油 废 水 有 显 著 的 效 果, 处 理 效 率 高 达 9 9. 5% 以 上 。 实 验 中 制 备 了 不 同 A l / Si 摩 尔 比 的 PASC, 考 察 了 A l 与 Si的摩 尔 比 、pH 值 、投 加 量 对 除 油 效 果 的 影 响 , 找 出 最佳 处 理 条件 。 并 通 过 电 子 显 微 镜 、Ze2 ta 电位 等 测 试 手段 分 析 其高 效 破 乳 机 理, 为其 应 用 提 供 理论 依 据 。
图 1 n ( A l) / n ( Si)对除油效果 的影响
由 图 1可 知 : 药剂 配 比 对 除 油 效 果 有 很 大 的 影响 , 随 着 n ( A l) /n ( Si )增 加 , 浊 度 的 去 除 率 先 增后 降 ; 兼顾 药 剂 的 稳 定 性、絮 凝 性 、除 油 效 果 、 残余 色 度 等 方 面, 确 定 最 佳 摩 尔 比 为: n ( Al ) / n ( S i) = 3B1, 此 时 , 聚 PASC 处 理 乳 化 油 废 水 有 显 著的 效 果 , 处理 效 率 高达 9 9. 0% 以 上。 2. 2 废水 pH 值 对处 理效 果的 影响
黄石理工学院学报 JOURNAL OF HUANGSH I INSTITUTE OF TECHNOLOGY
文章编号: 1008- 8245( 2009) 02- 0045- 03
Vo.l 25 No. 2 Apr 2009
新型高效破乳剂的研制及性能研究
杨 巧 方月梅 佘亚然 黄 丽 刘小村
阻止 大气中 的 氧 气 溶于 水 中 , 从 而 影 响 水 体 的 自 净作 用 [ 1- 3] , 因此 必 须 妥 善 处 理。 由 于 废 水 中 的 乳化 油珠能 稳定 存在 于水 中, 不易 去除 , 所以 破 乳 是处 理的关 键。 目前 应用 较多 的 破乳 方 法是 凝 聚
法, 但凝 聚剂 的应 用较 单一, 多 为价 格低 廉的 低 分 子量 无机混 凝剂 , 如硫 酸铝、氯 化铁 等。 用该 类 型 混凝 剂处理 乳化 油废 水, 存在 投药 量大 、处理 效 果 不理 想、产生 的 絮 渣多 、含 水 率高 、不 易 后 续 处 理
2 实验结果与讨论
2. 1 n ( A l ) / n ( Si) 对 除油 效果 的影 响 固 定 A l3+ 的 投 加 量为 7 5 0mg / L, 向 废 水 中 加
入不 同 摩 尔 比 的 自 制 PA SC 进 行 实 验 。 不 同 n (A l) /n ( Si) 对 除油 效 果 的影 响 如 图 1 所 示 。
关键词: 聚硅氯化铝; 轧制乳化油废水; 除油率
中图分类号: X703. 5
文献标识码: A
Study on P repar ation and P roper t ies of a N ew H igh ly E fficien t D em u lsifier
YANG Qiao FANG Yuem ei SHE Yaran H UANG L i LIU Xiaocun
固定 n ( A l) / n ( Si) = 3 B1, 不调废水的 pH 值, 进行 PA SC的投加量实验, 结果如图 3所示。
Biblioteka Baidu
图 4 模拟乳化油废水的显微照片
图 3 PASC的投加量对处理效果的 影响
从图 3 可以看出: 随 着投药量的 增加, 浊度去除 率变大; 当 PASC 中的 金属离子 量大于 800 mg /L后, 其处理效果趋于平稳, 再 增大投药量, 效果增加不明 显。综 合 处理 效 果和 成 本, PASC 适 宜 的投 加 量为 800 mg /L。 2. 4 PASC高效破乳机理分析
调 节 废水 的 pH 值, 用 n ( A l) / n ( Si ) = 3B1 的 PASC, 固 定 投 药 量 为 75 0 mg / L , 进 行 pH 值 的影 响 实 验, 实 验 结 果如 图 2 所示 。
图 2 pH 值 对 处 理 效 果 的 影 响
从 图 2 可 以 看 出: PA SC 的 pH 值适 应 范 围 较 广, 在 pH = 4 ~ 1 0 时 , 处 理 效 果 较 好 , 浊 度 去 除 率均 可 达 9 9. 0% 以 上 。 这是 因 为 A l3+ 在 pH = 4 ~ 10范 围 内 , 水解 产 物 丰 富, 可 水解 出 各 种 带 正 电的 羟 基 络合 离 子 和多 核 络 合 物 [8] , 不 仅 有 较 强 的电 中 和 作 用 , 还 有 一 定 的 卷 扫 网 捕 及 桥 连 作
( School of Environm enta l Sc ience and Engineering, H uangshi Institute of Technology, Huangsh iH ubei 435003)
Abstr ac t: Polysilica te alum inum chlor ide flocculan ts( PASC) of various m olar ra tio ofA l to S i are prepared. The in2 fluence of ingredient m olar ratio, pH va lue ofwaste wate r and the add ing am ount of floccu lant is investigated in trea2 ting simu lant rolling em ulsion. The result shows that the m olar ratio ofA l to S i affects grea tly deoil effic iency and the bestm ola r ra tio is n( A l) /n( Si) = 3: 1. The PASC floccu lants have broad pH va lue range and the appropriate pH is 4~ 10. The deoil efficiency is enhanced with add ing more floccu lant, the optim a l am ount by calculating the concentra2 tion of m eta l ion is 800m g/L( PASC) . It has a good effect and the rem a in ing oil is unde r the nationa l standard of e2 m ission controlwhen treating actual rolling em ulsion with PASC . The deoilm echan ism of PASC is the syn thesis re2 su lts of cha rge neutra lity, com pressing the thickness of the electr ic double layer, adsorbing and bridging. K ey word s: polysilica te alum inum chlor ide; rolling em ulsion; deoil effic iency
将适 量 工 业 水 玻 璃 用 蒸 馏 水 稀 释 至 浓 度 为 6. 4% (以 SiO2 计 ), 再 用 一 定 浓 度 的 硫 酸 酸 化, 将 S iO2 的浓 度 调 为 3. 2% , 然 后 将其 放 在 搅拌 器 上 搅 拌 , 至溶 液 颜 色 发 蓝 (此 时 硅 酸 已 缩 聚 为 有 较 大 聚 合度 的 聚 硅 酸 ) 。 按 比 例 向 制 好 的 聚 硅 酸 中 加 入氯 化 铝 溶液 , 搅 拌 一段 时 间 后 陈 化即 得 聚 硅 氯 化铝 ( PA SC )。 1. 3 废水 水质
实验 时 取 2 00mL 模 拟 废 水 于 2 50mL 烧 杯 中 , 在 快 搅时 加 入 自 制 的 药 剂 , 其 中 搅 拌 强 度 和 时 间 分 别为 : 快 搅 拌 ( 2 00 r / m in ) 1m in 和 慢 搅 拌 ( 7 5 r /m in ) 3m in。 静 置 2 h 后 用 移 液管 取 液 面下 2 ~ 3 cm 处 清 液 , 测 剩 余 浊 度 、pH 值 。 因 浊 度 与 油 含 量 有一 定 的 关系 , 本 实 验用 浊 度 去 除 率来 表 征 除 油 效果 , 浊 度 的测 定 用 分光 光 度 法 。 实验 中 PASC 投 加 量 以金 属 离 子的 浓 度 表示 。
1; 废水 pH = 4~ 10时, 处理效果都较好; 随着投药 量的增 加, 油 的去除 率增加, PASC适 宜的投药 量 ( 以 A l3+
浓度计 ) 为 800m g/L。用其来处理实际废水时, 效果很好, 残余油量 低于国家排 放标准。 PASC的 的除油机理
是电中和、压缩双电层、吸附架桥 等多重作用的结果。
轧制 乳 化 油 主 要 由 矿 物 油 、乳 化 剂 和 水 组
成 , 轧 制 钢板 所 用 乳化 液 含 乳 化 油 2. 5% 左 右 , 故 实 验 中 用德 国 产 富士 牌 乳 化 油 ( 非 离 子 型 )配 成 2. 5% 的 模 拟 乳 化 油 废 水, 其 浊 度 为 23 600度 , 含 油 37. 5g /L, pH = 5. 8 ~ 6. 4。 1. 4 实验 方法
(黄石理工学院 环境科学与工程学院, 湖北 黄石 435003)
摘 要: 制备了不同 A l/S i摩尔比的 聚硅氯化铝 ( PASC ), 实验考察了成分 摩尔比、废水 pH 值、药剂投加量对
除油效果的影响。结果表明: A l与 Si的摩尔比对除油 效率有较大 的影响, 最佳摩尔 比为: n( A l) /n ( Si) = 3B
1 实验部分
1. 1 主要 仪器 及药 品 JJ - 4 六 联 电 动 搅 拌器 、PH S - 2 5 型 酸 度 计、
UV - 75 4 分 光 光 度 仪 、GSA - PW - 2 型 油 分 析 仪 ; 氯 化 铝、浓 硫 酸 ( 均 为 分 析 纯 ) 、工 业 水 玻 璃 (模 数 为 3. 8, S iO2 的含 量 为 2 3% )。 1. 2 PASC的 制 备
0 引言
在机 械加 工 行 业 , 常 用 乳 化 液 和 棕 榈 油 进 行 冷 却和 润滑 , 因此 产 生 大 量 的 乳 化 油 废 水 。这 些 废 水中 含有 油类 、表 面活 性剂 等物 质, 如果 直 接排 入 水体 会使 水体 COD 升高 , 鱼类 等水 生生 物难 以 生 存乃 至死 亡, 而且 会在 水体 表面 形成 一层 薄 膜,
第 2期
杨 巧 方月梅 佘亚然 黄 丽 刘小村: 新型高效破乳 剂的研制及性能研究
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用 。考 虑 到 乳化 油 废 水 本 身 pH 值 在 6 左 右 , 所 以 实 验 中 可 不 调 节 废 水 的 pH 值 , 既 节 省 了 药 剂 , 又 简 化了 操 作 。 2. 3 PASC的 投 加量 对处 理效 果的 影响
等缺 点。
收稿日期: 2009- 01- 02 作者简介: 杨巧 ( 1987) ), 女, 湖南长沙人, 黄石理工学院 2006级环境工程专业本科生。
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黄石理工学院学报
20 09 年
近 几年 聚 硅 酸 金 属 盐 高 分 子 药 剂 是 研 究 热 点 [4- 7] , 它 不 仅 具 有 金 属 盐 类 的 电 中 和 作 用 , 同 时 还 拥 有聚 硅 酸 的 吸 附 架 桥 和 网 捕 作 用 。 本 研 究 针 对 乳化 油 废 水 中 的 乳 化 油 珠 难 以 去 除 的 特 点 , 制 备 了新 型 高 效聚 硅 酸 金属 盐 无 机 高 分子 药 剂 。 研 究中 发 现 用 该 类 药 剂 处 理 乳 化 油 废 水 有 显 著 的 效 果, 处 理 效 率 高 达 9 9. 5% 以 上 。 实 验 中 制 备 了 不 同 A l / Si 摩 尔 比 的 PASC, 考 察 了 A l 与 Si的摩 尔 比 、pH 值 、投 加 量 对 除 油 效 果 的 影 响 , 找 出 最佳 处 理 条件 。 并 通 过 电 子 显 微 镜 、Ze2 ta 电位 等 测 试 手段 分 析 其高 效 破 乳 机 理, 为其 应 用 提 供 理论 依 据 。
图 1 n ( A l) / n ( Si)对除油效果 的影响
由 图 1可 知 : 药剂 配 比 对 除 油 效 果 有 很 大 的 影响 , 随 着 n ( A l) /n ( Si )增 加 , 浊 度 的 去 除 率 先 增后 降 ; 兼顾 药 剂 的 稳 定 性、絮 凝 性 、除 油 效 果 、 残余 色 度 等 方 面, 确 定 最 佳 摩 尔 比 为: n ( Al ) / n ( S i) = 3B1, 此 时 , 聚 PASC 处 理 乳 化 油 废 水 有 显 著的 效 果 , 处理 效 率 高达 9 9. 0% 以 上。 2. 2 废水 pH 值 对处 理效 果的 影响