乳化液破乳实验

乳化废水处理实验方案

一、乳化液破乳实验

（一）目的：通过实验确定混凝气浮破乳的最佳参数，例如：混凝剂的投加量、助凝剂

的投加量、pH值等。

（二）实验过程：

此次试验的原水来自XXXXXXXXX有限公司的乳化液废液，其水质的主要指标：COD XXX 104 mg/L、SS： mg/L、pH值左右、BOD5 mg/L 。

1．混凝剂投加量的确定

此次实验采用的混凝剂是PAC，即聚合氯化铝。选用的浓度为100g/L。调整水样的PH

值为最佳值，向水中滴加PAC，在滴加的过程中需要缓慢的搅拌直至出现矾花为止。然后，静止10分钟，取上清液测量COD cr，计算COD cr的去除率，去除率越大，混凝的效果就越好。

实验步骤：选择八个100ml的烧杯，在烧杯中加入100ml的原水，调节其pH值在8左右，向其中滴加不同量的PAC，缓慢搅拌。静置10分钟，分离出下层清液。测量COD cr，计

算COD cr的去除率，去除率越大就是混凝效果最好的，这样就可以确定最佳投药量，测量效

果如图3

图1 PAC投加量与COD去除率的关系

由图1可知，在pH值一定的条件下，可以随着混凝剂加入量的逐渐增大，而当混凝剂

加到一定量时，COD cr的去除率反而上升，上层的清液也逐渐变得混浊。这是由于加入的聚

合氯化铝逐渐溶解分散到溶液中去。又有铝离子带有部分正电荷，而乳化液大多数都含有阴

离子表面活性剂。这样，会通过压缩双电层，吸附点中和，吸附架桥，网捕作用达到凝聚，絮凝的效果。随着混凝剂量的逐渐增大，这四种混凝作用的效果也逐渐增强，直至达到最佳

效果，再过量地加入混凝剂，溶液中存在过量的铝离子，产生水解，将会形成胶体，再次达到胶体的稳定，使COD cr 值有些许升高的现象。所以，在混凝的过程中要严格控制混凝剂的投加量。

由此次试验可以确定：100ml 原水加6ml 的PAC （浓度为100g/L ）混凝效果最佳。 2．pH 对混凝效果的影响

实验步骤：分别取9份100mL 的原水，分别调节pH 值为5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5，均加入6mlPAC(最佳投加量)，搅拌，静置10分钟，分离出清液，测定其pH 值，并测量COD 。见图2：

图2 pH 值与COD 去除率的关系

由图2可知，在pH 在8.5左右的时候，投加6ml 的PAC 时，COD 的去除率最好，混凝效果达到最好。可见，pH 值对混凝效果的影响很大。所以在混凝过程中应控制pH 值8.5左右。

3．助凝剂投加量的确定

此次实验所采用的助凝剂是PAM ，即聚丙烯酰胺，选用的浓度为2g/L 。取6个250ml 的烧杯，加入100ml 的原水，再向其中加入6ml 的PAC ，搅拌。向其中分别加入0.5ml 、1ml 、1.5ml 、2ml 、2.5ml 、3.0ml 的PAM ，搅拌。静止10分钟。取上层清液，测量COD ，计算COD 的去除率。见图

3

图3 PAM投加量与COD去除率的关系

由上图可知，当PAM的投加量为 ml时，COD的去除率，混凝效果最佳。可见，

二、乳化液深度处理实验-芬顿实验

Fenton 试剂即过氧化氢与亚铁离子的结合 , 是一种特效氧化剂 , 其氧化电极电位高达 2 .80 V; Fen 2ton 试剂催化氧化用于工业废水处理已有三十年历史 , 他最早用于处理苯酚和烷基苯废水 [1 ] 。该氧化剂具有极强的氧化能力 , 适用于难降解有机废水的处理 , 而且对那些有毒有机物和三致物 [2 ] 具有很好的分解能力。近年来 , 有关 Fenton 试剂处理有机废水的研究较多 , 如纺织印染废水 [3 ] , 有机合成芳胺废水 [4 ]等。日本在这方面已有部分专利面世 [1 ] 。本文就机械加工清洗产生的乳化废水的氧化实验作详细介绍。1．实验部分

1)废水来源

本实验采用的乳化废水是废液。COD 浓度为20000 ～100000mg/L;试验 COD 50540mg/L , 试验用原水pH值 9.35;

2)试剂及测试方法

双氧水、绿矾 ( 硫酸亚铁 ) 用水等为分析纯试剂 ,COD 采用标准法测定 , 3)实验方法

水样 100mL 于 250mL 三角烧瓶 , 用硫酸调节原水pH值 , 投加绿矾后 , 加入双氧水 , 置于摇床内振荡 , 振荡速度 200 r/ min , 反应完成后静置 30 min

取样。

2．实验结果与讨

论 :

影响有机物去除

的重要因素有双氧水

投量 , 原水pH值 ,

反应时间等 ; 本实

验针对这四方面考察

了Fenton 氧化反应

规律 ; 为求得最佳

反应条件 , 首先考

虑三因素三水平正交

实验。 ( 见表1)

3．正交实验结果分析:

双氧水投量选择 50 % 、 100 % 、 150 % Q th ( Q th 为与 COD 表征的有机物氧化化学当量 ; Fe 2 +投量不仅与双氧水量有关还与原水种类有关 , 由

条件预备实验确定出较佳的 Fe2 +投量接近0.1 COD , 即 Fe2 + /H

2O

2

为 1 ∶ 20

左右 ; 反应时间确定 2 h 。正交实验结果如下 :

由正交实验结果分析 , 三因素中最为显著的当数双氧水投量 , 其次是pH 值 , 再次是绿矾投量。从数据变化趋势来看似乎呈相同的递增态势 , 但结合实际 , 第二个数据水平 COD 去除率已经高达 88 % , 再增加双氧水和绿矾投量 , 有机物分解率增加不多 ; 第二个数据水平就可以认为是较为理想的条件 ; 唯有pH值的影响趋势是于我们更有利 , 原水的pH值9.35 较高 , 有利于Fenton 氧化 ; 这似乎同文献报道的Fenton 试剂最佳作用条件 pH 3.0 有所不符 , 但是当向水样中投加药剂后 , 根据实验测定 , 即使不调节原水pH值 , 体系的pH值也会降低至 2.5 左右 , 而后体系的pH值一直维持在 2.5 左右( 见图 5) ; 这一结果又是同文献报道的结果相一致。也就是说 , Fe2 + -

H 2O

2

的加入使反应体系pH值下降至最佳pH值附近是导致pH值影响不显著的重

要原因。为更精确地寻求反应规律 , 我们进行如下单因素实验。4．单因素实验分析

1)原水pH值的影响 : 固定双氧水投量在 100%Q th , 绿矾 (FeSO

4· 7H

2

O)

投量 2.482 g(Fe

2 +/H

2

O

2

= 1 ∶20)反应 2 h , 结果如图 1 所示 :在本实验

中 , 原水pH值较低或不调pH值 ,COD去除率较高 ,pH 值为 6.0 左右 COD 去