電凝聚處理軋鋼乳化液廢水技術(shù)方案

目前，鋼鐵企業(yè)為了消除帶鋼冷軋時(shí)產(chǎn)生的變形熱，需要采用乳化液或棕櫚油進(jìn)行冷卻和潤(rùn)滑，乳化液受細(xì)菌、微生物、高溫、金屬碎屑的選擇吸附等作用，夏季十幾天，冬季月余，乳化液逐漸由乳白色變成灰黑色，變質(zhì)發(fā)臭，不得不排放廢液，更換新液。廢乳化液含有大量的礦物油及其乳化劑，直接排放造成環(huán)境嚴(yán)重污染。冷軋乳化液廢水治理一直是企業(yè)面臨的主要難題之一，通常采用的乳化液處理方法：混凝氣浮法、超濾處理法等。從效果看，排水的余油<10mg/L，COD<200mg/L，NO2-含量不達(dá)標(biāo)，但治理費(fèi)用較(12元/t)。

        運(yùn)行實(shí)踐證明電凝聚與其他方法相比，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易、不引入新的污染物等特點(diǎn)。

試驗(yàn)裝置

        電凝聚反應(yīng)器主要由反應(yīng)槽、電極板和直流電源三部分組成，見(jiàn)圖1。試驗(yàn)方法

       廢乳化液的原始濁度4000NTU；原始COD平均16000mg/L，含油8000mg/L、pH=7.5，外觀灰黑色，有難聞的臭味。試驗(yàn)中采用鋁極板，將乳化油廢水放入水槽中，調(diào)整廢水的pH并投入一定比例的NaCl。通電后，廢水在水泵的作用下提升到反應(yīng)槽中，調(diào)節(jié)反應(yīng)槽中反應(yīng)的電流密度。一定時(shí)間后，取出一定體積的水樣靜置30min，然后對(duì)除油效果進(jìn)行測(cè)試。

化學(xué)原理

       (1)凝聚與絮凝作用。電解時(shí)陽(yáng)極Al被氧化成Al3+，Al3+是高價(jià)陽(yáng)離子，其新生態(tài)具有很高的活性。一方面它能壓縮乳化油膠粒周圍擴(kuò)散雙電層，使乳化膠粒之間彼此靠近而破乳，微小油滴凝聚成大油團(tuán)；另一方面Al3+可水解形成Al(OH)3膠體，這些膠體能吸附油滴或絡(luò)合其他污染物并起架橋作用而達(dá)到絮凝目的；Al3+還可水解形成多羥基水合大分子，由于其荷電性，在電場(chǎng)作用下，在溶液中作定向移動(dòng)，移動(dòng)過(guò)程中能對(duì)污染物產(chǎn)生吸附、絡(luò)合及架橋等作用，并形成大的膠團(tuán)，有的膠團(tuán)密實(shí)而下沉，有的疏松并在氣泡帶動(dòng)下上浮。

       (2)化學(xué)氧化作用。在外加直流電源作用下，通過(guò)在反應(yīng)槽內(nèi)電解NaCl溶液引發(fā)一系列反應(yīng)。電解大量產(chǎn)生[O]、[Cl]、HO•等氧化性很強(qiáng)的粒子，這些新生態(tài)的產(chǎn)物都具有很強(qiáng)的氧化性，能使廢水中的大部分有機(jī)物和無(wú)機(jī)物被氧化而改變其結(jié)構(gòu)和價(jià)態(tài)，從而使污染物的化學(xué)性質(zhì)得到調(diào)整，利于通過(guò)其他工藝除去。

電凝聚反應(yīng)器的經(jīng)濟(jì)分析

       電凝聚系統(tǒng)費(fèi)用包括兩部分：(1)設(shè)備投資主要包括反應(yīng)槽、直流電源、水泵及管路等，多屬小型、低價(jià)設(shè)備，投資不高，折舊費(fèi)比例很小；(2)運(yùn)行費(fèi)用主要包括電耗、鹽耗、鋁耗、和人工費(fèi)。

       本次試驗(yàn)系統(tǒng)中，處理廢水量Q=7.1L，反應(yīng)器的電流I=0.8A，電解歷時(shí)t=2/3h，達(dá)到電流I=0.8A時(shí)所需的電壓U=14V，代入有關(guān)價(jià)格后，經(jīng)計(jì)算處理每m3廢水的運(yùn)行費(fèi)用介于1.90～2.36元，平均為2.13元。

結(jié)論

       (1)電解法處理軋鋼乳化液廢水，工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備程度化高，可用于工業(yè)實(shí)踐，只要稍加調(diào)整，即可用于其他類型的廢水。

       (2)投加適量的NaCl可以提高COD去除率，并能降低處理電壓，減少能耗。

       (3)電凝聚對(duì)于處理低濃度的軋鋼乳化液廢水效果較好，濃度過(guò)高不容易達(dá)標(biāo)排放。