堿洗污水無機酸處理分析

摘 要：堿洗污水處理一直是工業污水工藝設計中所關注的問題，經過實驗證明：無機酸處理堿洗污水既避免了了給污水深度處理帶來的諸多困難，又實現了污水的重新利用。破乳是破壞乳化液的穩定條件，進而達到破乳的目標。通過初步試驗表明：酸加入量﹑反應時間﹑反應溫度﹑攪拌強度﹑沉降時間及PH都會對堿洗污水破乳的效果造成不同程度的影響，其中酸加入量越大，反應時間﹑反應溫度及攪拌轉數越大，破乳的效果將會越佳。擴大性的實驗表明，降低污水的PH值也有利于反應的完全性。

關鍵詞：堿洗污水；無機酸；乳化劑；破乳化

中圖分類號：X703 文獻標識碼: A 文章編號：1674-098X(2011)12(a)-0000-00

1引言

隨著我國部分產油區原油變重，采用傳統的堿精制方法存在堿洗以后柴油中帶堿且攜帶的環烷酸鈉，極易導致水的乳化，污染水資源，給污水處理帶來諸多問題。現在堿洗車間所采用的電沉降法破乳相比化學破乳法仍然存在水乳化問題，一般來說，化學破乳法有使用醇類替代原來的乳化劑﹑加入無機酸來消除乳化的保護作用及加入破乳劑等方法。從某種程度上來說，由于破乳劑與醇類的使用都會給污水的進一步處理帶來麻煩，所以在條件允許的情況下，無機酸破乳比較合適。本研究通過對堿洗污水無機酸處理的研究，從一定方面來說具有很強的理論與實際意義。

2乳化劑的形成與堿洗污水原料

2.1乳化劑的形成

環烷酸鈉由于其具有親水油的性質，它能夠在有效降低油水混合體系中的界面張力，進而形成一定強度的界面膜，且油滴所帶的電荷在界面膜表面形成一層保護膜，最后借助混合作用使油滴較好的分布在水中，產生較為穩定的乳化劑。破乳就是加入無機酸，使環烷酸鈉等變作沒有乳化作用的環烷酸，進而實現破乳的目標

2.2堿洗污水原料

在這里主要分為兩種原料，一種原料的PH值為10.9，原料的外觀為白色乳狀液，含油為2511mg·L-1，COD為60001mg·L-1另一種原料為7.3，原料的外觀為穩定的淺白色乳狀液，含油為606 mg·L-1，COD為7999 mg·L-1。

3研究內容及結果

3.1探索性試驗

3.1.1探索酸加入的量對堿洗污水破乳的影響

在探索性試驗中，采用五十攝氏度的反應溫度，十五分鐘的反應時間及一小

時的沉降時間分別加入不同數量的百分之十的稀酸，然后觀察所加入酸的數量對堿洗污水破乳程度的影響。結果發現隨著所加入酸的量不斷增加，破乳后的污水PH值逐漸變小，外觀由乳白色渾濁狀變為透明狀，此外含油量也是呈現遞減的趨勢。如表1所示：

表1：酸加入量對破乳效果的影響

3.1.2探索反應時間﹑攪拌強度及反應溫度對堿洗污水破乳效果的影響

首先選取一適宜的反應溫度，確保其他工藝條件穩定，探索反應時間對堿洗污水破乳效果的影響。結果證明：在適宜的攪拌強度下，隨著反應時間的延長，含油量呈現下降趨勢，然而當十五分鐘過后，含油量的變化開始趨向穩定，這暗示著反應完全，如示意圖1所示。

在試驗中采用高強度攪拌棒的攪拌機，確保其他工藝穩定，能夠觀察到攪拌強度對堿洗污水破乳效果的影響，結果證明：當攪拌葉片一定時，攪拌葉片轉數越多，混合強度越強，反應也因此越徹底，通常情況下最好采用高速攪拌來提高混合強度，如示意圖1所示。

在本試驗中，加入百分之二的稀酸，且保持其他工藝條件相對穩定，能夠觀察到反應溫度對堿洗污水破乳效果的影響，如圖1所示，溫度較高時，破乳后污水含油量相對較高，而隨著溫度的逐漸增高，破乳后污水含油量則呈遞減的趨勢，從這個方面來說，低溫不利于破乳，相反高溫條件下，將更利于破乳。

圖1：單元操作條件和污水含油量關系曲線 圖2：沉降時間和污水含油量關系曲線

3.1.3探索沉降時間與PH值對堿洗污水破乳效果影響

在其他工藝保持不變得條件下，可以觀察到沉降時間對堿洗污水破乳效果的影響作用。研究表明：當沉降時間不斷延長時，酸破乳后污水含油量呈逐步下降的趨勢，當一個小時后，含油量下降的速率則逐漸變小，如示意圖2所示，20分鐘后酸破乳后的含油量將近8 mg·L-1，40分鐘則接近6 mg·L-1，一個小時及一個小時后，酸破乳后的含油量則維持在4 mg·L-1左右。研究表明：破乳后水的PH值達到二點五左右時，破乳的效果則最佳，所以要依據不同的原料，做到有針對性。

3.2擴大性實驗

在反應條件等因素確定以后，反應部分與沉降分離部分是工業應用的關鍵，在目前實驗室間歇初步試驗的基礎上，做連續的工藝性試驗，進而為裝置的工業化提供有實用價值的數據。連續流程的方案大致為：首先乳化污水與酸混合后，再進行沉降分離，最后得到油﹑環烷酸及破乳后的污水。擴大性的實驗結果表明：當污水量﹑反應溫度及沉降時間保持不變時，隨著在兩種原料中所加入酸量的不同，其PH值﹑COD﹑COD脫除率﹑含油及脫油率也是不同的，其中當PH值維持在二點五左右時，含油量偏大，PH值在二點零效果則最佳，這表明在擴大性實驗中，降低污水的PH值也有利于反應的完全性。

4結語

總之，由于破乳劑與醇類的使用都會給污水的進一步處理帶來麻煩，所以在條件允許的情況下，無機酸破乳比較合適。通過初步試驗表明，酸加入量﹑反應時間﹑反應溫度﹑攪拌強度﹑沉降時間及PH都會對堿洗污水破乳的效果造成不同程度的影響，酸加入量越大，破乳后的污水含油量越小，反應時間﹑反應溫度﹑攪拌強度及降時間越高，破乳的效果則越佳。擴大性的實驗表明，當PH值維持在二點五左右時，含油量偏大，PH值在二點零效果則最佳，這表明在擴大性實驗中，降低污水的PH值也有利于反應的完全性。此外工業生產中要根據實際情況，做好堿罐﹑酸罐及混合設備的防腐措施。

參考文獻

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