乳化油廢水空化射流破乳實(shí)驗(yàn)

　　含油廢水不經(jīng)處理直接排放將會(huì)對(duì)水體、土壤等生態(tài)環(huán)境造成巨大危害。乳化油廢水是乳化油(油滴粒徑為0.1～10μm[2)]高度分散于水中形成的水包油型(O/W)乳狀液，是含油污水處理的難點(diǎn)。而乳化油廢水處理的關(guān)鍵是破乳。目前常用的破乳方法主要有化學(xué)破乳法、生物破乳法和物理破乳法3大類(lèi)：化學(xué)破乳法破乳效果好，但添加破乳劑易產(chǎn)生二次污染;生物破乳法高效且環(huán)保，但菌種的尋找、采集和篩選比較困難，且成本高，目前還無(wú)法推廣;物理破乳法的具體方法眾多，具有簡(jiǎn)單易行，處理量大，污染少，針對(duì)一定的乳狀液采用合適的方法能獲得較好破乳效果的特點(diǎn)，是當(dāng)前破乳方法研究的熱點(diǎn)。空化射流是含有空化現(xiàn)象的水射流，空化現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，空泡的潰滅會(huì)在空泡周?chē)鷺O小空間內(nèi)產(chǎn)生瞬時(shí)高溫(約5200K)、高壓(50MPa以上)和速度高達(dá)100m/s以上的微射流，即空化效應(yīng)。空化射流方法破乳就是利用空化射流的空化效應(yīng)等作用，通過(guò)破壞乳狀液滴油水界面膜或直接引發(fā)裸露液滴碰撞聚并等形式促進(jìn)小液滴碰撞聚并成大液滴，以達(dá)到促進(jìn)乳狀液破乳的目的。本文以柴油和去離子水組成的模型乳化油廢水為研究對(duì)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了空化射流方法破乳的影響規(guī)律。

　　實(shí)驗(yàn)方法

　　柴油、去離子水和表面活性劑按照一定配比在54L塑料水桶(制備容器)中粗混合后，用剪切乳化攪拌機(jī)在10000r/min轉(zhuǎn)速下剪切乳化45min制得初始模型乳化油廢水24L;然后將其置于位置較高的實(shí)驗(yàn)臺(tái)面上靜置24h，接著將細(xì)軟管伸入制備容器底部，通過(guò)虹吸作用吸取制備容器底部的20L模型乳化油廢水，承接于21L塑料水桶(承接容器，設(shè)有20L標(biāo)識(shí)線)。通過(guò)虹吸方法得到實(shí)驗(yàn)用模型乳化油廢水的目的是使實(shí)驗(yàn)用模型乳化油廢水中的油滴粒徑較小，因?yàn)橛醒芯勘砻鳟?dāng)乳化油廢水中存在較多大粒徑液滴時(shí)，射流空化破乳效果較差。最后將承接容器的模型乳化油廢水倒入儲(chǔ)液池直接靜置或者經(jīng)空化射流破乳處理后靜置。具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　對(duì)同一實(shí)驗(yàn)工況，分別制取2份相同的模型乳化油廢水，均在虹吸結(jié)束時(shí)于承接容器模型乳化油廢水表面取樣并測(cè)量油的質(zhì)量濃度，然后取2個(gè)質(zhì)量濃度的平均值作為該種模型乳化油廢水油的質(zhì)量濃度C;制取的模型乳化油廢水一份直接靜置于儲(chǔ)液池中，另一份經(jīng)空化射流破乳實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)空化射流處理后靜置于儲(chǔ)液池，靜置時(shí)間均為5h(靜置時(shí)間對(duì)破乳效果的影響實(shí)驗(yàn)除外)，然后將移液管伸入儲(chǔ)液池液面下8.2~9.2cm處取樣。儲(chǔ)液池是一內(nèi)徑為0.5m的圓柱形容器，20L模型乳化油廢水倒入其中后液體高度約為10.2cm，于此處取樣一是為了預(yù)留一定的取樣安全距離，二是為了獲取靠近儲(chǔ)液池底部的模型乳化油廢水，以更好地反映空化射流破乳相比于直接靜置對(duì)除油效果的影響。分別測(cè)得2種模型乳化油廢水油的質(zhì)量濃度為C1，C2，則空化射流破乳除油率η=(C1-C2)C×100%。除油率越高，說(shuō)明空化射流破乳效果越好;反之則說(shuō)明空化射流破乳效果越差。其中，油的質(zhì)量濃度的測(cè)定參照水利部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SL93.2—1994《油的測(cè)定紫外分光光度法》進(jìn)行。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

　　1)與未添加表面活性劑相比，添加少量表面活性劑使得空化射流破乳除油率大幅度下降;空化射流破乳方法主要對(duì)不含表面活性劑的模型乳化油廢水具有一定效果。

　　2)空化射流破乳除油率隨著模型乳化油廢水油的質(zhì)量濃度、靜置時(shí)間、噴嘴入口壓力的增加而增加，最佳靜置時(shí)間為5h。

　　3)循環(huán)處理次數(shù)較少時(shí)，空化射流破乳除油率隨著循環(huán)處理次數(shù)的增加而增加，但循環(huán)處理次數(shù)過(guò)多將使除油率下降;適宜的靶距有利于獲得較高的空化射流破乳除油率，最佳靶距為280mm。