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摘要： 机械制造工业中，金属切削加工过程中使用大量乳化液作为润滑冷却之用，乳化液经过一段时间使用后，就会变成废水排出。乳化液中主要含有机油和表面活性剂，是用乳化油根据需要用水稀释再加入乳化剂配制而成的。
关键词：乳化剂 助溶剂 破乳剂油
中图分类号：TQ423.92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）30-0089-01
1.概述
机械制造工业中，金属切削加工过程中使用大量乳化液作为润滑冷却之用，乳化液经过一段时间使用后，就会变成废水排出。乳化液中主要含有机油和表面活性剂，是用乳化油根据需要用水稀释再加入乳化剂配制而成的。在机床切削的乳化液中为了提高乳化液的防锈性，还加入了亚硝酸钠等添加物。
由于乳化剂都是表面活性剂，当它加入水中，使油与水的界面自由能大大降低，达到最低值，这时油便分散在水中。同时表面活性剂还产生电离，使油珠液滴带有电荷，而且还吸附了一层水分子固定着不动，形成水化离子膜，而水中的反离子又吸附再其外表周围，分为不动的吸附层和可动的扩散层，形成双电层。这样使油珠外面包围着一层有弹性的、坚固的、带有同性电荷的水化离子膜，阻止了油珠液滴互相碰撞时可能的结合，使油珠能够得以长期地稳定在水中，成为白色的乳化液。配制的乳化液pH值一般在 8-9 之间，有的甚至高达 10-11。
2.乳化液废水的处理
2.1 乳化液废水处理原理
根据乳化液的性质，进行乳化液废水的处理需经过二个步骤： （1）破乳；（2）水质净化去除表面活性剂等物质。破乳方法较多，有盐析法、乳酸法、凝聚法、顶替法、高压电法、吸附法等等。一般常用的采用盐析凝聚混合法，现介绍如下：
在乳化液中加入电解质，电解质的离子在乳化液中发生强烈的水化作用即净水作用，使乳化液中的自由水分子减少了，对油珠产生脱水作用，从而破坏了乳化液油珠的水化层，中和了油珠的电性，破坏了它的双电层结构，因而油珠失去了稳定性，产生凝聚现象 （ 电解质一般分为二、三价的钙、镁、铝等盐类 ），其反应式如下：
2C17H33COONa + 2MgCl2-→（C17H33COO）2Mg+2NaCl
加入混凝剂，则加快起到油水分离的目的。 在实际使用中，应注意调整水的pH值，将 pH值调整为 8.5 较好。
2.2 处理工艺流程选择及设备
2.2.1國内常用的乳化液处理的工艺流程中存在以下问题：
a. 由于乳化液中油、SS、COD含量较高，一级气浮只能除去大部分油、SS、COD，残留的部分只能靠石英砂滤罐、两级活性炭吸附来保证出水达标，因此石英砂滤罐及两级活性炭滤罐负荷较重，造成经常反冲和活性炭很快饱和失去吸附作用需要更换的情况发生。
b.气浮设备进气未设自控装置，靠人工调整，很难达到良好的气浮效果，工人操作难度大。
c.三个滤罐需经常反冲洗，阀门多，操作繁杂，很难掌握，出水不能保证。
2.2.2新型乳化液废水处理设备特点：
a.采用两极气浮处理，能将SS、油在气浮处理阶段内完成达标，去除绝大部分CODcr值（COD值在70～170mg/L范围内），残留的少量CODcr值只需一级活性炭滤罐处理，就能达到国家排放标准。因此，活性炭使用时间长（可达一年），并不经常反冲（半个月一次）。
b.省去了一级石英砂滤罐，使处理工艺流程简便。
c.原水泵采用潜水泵，保证泵能随时启动。
d.气浮器1、气浮器2均采用自动控制，不需人工管理，能达到最佳气浮效果，电磁阀采用不锈钢材料，专利产品，使气浮效果更好。
该设备于 1996年5月起分别用在重庆某（集团）股份有限公司发动机车间乳化液废水处理、905车间乳化液处理、914车间乳化液处理、54车间乳化液处理，效果良好，见表2-3.
2.2.3JR-2型乳化液处理机技术参数
JR-2型乳化液处理机：由反应箱、二级气浮系统、二级活性炭过滤系统、加药系统、电控系统、楼梯六个部分组成。
反应箱 ：A×B×L=1500×1000×800（mm），V 有效 =0.96m 3 ，t=28.8min， 内设搅拌机，N=0.55KW；
加药系统 ：Φ×H=580×930（mm），V 有效 =0.43m 3 ；配有两台加药泵CDL2-20及搅拌机，N=0.37KW
二级气浮系统 ：Φ×H=1.00×1.25（m），Q=2m 3 /h接触室上升流速V c =10mm/S，气浮分离速度V s =2.0mm/S，分离室停留时间10min，R=30﹪，水
压力0.25～0.3MPa ，设出水调节装置；
溶气泵 ：32FPD15Z，Q=3.6m 3 /h，P=3.5-4.5kgf/cm 2 ，N=2.2KW；
活性炭过滤系统：Φ× H=0.80×2.00（m），配有过滤泵CDL2-20；
设备外形尺寸 ：L×B×H=4400×2200×2100（㎜），Q=2m 3 /h装机容量：4.5KW。
3.结论
3.1采用JR型系列一体化乳化液废水处理机和1号高效破乳絮凝剂处理乳化液废水是可行的，并且由于处理效果好，设备自动化，运行成本低，确保出水水质达标等，具有极大的推广应用价值。
3.2破乳方法及破乳剂、絮凝剂对不同的乳化液废水是不同的，用户在处理该类废水时应先优选破乳剂及絮凝剂做小样实验，为正确选用处理设备、设施打下基础。
关键词：乳化剂 助溶剂 破乳剂油
中图分类号：TQ423.92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）30-0089-01
1.概述
机械制造工业中，金属切削加工过程中使用大量乳化液作为润滑冷却之用，乳化液经过一段时间使用后，就会变成废水排出。乳化液中主要含有机油和表面活性剂，是用乳化油根据需要用水稀释再加入乳化剂配制而成的。在机床切削的乳化液中为了提高乳化液的防锈性，还加入了亚硝酸钠等添加物。
由于乳化剂都是表面活性剂，当它加入水中，使油与水的界面自由能大大降低，达到最低值，这时油便分散在水中。同时表面活性剂还产生电离，使油珠液滴带有电荷，而且还吸附了一层水分子固定着不动，形成水化离子膜，而水中的反离子又吸附再其外表周围，分为不动的吸附层和可动的扩散层，形成双电层。这样使油珠外面包围着一层有弹性的、坚固的、带有同性电荷的水化离子膜，阻止了油珠液滴互相碰撞时可能的结合，使油珠能够得以长期地稳定在水中，成为白色的乳化液。配制的乳化液pH值一般在 8-9 之间，有的甚至高达 10-11。
2.乳化液废水的处理
2.1 乳化液废水处理原理
根据乳化液的性质，进行乳化液废水的处理需经过二个步骤： （1）破乳；（2）水质净化去除表面活性剂等物质。破乳方法较多，有盐析法、乳酸法、凝聚法、顶替法、高压电法、吸附法等等。一般常用的采用盐析凝聚混合法，现介绍如下：
在乳化液中加入电解质，电解质的离子在乳化液中发生强烈的水化作用即净水作用，使乳化液中的自由水分子减少了，对油珠产生脱水作用，从而破坏了乳化液油珠的水化层，中和了油珠的电性，破坏了它的双电层结构，因而油珠失去了稳定性，产生凝聚现象 （ 电解质一般分为二、三价的钙、镁、铝等盐类 ），其反应式如下：
2C17H33COONa + 2MgCl2-→（C17H33COO）2Mg+2NaCl
加入混凝剂，则加快起到油水分离的目的。 在实际使用中，应注意调整水的pH值，将 pH值调整为 8.5 较好。
2.2 处理工艺流程选择及设备
2.2.1國内常用的乳化液处理的工艺流程中存在以下问题：
a. 由于乳化液中油、SS、COD含量较高，一级气浮只能除去大部分油、SS、COD，残留的部分只能靠石英砂滤罐、两级活性炭吸附来保证出水达标，因此石英砂滤罐及两级活性炭滤罐负荷较重，造成经常反冲和活性炭很快饱和失去吸附作用需要更换的情况发生。
b.气浮设备进气未设自控装置，靠人工调整，很难达到良好的气浮效果，工人操作难度大。
c.三个滤罐需经常反冲洗，阀门多，操作繁杂，很难掌握，出水不能保证。
2.2.2新型乳化液废水处理设备特点：
a.采用两极气浮处理，能将SS、油在气浮处理阶段内完成达标，去除绝大部分CODcr值（COD值在70～170mg/L范围内），残留的少量CODcr值只需一级活性炭滤罐处理，就能达到国家排放标准。因此，活性炭使用时间长（可达一年），并不经常反冲（半个月一次）。
b.省去了一级石英砂滤罐，使处理工艺流程简便。
c.原水泵采用潜水泵，保证泵能随时启动。
d.气浮器1、气浮器2均采用自动控制，不需人工管理，能达到最佳气浮效果，电磁阀采用不锈钢材料，专利产品，使气浮效果更好。
该设备于 1996年5月起分别用在重庆某（集团）股份有限公司发动机车间乳化液废水处理、905车间乳化液处理、914车间乳化液处理、54车间乳化液处理，效果良好，见表2-3.
2.2.3JR-2型乳化液处理机技术参数
JR-2型乳化液处理机：由反应箱、二级气浮系统、二级活性炭过滤系统、加药系统、电控系统、楼梯六个部分组成。
反应箱 ：A×B×L=1500×1000×800（mm），V 有效 =0.96m 3 ，t=28.8min， 内设搅拌机，N=0.55KW；
加药系统 ：Φ×H=580×930（mm），V 有效 =0.43m 3 ；配有两台加药泵CDL2-20及搅拌机，N=0.37KW
二级气浮系统 ：Φ×H=1.00×1.25（m），Q=2m 3 /h接触室上升流速V c =10mm/S，气浮分离速度V s =2.0mm/S，分离室停留时间10min，R=30﹪，水
压力0.25～0.3MPa ，设出水调节装置；
溶气泵 ：32FPD15Z，Q=3.6m 3 /h，P=3.5-4.5kgf/cm 2 ，N=2.2KW；
活性炭过滤系统：Φ× H=0.80×2.00（m），配有过滤泵CDL2-20；
设备外形尺寸 ：L×B×H=4400×2200×2100（㎜），Q=2m 3 /h装机容量：4.5KW。
3.结论
3.1采用JR型系列一体化乳化液废水处理机和1号高效破乳絮凝剂处理乳化液废水是可行的，并且由于处理效果好，设备自动化，运行成本低，确保出水水质达标等，具有极大的推广应用价值。
3.2破乳方法及破乳剂、絮凝剂对不同的乳化液废水是不同的，用户在处理该类废水时应先优选破乳剂及絮凝剂做小样实验，为正确选用处理设备、设施打下基础。