一、小試方法與目的

    此次小試試驗對象為某廢液回收有限公司回收的乳化液，在常溫條件下，不加酸對其進行藥劑凈化處理工藝試驗。
    用戶現行的乳化液凈化處理工藝采用的是經過簡單的物化處理后，加濃硫酸、加熱后隔油處理，處理后出水進入綜合廢水處理系統。由于在破乳過程中加入了大量的強酸強堿，處理過程繁瑣且成本較高。新工藝采用MVR蒸餾也是一個很耗能，且產能不太高的工藝。同時，加濃硫酸是一個比較危險的過程，存在安全生產隱患。
    根據綠色安全環保生產要求，為提升破乳效率和乳化液COD去除率，降低后續處理的難度，減少加濃硫酸過程所帶來的安全風險，廣州安碧澄環保科技有限公司開發了一種常溫藥劑破乳凈化工藝。該工藝在常溫條件下加入復合型藥劑進行攪拌反應即可有效破乳凈化，并有效去除COD，對該用戶的復雜乳化液COD去除率可達80%以上（該乳化液樣品中混雜有較多的金屬離子），且去除其中大部分大分子有機物，僅留下部分水溶性小分子有機物醇、酮類污染物，便于后續處理。根據藥劑特點，反應時間僅需1~2小時，反應條件為弱酸性（反應pH=5左右），因為含有較高濃度的金屬離子，需加入堿調節反應體系至堿性中性或弱堿性條件，再加入適量PAM加速絮凝，加快含油污泥的沉降速率。整個破乳凈化過程可控制在5小時/周期，出水清澈透明，出水水質較好。本工藝可有效改善處理效果、確保生產過程的安全性和顯著提高生產能力。

二、安碧澄公司藥劑介紹

    安碧澄環保選用的藥劑為自行開發的礦物復合型凈水劑，其比表面積大，僅次于活性炭，因此在吸附方面有較好的效果。公司通過對原料礦粉進行“活化”，進一步增大其比表面積，優化其相應的晶體結構，提高對廢水中有機物、氨氮、重金屬離子、總磷和色度等污染物的吸附絮凝作用。同時復配其他化學藥劑，使復合型凈水劑除吸附絮凝作用外，還兼有足夠的氧化能力，能破壞有機污染物的分子結構。
    在廢乳化液中，油類物質與水通過乳化劑的作用形成穩定的乳化液，不易處理。由于礦物復合型凈水劑對廢液中的乳化劑有機物質有強大的吸附能力，投加的凈水劑吸附了廢液中的乳化劑，起到破乳劑的作用。同時，通過氧化作用破壞了乳化劑的分子結構，使其不具備乳化功能，從而達到綜合破乳的目的，并吸附絮凝油類物質和其他有機物沉淀下來，達到在常溫條件下破乳并去除大部分COD的目的。

三、小試裝置

3.1小試裝置
本工藝為直接加入藥劑攪拌反應即可，因而試驗直接采取燒杯攪拌試驗，不需要加熱。
3.2試驗儀器
分析天平，磁力攪拌器， D60分光光度計,多孔消解儀，COD預制試劑等。
檢測COD方法：快速消解分光光度法（HJ/T 399-2007）。

四、小試檢測數據與說明

4.1 樣品狀態
樣品均由用戶現場取樣后提供，分別為一種黑色粘稠乳化液（測試COD約為8萬mg/L）、灰色乳化液（測試COD約為35萬mg/L）和一種黃色乳化液（測試COD約為25萬mg/L）。樣品狀態描述：樣品靜置后都會出現分層，根據取樣狀態不同分層后的含油量不一樣。
4.2 黑色乳化液破乳試驗小試（燒杯試驗）
鑒于樣品的性狀和污染物含量，建議采用強吸附混凝沉降一級攪拌反應。
取混勻樣品1000g于燒杯中（原液COD約為81000mg/L，若懸浮物過多可簡單過濾將懸浮物過濾），直接加入約為樣品量的1.5~2.5% P1-5復合型凈水劑粉劑，反應體系會自動降低至弱酸性，再進行磁力攪拌反應40min。加入適量30%的氫氧化鈉溶液調節pH至7~9（弱堿性），再加入2mL PAM溶液（質量濃度為3‰）加速絮凝沉降。經濾布過濾和壓濾試驗，過濾效果好，泥水分離容易，且含油污泥不粘粘濾布。濾液測試COD結果為7900 mg/L左右，可見COD去除率超過90%，去掉了大部分有機大分子有機物，剩余部分為小分子醇類等有機物，便于后續生化處理。

圖1 乳化液破乳反應處理前后效果

4.3 灰色乳化液破乳試驗小試（燒杯試驗）

鑒于樣品的性狀和高濃度的污染物含量，建議采用氧化吸附絮凝和強吸附混凝沉降兩級攪拌反應。
步：取混勻樣品1000g于燒杯中（樣品COD約為35萬mg/L），直接加入約為樣品量的1%  EC1-4復合型凈水劑粉劑，再加入約為樣品量的1% 的雙氧水（質量濃度為27.5%），再進行磁力攪拌反應60min。加入適量30%的氫氧化鈉溶液調節pH至7~9（弱堿性），再加入2mL PAM溶液（質量濃度為3‰）加速絮凝沉降。因含有大量輕質礦物油，絮凝礬花呈現上浮狀態，上層為棕色明顯礬花狀漂浮，下層為灰黃色乳濁液。經濾布過濾和壓濾試驗，過濾效果好，泥水分離容易，且含油污泥不粘粘濾布。
第二步：取下層水相（或過濾液）于100mL燒杯中，加入約為上清液樣品的1~1.5% P1-5型復合型凈水劑粉劑，再進行磁力攪拌反應30分鐘，加入少量30%的氫氧化鈉溶液調節pH至7~9（弱堿性），再加入2mL PAM溶液（質量濃度為3‰）加速絮凝沉降。過濾得黃色透明水相，有刺激性小分子有機物氣味，測試COD結果為19500mg/L左右，可見COD去除率超過90%，去掉了大部分有機大分子有機物，剩余部分為小分子醇類等有機物，便于后續生化處理。同時，從過濾效果看，沉降后污泥同樣易于泥水分離，且沉淀不粘粘濾布。


圖2 灰色乳化液破乳處理前后效果圖

4.4 黃色乳化液破乳試驗小試（燒杯試驗）

鑒于樣品的性狀和高濃度的污染物含量，建議采用氧化吸附絮凝和強吸附混凝沉降兩級攪拌反應。
步：取混勻樣品1000g于燒杯中（樣品COD約為25萬mg/L），直接加入約為樣品量的1%  EC1-4復合型凈水劑粉劑，再加入約為樣品量的1% 的雙氧水（質量濃度為27.5%），再進行磁力攪拌反應60min。加入適量30%的氫氧化鈉溶液調節pH至7~9（弱堿性），再加入2mL PAM溶液（質量濃度為3‰）加速絮凝沉降。因含有大量輕質礦物油，絮凝礬花呈現上浮狀態，上層為棕色明顯礬花狀漂浮，下層為灰黃色乳濁液，靜置半小時明顯分層。經濾布過濾和壓濾試驗，過濾效果好，泥水分離容易，且含油污泥不粘粘濾布。
第二步：取下層水相（或過濾液）于100mL燒杯中，加入約為上清液樣品的1~1.5% P1-5型復合型凈水劑粉劑，再進行磁力攪拌反應30分鐘，加入少量30%的氫氧化鈉溶液調節pH至7~9（弱堿性），再加入2mL PAM溶液（質量濃度為3‰）加速絮凝沉降。過濾得黃色透明水相，有刺激性小分子有機物氣味，測試COD結果為23000mg/L左右，可見COD去除率超過90%，去掉了大部分有機大分子有機物，剩余部分為小分子醇類等有機物，便于后續生化處理。同時，從過濾效果看，沉降后污泥同樣易于泥水分離，且沉淀不粘粘濾布。



圖2 黃色乳化液破乳處理前后效果圖

五、結果討論

    經過常溫藥劑破乳試驗結果可以看出，經過攪拌反應，加入安碧澄復合凈水劑攪拌試驗后,原來的高濃度COD乳化液廢液達到了明顯破乳凈化效果，形成了明顯的油水分離，水層較為清澈透明，帶顏色是因為其中含有部分金屬離子，出水COD都較原有COD降低90%以上。油層在藥劑的強吸附性和氧化作用下吸附絮凝沉降，因含油量的不同表現為沉淀、漂浮和懸浮等方式，可采取沉淀溢流或壓濾等方式進行泥水分離。且出水COD穩定，說明藥劑的處理對COD的去除有明顯的效果。
    根據實驗的結果，我們建議在下一階段進行較大量乳化液的現場試驗，以針對不同批次的水樣進行處理，驗證藥劑的穩定效果。采用本工藝基本無需改造現有工藝設備，僅需要在反應池配備一套攪拌裝置和加藥裝置，同時，定期處理污泥，在工藝操作上比較簡便，不需要增加太多的設備（待現場試驗取得效果后，可以對現行工藝設備進行進一步的改進和進行中試驗證生產）。