铝板热连轧乳化液废水处理的实验研究

　　铝板带热连轧是铝加工的主要工艺之一,而在铝板带热连轧中使用的油-水乳化液则起着不可替代的重要作用,这种乳化液经一定的使用周期后将会变质失效,失效后的乳化液即为乳化液废水。

　　乳化液废水由于具有较高浓度的有机物含量和油含量,直接排放会污染环境,必须经过处理以达到国家排放标准才可排放。

　　我国铝板热连轧乳化液废水年排放量为0.571.54亿吨,如何合理地处理大量的乳化液废水以实现达标排放是铝加工领域内的重要课题。

　　本文以铝板热连轧工艺产生的乳化液废水为研究对象,采用实验方法对静置—破乳絮凝—Fenton氧化工艺处理乳化液废水的工艺过程进行了研究,系统地探究了静置环节、破乳絮凝环节以及Fenton氧化环节中各工艺参数对乳化液废水处理效果的影响规律。通过实验研究分别确定了采用该工艺处理乳化液废水时各工艺环节合理的工艺条件,结果表明,对铝板热连轧工艺乳化液废水采用静置—破乳絮凝—Fenton氧化工艺处理可使乳化液废水的COD（化学需氧量）浓度达到104mg/L,符合国标二级排放对废水中COD浓度的要求,为废水经后续生化处理后实现安全排放创造了有利条件。

　　具体研究内容和研究结果如下:

　　（1）实验研究了静置处理过程中乳化液废水浮油层厚度与静置时间的变化关系。结果表明,静置处理能够去除乳化液废水中的游离油和悬浮油,使它们逐渐转化为浮油,在静置时间116min内,浮油层厚度增大,浮油层颜色变深,1691min内,浮油层厚度不变,浮油层颜色变深,91min之后,浮油层厚度和颜色均不再变化,说明乳化液废水中能够静置上浮的悬浮油和游离油,已经完全实现向浮油的转化。（2）对经静置处理后的乳化液废水进行破乳处理,实验研究了破乳处理过程中浓硫酸投加量、反应温度、静置时间对废水中乳化油油水分离的影响。结果显示,硫酸的酸化作用破坏了废水中乳化油的状态,使乳化油一部分转化成可自发上浮的游离油和悬浮油,一部分转化为不可自发上浮的油滴胶粒,通过测定废水中层液的COD,得出在浓硫酸投加量15ml/L、反应温度50℃、静置时间180min条件下,废水COD去除率达到48.30%,是废水中乳化油油水分离的合理工艺条件。（3）对经静置—破乳处理后的乳化液废水进行絮凝处理,实验研究了絮凝处理过程中废水pH值、絮凝剂Al2（SO4）3或FeCl3的投加量对废水中油滴聚结的影响。结果表明,Al2（SO4）3和FeCl3的絮凝聚结作用都能够去除废水中由乳化油转化成的油滴胶粒,Al2（SO4）3絮凝作用比FeCl3大,在Al2（SO4）3投加量4g/L、废水pH值为7.20、静置时间180min的条件下,COD去除率达到85.70%,乳化液废水的COD浓度由8480mg/L降低到了1212mg/L,是废水中油滴胶粒聚结的合理工艺条件。

　　（4）对经静置—破乳絮凝处理后的乳化液废水进行Fenton氧化处理,实验研究了Fenton氧化处理过程中H2O2投加量、FeSO4·7H2O投加量、废水pH值对废水有机物去除率的影响,用COD表征废水中有机物的含量,分析了各因素的单独影响及其交互影响。结果显示,H2O2的投加量比FeSO4?7H2O投加量和废水pH值对废水COD的去除率的影响更显著,而后两者影响力相当,结合废水处理的有效性和经济性考虑,得出在废水pH值为3.5、H2O2的投加量45ml/L,FeSO4?7H2O投加量1.75g/L,氧化反应时间120min的条件下,废水COD去除率达到98.77%,是Fenton氧化处理乳化液废水的合理工艺条件。

　　（5）采用静置—破乳絮凝—Fenton氧化工艺处理乳化液废水,各工艺环节都在合理的工艺条件下时,可使乳化液废水的COD浓度达到104mg/L,符合国标二级排放对废水中COD浓度的要求,为废水经后续生化处理后实现安全排放创造了有利条件。