乳化液被普遍用于機械加工、金屬壓延等行業(yè)，作為機器零配件的切削、研磨等過程的冷卻劑、潤滑劑或傳遞壓力的介質(zhì)。乳化液在循環(huán)使用多次后，會發(fā)生不同程度的酸敗變質(zhì)，性能降低，需進行更換，形成廢乳化液。乳化液廢水的主要成分為機械油或礦物油、乳化劑、防腐劑、表面活性劑等，具有高度分散穩(wěn)定性、化學成分復雜、污染物濃度高且不易降解、處理難度大等特點。由于表面活性劑的作用，廢水中的機械油高度分散在水中，使動植物、水生生物更易吸收。因此，乳化液廢水如果處理不當，會造成嚴重的環(huán)境污染。
現(xiàn)有的乳化液廢水處理技術包括重力法、化學破乳法、氣浮法、絮凝法、過濾法、膜分離法、吸附法等。其中，化學破乳法投資小、工藝設備簡單、綜合處理成本低。但不同的乳化液廢水需要用不同的破乳劑進行處理，一般需要多級破乳，設備組成復雜，污泥產(chǎn)量大。絮凝法不僅有破乳作用，而且能夠去除大量有機、無機污染物，且所需設備和操作工藝簡單。陶瓷膜具有化學穩(wěn)定性好、膜管壽命長、費用低、清洗容易等優(yōu)點，但是一次性投資較大，應用范圍有限。由于單一處理方法都有其局限性，在實際應用中，通常將幾種方法組合，如：隔油-破乳-氣浮-過濾處理工藝、隔油-破乳-Fenton氧化-混凝工藝、破乳-氣浮-過濾-超濾工藝等。
乳化液廢水一旦泄漏到地表水環(huán)境中時，需要進行快速應急處置，處理后需達到GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》，以免對水環(huán)境質(zhì)量和水生態(tài)安全造成影響。但現(xiàn)有處理方法主要針對高濃度乳化液廢水，在受污染地表水的應急處置和深度處理方面研究較少，缺乏相關工程實踐經(jīng)驗。因此，本文針對受到乳化液廢水污染的地表水，研發(fā)高效的破乳-絮凝-沉淀-過濾-吸附組合工藝，優(yōu)化工藝參數(shù)及組合方式，改善去除效果，為乳化液廢水深度處理提供參考。
1、實驗部分
1.1 廢水水質(zhì)
本文研究對象為受到某鋁電子公司廢乳化液污染的魚塘廢水，呈乳白色，pH=7.3～7.6。處理后要求達到GB3838—2002中的Ⅲ類標準要求。受污染水水質(zhì)狀況如表1所示。
1.2 實驗方法
為了建立最佳工藝條件，分別研究了破乳方法、絮凝劑投加量、pH、活性炭吸附、工藝組合方式等對處理效果的影響。
1)破乳劑選擇。
工況一：直接投加100mg/L聚合氯化鋁(PAC)。
工況二：先按體積比1∶10投加5%的次氯酸鈉溶液，再加入100mg/LPAC。
2)PAC投加量的確定。
為了確定PAC最佳投加量，分別設置了100，150，200mg/L3個梯度，經(jīng)過混凝沉淀后測定上清液濃度。
3)pH調(diào)節(jié)。
為了研究pH對去除效果的影響，將pH分別控制在7、8、9、10，然后投加100mg/L的PAC，再投加5mg/L的PAM，混凝沉淀后測定上清液濃度。
4)活性炭吸附實驗。
先投加100mg/LPAC混凝沉淀，再投加1g/L活性炭進行吸附實驗。
5)二級混凝沉淀實驗。
先投加100mg/LPAC，混凝沉淀。然后進行二級混凝，分別設置了4種二級混凝階段混凝劑和助凝劑的投加量：
工況一：二級混凝投加10mg/LPAC+1mg/LPAM。
工況二：二級混凝投加25mg/LPAC+1mg/LPAM。
工況三：二級混凝投加50mg/LPAC+2mg/LPAM。
工況四：二級混凝投加100mg/LPAC+5mg/LPAM。
1.3 采樣和監(jiān)測方法
分別取處理前后的魚塘廢水水樣，沉淀、過濾后測定COD和石油類濃度。COD采用重鉻酸鹽法測定，石油類采用紅外分光光度法測定。
2、結(jié)果與討論
2.1 不同破乳方法對處理效果的影響
不同破乳方法對污水處理效果的影響如圖1所示。可知：在進水ρ(COD)為497mg/L的條件下，直接投加PAC，經(jīng)過絮凝沉淀后，出水ρ(COD)降至88mg/L，去除率為82.3%。當采用先加次氯酸鈉再加PAC的方法處理后，出水ρ(COD)為128mg/L，去除率為74.2%�？梢姡苯油都覲AC，作為破乳劑和絮凝劑，處理效果最佳。
PAC是一種常見的絮凝劑，同時也是一種破乳劑，對乳化液廢水具有良好的破乳和絮凝沉淀效果。倪偉敏等發(fā)現(xiàn)，聚合硫酸鐵(PFS)對COD的去除效果比PAC好，但PFS產(chǎn)生的沉淀更多，所需沉降時間較長。龍冬清等發(fā)現(xiàn)，單獨采用酸化法、鹽析法對破乳效果不佳，凝聚法、復合法具有較好的破乳效果，其中以PAC+PAM的破乳劑組合處理為最佳。
2.2 PAC投加量對處理效果的影響
PAC投加量對處理效果的影響如圖2所示。可知：隨著絮凝劑濃度從100mg/L提高到150，200mg/L時，出水ρ(COD)分別從88mg/L降至81，69mg/L，去除率由82.3%上升至83.7%和86.1%�？梢姡都�100mg/L的PAC可取得明顯去除效果，繼續(xù)提高PAC濃度作用有限。
2.3 pH對處理效果的影響
pH對處理效果的影響如圖3所示�？芍寒攑H=7時，出水ρ(COD)為58mg/L，去除率為87.6%。調(diào)整pH為8和10的條件下，COD略有下降，但變化不大。一般認為，PAC混凝處理的適宜pH為6～8，與本研究結(jié)果基本一致。
2.4 混凝-活性炭組合工藝處理效果
活性炭對處理效果影響如圖4所示�？芍簭U水經(jīng)過混凝沉淀處理后，出水ρ(COD)為58mg/L。再經(jīng)過活性炭處理后ρ(COD)可進一步降至30mg/L，去除率提高至90%以上。
2.5 二級混凝+活性炭組合工藝處理效果
加入二級混凝組合工藝對廢水處理效果如圖5所示�？芍涸谝患壔炷恋淼幕A上，第二級混凝時投加10mg/L的PAC和1mg/L的PAM，出水ρ(COD)從58mg/L降至42mg/L。繼續(xù)提高混凝劑和助凝劑投加量，處理效果改善不明顯。再經(jīng)過活性炭處理后，出水ρ(COD)進一步降至20mg/L，去除率達94.7%。
3、現(xiàn)場應急處置處理效果
根據(jù)實驗結(jié)果，確定最終處置工藝為二級破乳/混凝-砂濾-活性炭吸附組合工藝，工藝流程如圖6所示。
在污染事件發(fā)生9d后，現(xiàn)場處置設施建成并投入使用。同時，投放吸油氈，對魚塘表面油污進行處理，處理效果如圖7、圖8所示�？梢姡何廴臼录l(fā)生1～8d，雖然未經(jīng)處理，但是魚塘中ρ(COD)濃度仍呈逐步下降趨勢，從497mg/L降至244mg/L。相反，石油類濃度呈升高趨勢，從2.94mg/L上升至39.5mg/L。分析結(jié)果認為，在事件發(fā)生1～8d內(nèi)，廢水中大分子有機物發(fā)生降解作用，其中部分有機物轉(zhuǎn)化為石油類物質(zhì)。9～16d，魚塘廢水ρ(COD)繼續(xù)下降，從216mg/L降至73mg/L。但經(jīng)過處理10d后ρ(COD)可保持在20mg/L以下，其平均去除率為82.9%。9d后魚塘廢水中石油類濃度也有所下降，經(jīng)過處理后基本未檢出，去除率達99.6%。
4、結(jié)論
本文采用兩級復合破乳沉淀法工藝對受含油乳化液污染的地表水進行深度處理，主要結(jié)論如下：
1)采用PAC作為破乳劑和絮凝劑去除效果較好，最佳工藝組合方式為兩級破乳(混凝)沉淀+活性炭吸附。
2)在實際應急處置中，采用二級破乳/混凝-砂濾-活性炭吸附組合工藝，對受污染水中COD和石油類物質(zhì)的去除率分別為82.9%和99.6%以上，出水滿足GB3838—2002中的Ⅲ類標準要求。
3)該工藝優(yōu)點為：處理效率高、出水水質(zhì)好、反應速度快。工藝操作簡便，可快速安裝并投入運行。采用常規(guī)的材料和藥劑，處理成本低，對環(huán)境影響小。適用于乳化液廢水深度處理和受乳化液污染水體的現(xiàn)場應急處置。(來源：環(huán)境保護部 華南環(huán)境科學研究所)
