乳化液通常是一種含礦物油的半合成加工液產(chǎn)品,廣泛用于金屬切削、磨加工過程中。其具有良好的冷卻性、清洗性以及一定的潤滑性、防銹性,是目前機(jī)械行業(yè)中使用最為廣泛的一種金屬切削液。使用過的廢乳化液中含有大量的礦物油料、乳化劑和亞硝酸鹽,成分復(fù)雜,COD等污染物濃度極高。如直接排放,會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。
氯化鈣(CaCl?)在乳化液廢水處理中是一種經(jīng)濟(jì)高效的無機(jī)破乳劑與輔助絮凝劑,核心適配含礦物油、表面活性劑的乳化液廢水(如機(jī)械加工切削液廢水、金屬軋制乳化液廢水等),其應(yīng)用表現(xiàn)主要圍繞 “破乳分離、輔助絮凝、水質(zhì)調(diào)節(jié)” 三大核心功能展開,具體應(yīng)用如下:
1、電解質(zhì)氯化鈣破乳分離
(1)CaCl?投入乳化液廢水中離解成為正、負(fù)離子,發(fā)生強(qiáng)烈的水化作用即爭水作用,使乳化液中的自由水分子減少,對油珠產(chǎn)生脫水作用,從而破壞了乳化液油珠的水化層。
(2)向陰離子表面活性劑所穩(wěn)定的乳化液廢水中投加CaCl?后,水中的離子濃度增加,由于濃差擴(kuò)散和靜電斥力,使擴(kuò)散層的厚度減少,Ca?+壓縮雙電層,降低ζ電位,減小乳化油膠粒之間的相互排斥力,在范德華力作用下有可能碰撞合并成為分散油。
(3)Ca2+可與表面活性劑生成不溶于水的金屬皂沉淀:
金屬皂的形成使乳化液由O/W型轉(zhuǎn)化為W/O型,在轉(zhuǎn)型中脫穩(wěn),從而達(dá)到破乳目的。
2、強(qiáng)化絮凝,提升固液分離效率
破乳后,乳化液廢水仍殘留細(xì)小油滴、表面活性劑鈣鹽沉淀及懸浮顆粒,需通過絮凝進(jìn)一步團(tuán)聚分離。氯化鈣可通過兩種方式強(qiáng)化絮凝效果:
Ca2?與水中的OH?(廢水自身或少量投堿調(diào)節(jié))反應(yīng)生成氫氧化鈣(Ca(OH)?)微絮體,這些微絮體可作為 “晶核”,吸附破乳后的細(xì)小油滴與顆粒;
(2)與陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)搭配使用時(shí),Ca2?可增強(qiáng)CPAM分子鏈與顆粒表面的吸附力,促進(jìn)絮體 “橋聯(lián)” 成更大、更致密的團(tuán)塊,縮短沉降時(shí)間(從30分鐘降至10-15分鐘),減少后續(xù)過濾設(shè)備負(fù)荷。
3、水質(zhì)調(diào)節(jié)
(1)若乳化液廢水破乳后需進(jìn)入生化系統(tǒng)(如A/O、SBR),氯化鈣可提供微生物生長所需的鈣元素(微生物細(xì)胞壁合成的必需微量元素),緩解因長期處理含油廢水導(dǎo)致的微生物營養(yǎng)失衡,提升生化系統(tǒng)COD降解效率(通??商嵘?%-10%)。
(2)部分乳化液廢水經(jīng)破乳后水質(zhì)偏軟(總硬度<50mg/L),長期回用易導(dǎo)致管道腐蝕;氯化鈣可適度提升水質(zhì)硬度(控制在100-200mg/L),形成致密的碳酸鈣保護(hù)膜,減少管道腐蝕與結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)。