乳化液破乳实验

乳化废水处理实验方案

一、乳化液破乳实验

（一）目的：通过实验确定混凝气浮破乳的最佳参数，例如：混凝剂的投加量、助凝剂

的投加量、pH值等。

（二）实验过程：

此次试验的原水来自XXXXXXXXX有限公司的乳化液废液，其水质的主要指标：COD XXX 104 mg/L、SS： mg/L、pH值左右、BOD5 mg/L 。

1．混凝剂投加量的确定

此次实验采用的混凝剂是PAC，即聚合氯化铝。选用的浓度为100g/L。调整水样的PH

值为最佳值，向水中滴加PAC，在滴加的过程中需要缓慢的搅拌直至出现矾花为止。然后，静止10分钟，取上清液测量COD cr，计算COD cr的去除率，去除率越大，混凝的效果就越好。

实验步骤：选择八个100ml的烧杯，在烧杯中加入100ml的原水，调节其pH值在8左右，向其中滴加不同量的PAC，缓慢搅拌。静置10分钟，分离出下层清液。测量COD cr，计

算COD cr的去除率，去除率越大就是混凝效果最好的，这样就可以确定最佳投药量，测量效

果如图3

图1 PAC投加量与COD去除率的关系

由图1可知，在pH值一定的条件下，可以随着混凝剂加入量的逐渐增大，而当混凝剂

加到一定量时，COD cr的去除率反而上升，上层的清液也逐渐变得混浊。这是由于加入的聚

合氯化铝逐渐溶解分散到溶液中去。又有铝离子带有部分正电荷，而乳化液大多数都含有阴

离子表面活性剂。这样，会通过压缩双电层，吸附点中和，吸附架桥，网捕作用达到凝聚，絮凝的效果。随着混凝剂量的逐渐增大，这四种混凝作用的效果也逐渐增强，直至达到最佳

效果，再过量地加入混凝剂，溶液中存在过量的铝离子，产生水解，将会形成胶体，再次达到胶体的稳定，使COD cr 值有些许升高的现象。所以，在混凝的过程中要严格控制混凝剂的投加量。

由此次试验可以确定：100ml 原水加6ml 的PAC （浓度为100g/L ）混凝效果最佳。 2．pH 对混凝效果的影响

实验步骤：分别取9份100mL 的原水，分别调节pH 值为5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5，均加入6mlPAC(最佳投加量)，搅拌，静置10分钟，分离出清液，测定其pH 值，并测量COD 。见图2：

图2 pH 值与COD 去除率的关系

由图2可知，在pH 在8.5左右的时候，投加6ml 的PAC 时，COD 的去除率最好，混凝效果达到最好。可见，pH 值对混凝效果的影响很大。所以在混凝过程中应控制pH 值8.5左右。

3．助凝剂投加量的确定

此次实验所采用的助凝剂是PAM ，即聚丙烯酰胺，选用的浓度为2g/L 。取6个250ml 的烧杯，加入100ml 的原水，再向其中加入6ml 的PAC ，搅拌。向其中分别加入0.5ml 、1ml 、1.5ml 、2ml 、2.5ml 、3.0ml 的PAM ，搅拌。静止10分钟。取上层清液，测量COD ，计算COD 的去除率。见图

图3 PAM投加量与COD去除率的关系

由上图可知，当PAM的投加量为 ml时，COD的去除率，混凝效果最佳。可见，

二、乳化液深度处理实验-芬顿实验

Fenton 试剂即过氧化氢与亚铁离子的结合 , 是一种特效氧化剂 , 其氧化电极电位高达 2 .80 V; Fen 2ton 试剂催化氧化用于工业废水处理已有三十年历史 , 他最早用于处理苯酚和烷基苯废水 [1 ] 。该氧化剂具有极强的氧化能力 , 适用于难降解有机废水的处理 , 而且对那些有毒有机物和三致物 [2 ] 具有很好的分解能力。近年来 , 有关 Fenton 试剂处理有机废水的研究较多 , 如纺织印染废水 [3 ] , 有机合成芳胺废水 [4 ]等。日本在这方面已有部分专利面世 [1 ] 。本文就机械加工清洗产生的乳化废水的氧化实验作详细介绍。1．实验部分

1)废水来源

本实验采用的乳化废水是废液。COD 浓度为20000 ～100000mg/L;试验 COD 50540mg/L , 试验用原水pH值 9.35;

2)试剂及测试方法

双氧水、绿矾 ( 硫酸亚铁 ) 用水等为分析纯试剂 ,COD 采用标准法测定 , 3)实验方法

水样 100mL 于 250mL 三角烧瓶 , 用硫酸调节原水pH值 , 投加绿矾后 , 加入双氧水 , 置于摇床内振荡 , 振荡速度 200 r/ min , 反应完成后静置 30 min

取样。

2．实验结果与讨

论 :

影响有机物去除

的重要因素有双氧水

投量 , 原水pH值 ,

反应时间等 ; 本实

验针对这四方面考察

了Fenton 氧化反应

规律 ; 为求得最佳

反应条件 , 首先考

虑三因素三水平正交

实验。 ( 见表1)

3．正交实验结果分析:

双氧水投量选择 50 % 、 100 % 、 150 % Q th ( Q th 为与 COD 表征的有机物氧化化学当量 ; Fe 2 +投量不仅与双氧水量有关还与原水种类有关 , 由

条件预备实验确定出较佳的 Fe2 +投量接近0.1 COD , 即 Fe2 + /H

为 1 ∶ 20

左右 ; 反应时间确定 2 h 。正交实验结果如下 :

由正交实验结果分析 , 三因素中最为显著的当数双氧水投量 , 其次是pH 值 , 再次是绿矾投量。从数据变化趋势来看似乎呈相同的递增态势 , 但结合实际 , 第二个数据水平 COD 去除率已经高达 88 % , 再增加双氧水和绿矾投量 , 有机物分解率增加不多 ; 第二个数据水平就可以认为是较为理想的条件 ; 唯有pH值的影响趋势是于我们更有利 , 原水的pH值9.35 较高 , 有利于Fenton 氧化 ; 这似乎同文献报道的Fenton 试剂最佳作用条件 pH 3.0 有所不符 , 但是当向水样中投加药剂后 , 根据实验测定 , 即使不调节原水pH值 , 体系的pH值也会降低至 2.5 左右 , 而后体系的pH值一直维持在 2.5 左右( 见图 5) ; 这一结果又是同文献报道的结果相一致。也就是说 , Fe2 + -

H 2O

的加入使反应体系pH值下降至最佳pH值附近是导致pH值影响不显著的重

要原因。为更精确地寻求反应规律 , 我们进行如下单因素实验。4．单因素实验分析

1)原水pH值的影响 : 固定双氧水投量在 100%Q th , 绿矾 (FeSO

4· 7H

投量 2.482 g(Fe

2 +/H

= 1 ∶20)反应 2 h , 结果如图 1 所示 :在本实验

中 , 原水pH值较低或不调pH值 ,COD去除率较高 ,pH 值为 6.0 左右 COD 去

除率最低 , 但从整体来看 ,pH

值对有机物氧化反应的影响并不

明显 , 总体差异很小。而且 , 在

原水不进行pH调节时COD 去除率

呈现出最高水平。

图4 原水pH对有机物去除影响

2)Fe 2 +投量的影响图5

为摸索 Fe 2 +投量的影响规律 ,

固定双氧水投量100 % Q th(2.0COD) ,

原水不调节pH值 , 反应 2 h , 亚铁离

子同过氧化氢的比例折算成同 COD 之

比 , 实验结果见图 5 。由上图 , 亚铁

投量在 0.075COD(1.863 g ) 时达到最

高的有机物去除效果 , 此时 Fe 2 + / H

2 O

为 1 ∶28; 亚铁投量不足或过高

均会使有机物去除水平下降。在亚铁投量极低时 , (0.025COD) 出现负去除现象 , 即反应后的水中 COD 浓度高于初始 COD 浓度 ,一个很好的解释就是乳化

废水属于难降解废水也是难以化学氧化的废水 , Fe 2 + - H

2 O

体系产生的羟

自由基 HO ·具有强氧化能力 , 它能氧化绝大多数的有机物 , 特别是芳香族化合物易被 HO ·开环 , 变成易于氧化的大分子有机物 , 这样测得的有机物浓度比初始 COD 值要高 ; 经过多次反复 , 情形仍然如此。由此可以看到 Fenton 试剂的应用潜力。

3)双氧水投量的影响图

保证Fe 2 +投量为最佳水平

0.075COD(1.863 g) ,使用原水不调节

pH值 , 结果如图 6 所示。随着双氧

水投量的增加 , COD 去除率呈上升趋

势 , 但也并不是多多益善 , H

投

量超过 100 % Q th(2.0COD) 时 , COD 去除率反而有所下降 ; 这可解释为

当过氧化氢量过多时 , 在亚铁离子的催化作用下产生的羟自由基浓度较高 , 易发生自分解而变成水和氧 , 这样就没有达到充分利用于分解有机物的目的 ,

耗费了大量 H

。因此 , 最佳投量还是 100 % Q th(2.0COD) , 此时 COD 去

除率为 91 % 。

4)反应时间的影响

反应时间也是重要的影响因

素 , 在没有催化剂时氧化反

应的发生极为缓慢。甚至难以

观察检测。加入适量催化剂可

以改变反应途径 , 加快反应

速度。从COD 降解规律来看 ,

该反应过程同其他催化反应类似 ,

仍然存在有机物分解的诱导过程 ;

反应初期速度较慢 , 约 1.0h 后反应速度急剧上升 , 如图 4 所示 :

反应进行 0.5h 时出现负去除率 (COD 稍有增加而 TOC 有所减少) ,实际上说明有机物没有真正去除 , 而是由难以分解的变成易于氧化分解的有机物 ;因而可以认为η COD = 0; 在反应进行到 1.5h , 已有大部分分解 ( η COD = 75.2 %) ; 反应 2.0 h 后 , 有机物分解

比较缓慢。图 8 是体系pH值随氧化反应

时间的变化规律 ; 开始一段时间 , 氧

化反应产酸使体系pH值下降 , 而后有

机酸开始被氧化使得pH值有所回升 ,最

后pH值的下降可以推测是生成更稳定的

甲酸和乙酸造成。

5．反应机理与动力学浅析

Fenton 氧化机理属于典型的自

由基反应过程 ,在 Fe 2 +的催化

作用下 , 过氧化氢分解产生羟

基自由基引起有机物自由基链引

发、链传递、以及链终止 ; 羟基

自由基将大分子有机物分解为有机

小分子、CO

2、 H

O；部分有机自由

基发生聚合形成易于沉降的大分子 , 在绿矾水解产物的絮凝作用下沉淀下来。

有关其反应机理的报道较多 , 在此不再重复 ; 下面就其反应动力学过程略做

介绍 : 在最佳投量(H

为 2.0COD , Fe 2 +为 0.075COD) , 该过程符合准一级

动力学模型 , 即反应过程可以划分为两个阶段 , 每一阶段均为一级反应 , 各自存在不同的速率常数

由图 9 可以看出 , 反应开始速率较高 ( 速率常数为 1 1 142 3) , 而且非常符合一级反应规律 , 其相关系数达 0.997 3; 反应发生到 1.5h 后速率明显变慢 ( 速率常数为 0.124 4, 相关系数为 0.856 7) , 有机物去除总量下降很多 ; 这种自由基反应历程的特点对于工程实际是很有意义的。

参考：

（一）芬顿试剂的反应机理

Fenton 技术所应用的Fenton 试剂之所以具有很强的氧化能力，是因为其中含有Fe2+和H2O2，H2O2被亚铁离子催化分解生成羟基自由基（·OH），并引发更多的其他自由基，其反应机理如下：

Fe2++H2O2→Fe3++OH- +·OH

Fe3++H

→Fe2++HO

·+H+

Fe2++·OH→OH-+Fe3+

RH+·OH→R·+H

O R·+Fe3+→R++Fe2+

R++O

2→ROO+→…→CO

Fenton 试剂处理有机物的实质就是羟基自由基与有机物发生反应。（二）芬顿试剂的分类

1．标准芬顿试剂

标准芬顿试剂是由H

和Fe2+ 组成的混合体系, 它通过催化分解H

产生

的·OH 进攻有机物分子夺取氢, 将大分子有机物降解为小分子有机物或矿化为

二氧化碳和水等无机物。该系统的优点是: 在黑暗中就能降解有机物, 节省了设备投资。主要缺点为: 反应速率较慢, H 2O 2的利用率低, 有机物矿化不充分, 处理后的水可能带有颜色, 较难应用于饮用水的处理。

2．光-芬顿试剂

针对标准芬顿法过氧化氢的利用率低、有机物矿化不充分等缺点, 人们把光照(紫外光或可见光)引入标准芬顿体系, 形成了光-芬顿试剂。反应体系在光的照射下, 可以提高其处理效率和对有机物的降解程度, 降低Fe 2+ 的用量, 保持H 2O 2较高的利用率。光-芬顿试剂具有很强的氧化能力, 对有机物矿化程度较好, 但其缺点是处理费用较高。随着对芬顿法的进一步研究, 人们把草酸盐引入光-芬顿体系中, 发现草酸盐的加入可有效提高体系对紫外线和可见光的利用效果。

3．电-芬顿试剂

电-芬顿试剂就是在电解槽中通过电解反应生成H 2O 2 或Fe 2+ , 从而形成芬顿试剂, 并让废水流入电解槽, 由于电化学作用, 使反应机制得到改善, 从而提高了试剂的处理效果。该法综合了电化学反应和芬顿氧化, 充分利用了二者的氧化能力。它与光-芬顿法相比自动产生H 2 O 2的机制较完善。导致有机物降解的因素较多, 除·OH 的氧化作用外,还有阳极氧化、电吸附等。

（三）芬顿试剂的影响因素

根据上述Fenton 试剂反应的机理可知，OH ·是氧化有机物的有效因子，而[Fe2+]、[H 2O 2]、[OH -]决定了OH ·的产量，因而决定了与有机物反应的程度。影

（四）试验部分

1.试剂和废水

试剂: 双氧水( 30%) 、绿矾( 七水硫酸亚铁) 、氢氧化钠、浓硫酸均为分析纯;

废乳化液处理

废乳化液处理 Prepared on 22 November 2020

废乳化液机械制造工业中，金属切削加工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。在机床切削使用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。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值一般再8~9之间，有的甚至高达10~11. 乳化液废水水质如表1-1所示：

2. 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：破乳剂油；(2)水质净化去除表面活性剂等物质。破乳方法种类较多，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争水作用，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 油酸皂镁皂 2C17H33(OSO3Na)COONa+2CaCl2－→(C17H32)2(OSO3)2Ca(COO)2+4NaCl 磺化蓖麻油 2R－SO3Na+CaCl2－→[R－SO3]2Ca+2NaCl(R为烷基) 石油酸钠石油磺酸钙加入混凝剂，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值调整为较好。四种破乳方法比较见表2-1：

聚合物乳液破乳过程分析

由于乳化剂分子在油—水界面上定向吸附并形成坚固的界面膜，同时增大了扩散双电层的有效厚度，并且使得双电层的电位分布宽度和陡度增大，使油高度均匀地分散在水中，从而使乳化液具有相当的稳定性。因此要使乳化液失去稳定性，就必须设法消除或减弱乳化剂保护乳化液稳定的能力，即破坏油—水界面上的吸附膜，，减少分散粒子岁、所带的同种电荷量。最后实现油水分离、达到破乳的目的。由此可见，破乳是处理乳化液废水的关键之所在。几类常用原油破乳剂的作用机理 1相破乳机理早期使用的破乳剂一般是亲水性强的阴离子型表面活性剂，因此早期的破乳机理认为，破乳作用的第一步是破乳剂在热能和机械能作用下与油水界面膜相接触，排替原油界面膜内的天然活性物质，形成新的油水界面膜。这种新的油水界面膜亲水性强，牢固性差，因此油包水型乳状液便能反相变型成为水包油型乳状液。外相的水相互聚结，当达到一定体积后，因油水密度差异，从油相中沉降出来。 Salager用表面活性剂亲合力差值SAD(Surfactant affinity–difference)定量地表示阴离子破乳剂的反相点： SAD将所有影响破乳剂的诸因素归纳在一起，当SAD=0时，乳状液的稳定性最低，最容易反相破乳。 2絮凝–聚结破乳机理在非离子型破乳剂问世后，由于其相对分子质量远大于阴离子破乳剂，因此，出现了絮凝-聚结破乳理论。这种机理并没有完全否定反相排替破乳机理，而是认为：在热能和机械能的作用下，即在加热和搅拌下相对分子质量较大的破乳剂分散在原油乳状液中，引起细小的液珠絮凝，使分散相中的液珠集合成松散的团粒。在团粒内各细小液珠依然存在，这种絮凝过程是可逆的。随后的聚结过程是将这些松散的团粒不可逆地集合成一个大液滴，导致乳状液珠数目减少。当液滴长大到一定直径后，因油水密度差异，沉降分离。对于非离子型破乳剂，SAD定义为：研究表明：在低温下，非离子型原油破乳剂中环氧乙烷链段以弯曲形式掉入水相，环氧丙烷链段以多点吸附形式吸附在油水界面上。在高温下，环氧乙烷链段从水相向油水界面转移，而环氧丙烷链段则脱离界面进入油相。分子所占面积越大，则置换原吸附在油–水界面上的乳化剂分子越多，破乳效果越好。一般来说，低温时，EO含量越高，则伸向水相部分越多；环氧丙烷含量越高，则PO链段与油水界面接触的点数越多，因而分子在油–水界面上所占的面积越大。温度升高时，虽然PO 的接触点减少，但EO链中有部分向油–水界面转移，因而扩大了分子在油–水界面上所占的面积。这种类型的破乳剂对界面膜的稳定性差，会造成细小液珠的絮凝。 3碰撞击破界面膜破乳机理这种理论是在高相对分子质量及超高相对分子质量破乳剂问世后出现的。高相对分子质量及超高相对分子质量破乳剂的加量仅几mg/L，而界面膜的表面积却相当大。如将10ml水分散到原油中，所形成的油包水型乳状液的油水界面膜总面积可达6~600m2，如此微量的药剂是很难排替面积如此巨大的界面膜的。该机理认为：在加热和搅拌条件下，破乳剂有较多机会碰撞液珠界面膜或排替很少一部分活性物质，击破界面膜，或使界面膜的稳定性大大降低，因而发生絮凝、聚结。至于高分子破乳剂为什么破乳效率高，分析有如下几个原因： (1)高分子原油破乳剂大部分是油溶性的，在W/O型乳状液中比较容易分散，能较快地接触到油水界面，发挥其破乳作用。

废乳化油的破乳方法

废乳化油的破乳方法，主要有酸化法和聚化法两种。酸化法就是往废乳化液中加入酸(如盐酸或硫酸)。所加入的酸可利用工业废酸。由于在目前的乳化液配方中，多数选用阴离子型乳化剂(如石油磺酸钠、磺化蓖麻油)，所以遇到酸就会破坏，乳化生成相应的有机酸，使油水分离，而酸中氢离子的引入，也有助于破乳的过程。酸的用量是待处理乳化液重量的0.2%，浓度为37%；如果采用废酸时，则酸的用量应适当加大。聚化法就是在废乳化油中添加盐类电解质(如0.4%氯化钙)和凝聚剂(如0.2%明矾)，以达到乳化液破乳的目的。酸化法的优点是油质较好，成本低廉，水质也好，水质中含油量一般在20mg/L以下，化学耗氧量(COD)值也比其它破乳方法低；其缺点是沉渣较多。聚化法的优点是投药量少，一般工厂均有条件使用，但油质较差。针对难处理乳化油破乳过程中存在的问题，通过对现有油水分离技术的总结和各种破乳方案的比较，提出了微波破乳—离心分离的新工艺。该工艺处理沉降罐中间层难处理乳化油技术指标优越，可有效解决该部分液压支架乳化油的破乳问题。通过对现有离心机特点的分析，提出了适用于油、水、渣分离的BKD-1000三相立式离心机的设计方案，该机具有分离区整体旋转的特点，流体获得了较高的离心加速度。微波破乳器的试验室模拟试验表明，采用微波破乳—离心分离工艺处理模拟乳化油，可使模拟乳化油油水有效分离，油中含水率由50.0％降至5.51％，油的回收率达到98.33％。BKD-1000三相立式离心机的工业试验表明，处理油田干化池含油污水可使油中含水率降至3.56％，油的回收率达到85.26％，排渣浓度达到62.18％，达到了现场提出的工业试验要求。

QSH1020 1418-2013破乳

Q/SH1020 1418-2013 代替 Q/SH1020 1418-2008原油破乳剂通用技术条件 2013-07–05 发布 2013-07–15 实施

Q/SH1020 1418—2013 前言本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。本标准代替Q/SH1020 1418—2008《原油破乳剂通用技术条件》。本标准与Q/SH1020 1418—2008相比，除编辑性修改外主要技术变化如下： ——删除“脱水率”技术要求中“含聚原油”要求； ——增加“有机氯含量”技术要求； ——修改了“闭口闪点”试验方法； ——修改了 7.3.4“样品溶液配制”； ——针对特稠油破乳剂脱水率试验温度进行了补充。本标准由胜利石油管理局油气采输专业标准化委员会提出并归口。本标准起草单位：胜利油田分公司技术检测中心。本标准主要起草人：曹金林、张娜、杜灿敏、周海刚、何留、徐英彪、刘红霞、孙凤梅。本标准所代替标准的历次版本发布情况为： ——Q/SL 1418—1999、Q/SH1020 1418—2004、Q/SH1020 1418—2008； ——Q/SL 1419—1999。 I

Q/SH1020 1418—2013 原油破乳剂通用技术条件 1 范围本标准规定了原油破乳剂的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存及HSE要求。本标准适用于原油破乳剂的采购和质量检验。 2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 601 化学试剂标准滴定溶液的制备 GB/T 1884 原油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法） GB/T 6678—2003 化工产品采样总则 GB/T 6680 液体化工产品采样通则 GB/T 6682—2008 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T 21615 危险品易燃液体闭杯闪点试验方法 SY/T 5329—2012 碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法 SY/T 5402 石油含水量的测定电脱法 Q/SH1020 2093 油田化学剂中有机氯含量测定方法 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。 3.1 轻质原油本标准中的轻质原油是指脱水原油 20 ℃密度ρ≤865 kg/m 3 的原油。 3.2 中质原油本标准中的中质原油是指脱水原油 20 ℃密度为865 kg/m 3 ＜ρ＜ 916 kg/m 3 的原油。 3.3 重质原油本标准中的重质原油是指脱水原油 20 ℃密度ρ≥916 kg/m 3 的原油。 4 技术要求原油破乳剂应符合表l 的技术要求。 1

破乳技术在乳化液废水预处理中的实验研究

破乳技术在乳化液废水预处理中的实验研究 [摘要]：本文内容为破乳技术在乳化液废水预处理中的实验研究。根据乳化液废水主要添加成分为阴离子表面活性剂的特性，选用阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为破乳剂，对选用的乳化液废水通过调整CPAM投加量、搅拌速度和反应时间，以COD、含油率、悬浮物(SS)去除率作为乳化液破乳效果评价指标，最终确定CPAM投加量0.25g/L，在150r/min搅拌下，反应10min，此时，COD、含油率、SS，去除率分别为75.37%，97.04%、100%，油类、SS和投加的破乳剂以黑色团状粘性油泥形式去除，油水分离方便、快捷、高效。油泥热值高达35992kj/kg，高于原煤热值(20934kj/kg)，可作为替代性燃料使用。并用其他厂家不同乳化液废水进行破乳验证实验，结果表明CPAM作为乳化液废水破乳剂具有一定的普适性。乳化液废水主要来自切削、研磨、锻造等金属加工行业，一般呈碱性，具有有机物、含油量、杂质和悬浮物含量高的特点，是一种高浓度难处理废水，若不能有效处理必将对环境和人类健康造成很大的危害[1]。破乳是乳化液废水处理的关键步骤，目前的主流破乳方法可分为物理法、化学法[2]。物理法主要是通过调节温度(热处理、冷冻与解冻)、借用外力(重力、离心、震动、膜技术、超声波及电磁技术等)破坏乳化液的油水界面实现油水分离，物理法破乳一般所需时间长或能耗高。化学破乳法是通过投加化学药剂改变油水界面的性质或强度来实现破乳，一般化学破乳对破乳剂的选择性较强，一般破乳后的废水中需要增加后续气浮、混凝等技术进一步去除破乳后废水中的油类或悬浮物。本研究从乳化液废水快速破乳出发，以化学破乳为基础，选用阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)作为破乳剂[3]，考察其破乳效果及影响因素。 1、实验部分 1.1各指标分析方法 pH采用pHS-3C精密pH计测定，COD分析采用快速密闭催化消解法，含油率测定采用重量法，悬浮物(SS)测定采用重量法，热值测定采用5E-C5500测定。 1.2乳化液废水水质

乳化油破乳及除油

污水的物理处理 -隔油和破乳一、一、含油废水的来源、油的状态及含油废水对环境的危害二、隔油池三、乳化油及破乳方法一、含油废水的来源、油的状态及含油废水对环境的危害 1．来源含油废水的来源非常广泛。除了石油开采及加工工业排出大量含油废水外，还有固体燃料热加工、纺织工业中的洗毛废水、轻工业中的制革废水、铁路及交通运输业、屠宰及食品加工以及机械工业中车削工艺中的乳化液等。其中石油工业及固体燃料热加工工业排出的含油废水为其主要来源。石油工业含油废水主要来自石油开采、石油炼制及石油化工等过程。石油开采过程中的废水主要来自带水原油的分离水、钻井提钻时的设备冲洗水、井场及油罐区的地面降水等。石油炼制、石油化工含油废水主要来自生产装置的油水分离过程以及油品、设备的洗涤、冲洗过程。固体燃料热加工工业排出的焦化含油废水，主要来自焦炉气的冷凝水、洗煤气水和各种贮罐的排水等。 2．状态含油废水中的油类污染物，其比重一般都小于1，但焦化厂或煤气发生站排出的重质焦油的比重可高达1.1。油通常有三种状态： (1)呈悬浮状态的可浮油如把含油废水放在桶中静沉，有些油滴就会慢慢浮升到水面上，这些油滴的粒径较大，可以依靠油水比重差而从水中分离出来，对于石油炼厂废水而言，这种状态的油一般占废水中含油量的60％～80％左右。 (2)呈乳化状态的乳化油这些非常细小的油滴，即使静沉几小时，甚至更长时间，仍然悬浮在水中。这种状态的油滴不能用静沉法从废水中分离出来，这是由于乳化油油滴表面上有一层由乳化剂形成的稳定薄膜，阻碍油滴合并。如果能消除乳化剂的作用，乳化油即可转化为可浮油，这叫破乳。乳化油经过破乳之后，就能用沉淀法来分离。 (3)呈溶解状态的溶解油，油品在水中的溶解度非常低，通常只有几个毫克每升。 3．对环境的危害油污染的危害主要表现在对生态系统、植物、土壤、水体的严重影响。油田含油废水浸入土壤孔隙间形成油膜，产生堵塞作用，致使空气、水分及肥料均不能渗入土中，破坏土层结构，不利于农作物的生长，甚至使农作物枯死。为此，我国在1985年颁布的“B5084—1985”农田灌溉水质标准”规定，在一、二类灌区对水质的要求，石油类含量均不得大于10mg／L。含油废水(特别是可浮油)排入水体后将在水面上产生油膜，阻碍大气中的氧向水体转移，使水生生物处于严重缺氧状态而死亡。在滩涂还会影响养殖和利用。有资料表明，向水面排放一吨油品，即可形成5*106m2的油膜。含油废水排人城市沟道，对沟道、附属设备及城市污水处理厂都会造成不良影响，采用生物处理法时，一般规定石油和焦油的含量不超过50mg/L。二、隔油池 1．隔油池的型式与构造常用的隔油池有平流式与斜流式两种型式。 (图2-19)为典型的平流式隔油池。从图中可以看出，它与平流式沉淀池在构造上基本相同。废水从池子的一端流人池子，以较低的水平流速(2～5mm/s)流经池子，流动过程中，密度小于水的油粒上升到水面，密度大于水的颗粒杂质沉于池底，水从池子的另一端流出。在

废乳化液处理

精心整理废乳化液机械制造工业中，金属切削加工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。在机床切削使用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。

2. 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：破乳剂油； (2) 水质净化去除表面活性剂等物质。破乳方法种类较多，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争水作用，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： 2C 17 H 33 COONa + 2MgCl 2 －→ (C 17 H 33 COO) 2 Mg+2NaCl 油酸皂镁皂 2C 17 H 33 (OSO 3 Na) COONa+2CaCl 2 －→ (C 17 H 32 ) 2 (OSO 3 ) 2Ca (COO) 2 +4NaCl 磺化蓖麻油

2-2 所示： 2.2 处理工艺流程选择及设备

图 2-1 原乳化液处理机处理工艺流程图

上述处理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。

油包水型乳化液破乳方法研究现状及展望

第28卷　第2期2010年3月石化技术与应用 Petr oche m ical Technol ogy&App licati on 　Vol.28　No.2 Mar.2010 专论与综述(159～163) 油包水型乳化液破乳方法研究现状及展望张贤明,吴峰平,陈彬,潘诗浪,王立存 (重庆工商大学废油资源化技术与装备教育部工程研究中心,重庆400067) 摘要:主要针对油包水(W/O)型两相分散体系,从乳化液破乳方法的机理出发,综述了化学破乳法、生物破乳法和物理破乳法的最新发展以及所面临的主要问题。在此基础上,对W/O型乳化液破乳方法今后的研究发展方向提出了建议。关键词:乳化液;油包水型乳化液;破乳方法;破乳机理;化学破乳;生物破乳;物理破乳中图分类号:T Q314.255 文献标识码:A 文章编号:1009-0045(2010)02-0159-05 乳状液是一种或几种液体以液滴(微粒或液晶)形式分散在另一种与之互不相溶的液体中构成的具有相当稳定度的多相分散体系。由于它们外观往往呈乳状,故称为乳状液。分散相的液滴大小通常在10-7～10-5m。油水乳化液分为2种类型:一种是以油为分散相,水作为连续相,称为水包油型乳状液,以O/W型表示;另一种是以水为分散相,油作为连续相,称为油包水型乳状液,以W/O型表示。从热力学观点看,乳状液是不稳定体系,即使最稳定的乳状液其最终的平衡都应是两相分离,破乳是必然结果,只是存在方式和时间的差别而已[1]。乳状液的存在造成大量的油品损失,特别是W/O型油品损失更为严重。为了回收油品,减少排放量,很多研究人员都致力于乳状液破乳研究。目前所研究出的方法多种多样,包括化学破乳法、生物破乳法和各种各样的物理破乳法。 1　化学破乳法① 化学破乳过程的实质是破乳剂渗入并黏附在乳化液滴的界面上取代天然乳化剂并破坏表面膜,膜内包覆的水珠被释放出来,并互相聚结形成大水滴,在重力的作用下沉降到底部,从而达到油水两相分离的目的。化学破乳剂最大的特点是专一性强,可以针对不同性质的乳化液,设计和合成不同结构的破乳剂,其中以非离子的聚氧乙烯、聚氧丙烯嵌段聚合物为主,并在此基础上进行改性,采用的方法主要有复配、扩链、交联、改头、换尾、加骨和接枝等。在这些方法中,复配及扩链取得了比较好的成果。破乳剂复配是利用破乳剂之间的协同作用,将2种或2种以上的破乳剂进行复配。这种方法可以成倍地增加破乳剂的品种数量,因而成为开发高效破乳剂的方法之一。刘佐才等[2]针对胜利滨南一矿含水稠油,分别用10种单剂进行二元复配破乳实验,其复配比例均为1∶1,结果表明,这些复配破乳剂的脱水率均比单剂中脱水率最好的F341高;F341与其他破乳剂复配,有5组脱水率超过了90%。在扩链方面,张志庆等[3]以酚胺树脂为起始剂,将合成的聚氧乙烯-聚氧丙烯二嵌段共聚物再用水溶性交联剂扩链得到一种低温高效、快速的破乳剂。同时进一步合成了具有不同相对分子质量和不同聚苯醚/聚氧化乙烯(PP O/PE O)组成比的聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物。结果发现该三嵌段共聚物的临界胶束浓度不是一个固定值而是一个范围,随着PP O/PEO组成比的增加,临界胶束浓度范围变宽。破乳实验表明,随着聚环氧乙烷含量的减 ①收稿日期:2009-08-15;修回日期:2009-12-05 基金项目:重庆市教委科技资助项目(KJ ZH08212; KJ080727;KJ090704)。作者简介:张贤明(1955—),男,重庆人,研究员,硕导。主要从事工业废油资源综合利用研究。曾获国家科技进步二等奖1项,教育部科技进步一、二等奖3项,专利18项,发表论文100余篇。

乳化液

近几年来，我国切削液生产发展较快，新产品不断推出，但归纳起来，它们的基本成分都是由油、水和各种化学添加剂配制而成。生产中常用的切削液有切削油、乳化液和水溶液三大类。切削油润滑和防锈性好，但冷却和清洗性较差，切削时在切削区会形成油雾，造成环境污染，同时油资源消耗多，生产成本高。水基切削液的冷却和清洗性较好，但防锈性较差。乳化液具有一定的润滑性、冷却性、清洗性和防锈性，是目前生产中使用最广泛的一种切削液。但它的使用寿命短，废液多，排放时水质污染较严重，因此必须进行净化和废液回收处理。现就乳化液的组成及其净化方法，废液的回收处理，以及如何延长乳化液使用寿命等问题，介绍如下。乳化液的组成及其净化方法 1.乳化液的组成乳化液是用矿物油、乳化剂(如石油磺酸钠、磺化蓖麻油等)及添加剂预先配制好的乳化油，加水稀释而成。因为油不溶于水，为了使两者混合，所以必须加入乳化剂。乳化剂是一种表面活性剂，它的分子是由极性基团和非极性基团两部分组成。前者亲水，可溶于水；后者亲油，可溶于油。把油在水中搅拌成细粒时，乳化剂分子能定向地排列吸附在油水两界面上，把油和水连接起来，使分离的细粒不再因凝聚而浮游在水中，成为浮浊液。乳化液中含乳化油少，即浓度低的(如浓度为3%～5%)，冷却和清洗作用较好，适于粗加工和磨削；浓度高的(如浓度为10%～20%)，润滑作用较好，适于精加工(如拉削和铰孔等)。为了进一步提高乳化液的润滑性能，还可加入一定量的氯、硫、磷等极压添加剂，配制成极压乳化液。 2.乳化液的净化方法近几年来研究表明，如将切削液中的杂质(如碎屑、砂轮粉末等)从40μm降低到10μm，刀具耐用度可延长1～3倍。由于人们的肉眼看不见小于40μm的微粒，所以当切削液中的杂质，尺寸小于20μm，常被人们所忽视，然而这些不可见的杂质对金属切削加工有着不可低估的影响。在切削加工时，它们将进入到刀具前刀面与切屑以及刀具后刀面与工件接触区的界面上，产生强烈摩擦，使切削温度增加，并使刀具耐用度大大降低，同时使加工表面质量变差。因此，目前的研究认为，无论是精密加工，还是在钻削、扩孔、铰孔和镗孔等普通加工中，为了提高刀具耐用度和可靠性，改善零件加工质量，均应使用净化的切削液。此外，清洁的切削液还可防止微生物的生长。乳化液的使用寿命短、易变质，与在乳化液中微生物的生长有重要关系。在乳化液中微生物的繁殖十分惊人。乳化液含细菌量的标准是不超过1000个/mL，当细菌繁殖到大于0.1×105～1×106个/mL时，乳化液就会变质发臭，并会污染周围环境，使空气中含有硫化氢和二氧化碳等有害气体，影响工人健康。保持乳化液的清

破乳的常用方法

破乳的常用方法液-液萃取中非常重要的操作是急速地振动样品。此步骤可确保两相的完全接触，有助于质量传递。在分液漏斗发生完全的混合，产生大量的界面区域使得有效的分配出现。由于物质剧烈的振动，在液-液萃取中乳化现象经常发生，特别是那些含有表面活性剂和脂肪的样品。收集欲测物质必须先进行破乳。为，改变溶剂或了防止乳化形成，应用采取加热或加盐的方法破乳。通过改变K D 化学平衡作用的添加剂，诸如使用缓冲剂调节pH，盐调节离子强度等。用于破乳的常用技术如下： ①加盐； ②使用加热-冷却萃取容器； ③通过玻璃棉塞过滤乳化液样品； ④通过相过滤纸过滤乳化液样品； ⑤通过离心作用； ⑥加进少量的不同的有机溶剂。在液-液萃取过程中，有机相、水相、乳化物和外力是乳化形成的主要因素，如果破坏乳化形成的条件就可以防止和避免乳化的形成。诸如，在脏器、血液等生物样品的萃取前，在研钵中先加入等量的无水硫酸钠与样品同时研磨，直至干沙状后，经有机溶剂萃取就不会发生乳化现象，而且可获得较高的萃取效率。但本法不适用溶液萃取。在水溶液样品中加入氯化钠使之饱和，再用有机溶剂萃取可有效地防止因为有机相与水相比重接近易引起的乳化现象。在生物体试样中含有蛋白、油脂等乳化物，它们具有降低有机相和水相界面张力的功能，将有机相液珠与水相粘合在一起，形成相对稳定的乳状液。如果除去这些乳化物就能避免乳化的形成。除去乳化物的方法很多，应当根据萃取的目的决定。例如，在萃取生物试样中不挥发性有机物时，常用的方法有：酸性乙醇浸取法、三氯乙酸沉淀蛋白法、冷冻除油脂法等均可除掉样品中的蛋白、脂肪等乳化物。此外，提高两相的体积比，一般地保持两相体积比为1：（5~10）时，可有效地防止乳化。在剧烈振摇时发生乳化，采用缓慢振摇可防止乳化。在液-液萃取过程中发生乳化现象时，可根据乳化的程度采用适当的方法消除乳化。如果样品出现高度乳化（即全部乳化），可采用离心法破乳。破乳率随离心转数的增加而增大，也随作用时间的延长而增大。通常采用2000r/min，作用 2min后的破乳率可达100％。但离心法不适用微乳液的破乳。也可以采用无水硫酸钠研磨法破乳，将乳浊液转入研钵中，使用无水硫酸钠研磨至沙状后再进行萃取可消除乳化现象。还可以采用蒸干法，将乳浊液置入蒸发皿中，于100℃沸水浴蒸干后，再用有机溶剂萃取。但本法不适用挥发性物质的萃取。

破乳的方法

2.1物理破乳技术 2.1.1.过滤样品：若水样混浊，悬浮物＞1%，过滤水样后进行分析可以减小乳化程度；本实验室证明该方法简单且减轻乳化现象效果明显。 2.1.2.长时间静置：将乳浊液加盖放置过夜，一般可分离成澄清的两层；该方法普遍适用。 2.1. 3.水平旋转摇动分液漏斗：轻度乳化造成界面不清时，可将分渡漏斗在水平方向上缓慢地旋转摇动，这样可以消除界面处的“泡沫”，促进分层；该方法简单易行，对于轻度的乳化现象有很好的消除效果。 2.1.4.用力甩摇分液漏斗：对于中度乳化现象的样品，如果水平旋转摇动分液漏斗无明显效果，则可以盖上塞子，用力甩摇分液漏斗；该方法效果明显，片刻见即可出现沉降物，静置稍时，即可弃去絮状沉淀。 2.1.5离心分离：对于中重度乳化现象，将乳化混合物移入离心分离机中，进行高速离心分离。实验证明该方法对于重度乳化现象效果明显且省时。 2.1.6用电吹风加热乳化层，该方法适用性不强，但是也具有一定的破乳效果。 2.1.7超声法破乳，该方法缺点是每次只能超声少量乳化液，且不能加热，要随时监视溢出损失现象。 2.1.8冷冻法：将乳化液放入冰箱的冷冻室过夜，水被冷冻后，取出慢慢融化，即可破乳。 2.1.9乳化液过滤法：漏斗中放置少许玻璃棉（或脱脂棉）及无水硫酸钠，对乳化液和有机相进行过滤，该方法应注意的是脱脂棉要进行丙酮的索氏抽提，确保污染的消除，另外为消除玻璃棉（脱脂棉）对目标物的吸附，可用多次少量有机溶剂辅助完全转移。 2.1.10添加重蒸水：当乳化现象严重，采用以上的一种或多种措施不能有效破乳时，转移乳化液至清洁的另一个分液漏斗，加入3倍于乳化液的二次重蒸水，轻轻翻转2-3 次分液漏斗，静置让其分层；该方法经实验证明，配合其他破乳手段，有很好的效果。 2.1.11. 如果液体样品严重乳化，可使用连续液液萃取仪进行样品萃取；该方法对于实验仪器有一定的局限性 2.2化学破乳技术 2.2.1.采用比重接近l的溶剂进行萃取时，萃取液容易与水相乳化，这时可加入少量的乙醚，将有机相稀释，使之比重减小，容易分层。 2.2.2.补加水或溶剂，再水平摇动：向乳化混合物中缓慢地补加水或溶剂，再进行水平旋转摇动，则容易分成两相。至于补加水，还是补加溶剂更有效，可将乳化混合物取出少量，在试管中预先进行试探。这个比较有讲究，当你要的有机溶剂在上层，最好补加密度较小的乙醚，否则就补加密度较大的二氯甲烷或者氯仿。 2.2. 3.加乙醇：对于有乙醚或氯仿形成的乳化液，可加入5～10滴乙醇，再缓缓摇动，则可促使乳化液分层。但此时应注意，萃取剂中混入乙醇，由于分配系数减小，有时会带来不利的影响。 2.2.4对于乙酸乙酯与水的乳化液，加入食盐、硫酸铵或氯化钙等无机盐，使之溶于水中，可促进分层。另外，将乳化部分取出，小心地温热至50℃，或用水泵进行减压排气，都有利于分离。对于由乙醚形成的乳化液，可将乳化部分分出，装入一个细长的筒形容器中，向液面上均匀地筛撒充分脱水的硫酸钠粉末，此时，硫酸钠一边吸水，一边下沉，在容器底部可形成水溶液层。

原油乳状液的破乳机理及破乳方法

原油乳状液的破乳机理及破乳方法摘要：归纳了近年来对原油乳状液破乳机理和破乳方法的研究进展，介绍了各种方法的特点、破乳机理和发展现状，对今后乳状液破乳工作的发展提出了建议。关键词：原油乳状液破乳机理破乳方法原油乳状液的稳定性主要取决于油水界面膜，近年来，随着原油开采进入中后期，采油技术的不断开发和应用，大量的表面活性剂用来驱油，使得原油组成变得更加复杂，因此不断深入研究原油乳状液的破乳机理及新的破乳方法对油田的持续开发具有重要意义。下面对原油乳状液的破乳机理及破乳方法的研究情况做了归纳，希望对广大油田科研工作者提供参考。一、原油乳状液的破乳机理目前，由于原油乳状液的形成及稳定性的因素复杂，以及影响原油乳状液破乳的因素众多，以致原油乳状液破乳的机理没有完全弄清楚。破乳就是破坏乳状液的稳定性，将其从稳定体系变成不稳定体系，最终达到脱水目的。人们在长期的实践中，总结了一些破乳剂的作用机理： 1.顶替或置换机理这种机理认为：破乳剂加入到原油乳状液后，由于破乳剂比乳状液的成膜物质具有更高的表面活性，所以能迅速吸附到油水界面上，将部分原成膜化合物顶替出来，形成新界面膜强度比原来界面膜强度低，减弱了界面膜的稳定性，从而促进原油乳状液的破乳。这种机理已经被大多数学者认可。 2.反相作用机理这种机理认为，向乳状液中加入破乳剂，发生了相转变，即使原来的稳定油包水型乳状液类型转变为与其相反的乳状液类型，破乳剂的作用是充当水包油型乳化剂，在发生相转变的时候水由于受重力的作用而脱出。 3.润湿增溶机理这种机理认为破乳剂分子对乳状液的乳化膜有很强的溶解能力，从而破坏界面膜。破乳剂分子可以润湿成膜物质，这种润湿包括水湿和油湿，分别使成膜物质向水中或油中溶解，从而破坏界面膜。这类破乳剂也可被称作增溶剂。 3.絮凝-聚结机理絮凝作用是指分子量较大的破乳剂分子可将原油乳状液中的分散水滴聚集

乳化沥青的现状及发展

乳化沥青的现状及发展乳化沥青的基本知识乳化沥青，顾名思义就是乳化了的沥青，专业点讲就是将粘稠的沥青加热至流动态，再经机械力的作用形成微滴分散在有乳化剂-稳定剂的水中而形成的均匀、稳定的乳状液。沥青是乳化沥青组成的主要材料。在选择用于制备乳化沥青的沥青时，首先要考虑它的易乳化性。沥青的易乳化性与它的化学结构有密切关系。一般认为易乳化性与沥青中的沥青酸含量有关，通常认为沥青酸总量大于1%的沥青，采用通用的乳化剂和一般工艺即易于形成乳化沥青。乳化沥青中乳化剂的含量虽低，但它是乳化沥青形成的关键材料。早在二十世纪初人们就已经在研究沥青乳化剂，开始是使用牛血和粘土作沥青乳化剂，1925年在欧洲开始用肥皂做乳化剂生产乳化沥青，这一技术在1928年传到日本，1930年传到美国，1935年在世界范围得到广泛的普及和推广。沥青乳化剂是表面活性剂的一种，根据电性不同分为阴离子型、阳离子型和非离子型。从化学结构上看，它是一种两亲分子，分子的一部分具有亲油性，另一部分具有亲水性。亲油部分一般由碳氢原子团特别是长链烷基构成，结构差别很小。而亲水部分原子团则种类繁多，结构差异较大，使得乳化剂有很多不同类型。乳化沥青是怎么形成的沥青-水体系是一个热力学不稳定体系，为了保持热力学平衡，沥青液滴自然趋向聚集以降低表面自由能。乳化剂的加入使得我们可以保持沥青液滴的高度分散性，即能保持沥青-水体系的稳定，又能得到粒径小的沥青液滴。在该系中乳化剂分子移动于沥青与水界面间，其分子的憎水基团吸附于沥青的表面，并使

其带有电荷，而亲水基团则进入水相，从而将沥青颗粒与水连接起来。同时，由于沥青粒子带有同样电荷而相互排斥，妨碍它们之间互相凝聚，因而使沥青乳液能保持一定时期的均匀和稳定。为了实现这一目的，乳化剂需要达到一定的浓度，当乳化剂浓度达到某一值后，乳化剂开始自行形成亲油基向里、亲水基向外的液滴或者胶团，通常我们把这个浓度称为临界胶束浓度（CMC）。之后继续增大乳化剂的浓度，将会使乳液中的液滴数目不断增加，达到如图所示的状态。乳化沥青的生产流程乳化沥青生产流程大致分为沥青配置、乳化剂水溶液配制、沥青乳化和乳液储存四个主要程序。 ①沥青配置：在沥青乳化设备中保证沥青的温度稳定，能够连续不断地供给乳化机使用； ②乳化剂水溶液配制：分为分批作业和连续作业两种流程型，工业化生产一般采用连续作业，将乳化剂水溶液连续不断地用泵输入乳化机中； ③沥青乳化：根据沥青和乳化剂水溶液进入乳化机时的状态，可连接成开式和闭式，闭式生产流程是用泵直接把沥青和乳化剂水溶液经管路泵如乳化机内，靠流量计指示流量，便于自动化控制，产量稳定，适宜连续大量生产；

稠油污水处理工艺

SAGD稠油污水处理工艺为配合国内稠油、超稠油的开采，提高原油采出率，部分油田开始使用蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)，由此产生的稠油污水乳状液成为困扰油田回注水质达标的一项难题。稠油污水乳状液成分复杂、油水密度差小、黏度大、乳化状态严重，导致其处理流程长，投资大、运行成本高[1]。目前用于稠油污水乳状液的破乳剂主要有环氧氯丙烷-二甲胺系列高分子阳离子聚合物、二甲基二烯丙基氯化铵系列高分子阳离子聚合物、PAMAM及复配剂等[2]。使用过程中破乳剂易在废水中残留，这些残留物存在毒性，不仅对后续工艺特别是生化处理产生不利影响，由此引发的环境问题也令人担忧。针对这种现状并结合SAGD稠油污水乳状液自身的一些特点，开发并合成了一种高分子络合物型绿色破乳剂，通过络合反应破坏稠油污水乳状液的表面结构和性质，最终实现油水分离。该破乳剂能够高效破除油水稳定状态，使乳状液脱稳并絮凝，最终使水质澄清，同时该破乳剂采用天然高分子制成，无毒害、易生化降解，不会对环境造成威胁。 1 破乳剂的合成及表征壳聚糖是一种对人体无害的天然高分子絮凝剂，一般用于食品、医药等领域。以壳聚糖为主要原料，分两步合成破乳剂。首先在冰醋酸的催化作用下将水杨醛结合到壳聚糖的高分子链上，生成席夫碱CCS;之后将合成的席夫碱与金属离子Fe3+络合，得到最终破乳剂产品CCS-Fe3+。 1.1 壳聚糖水杨醛席夫碱CCS的合成称取3.224 g壳聚糖(0.02 mol，脱乙酰度>90%)置于四口烧瓶，依次加入100 mL无水乙醇、10 mL冰醋酸，连接反应装置(见图1)，开启搅拌器(100~150 r/min)，加入0.42 mL(0.004 mol)水杨醛，通直流冷却水，85 ℃恒温水浴加热，见明显回流，反应持续8 h。反应结束后抽滤，并用无水乙醇洗涤直至滤液无色，将得到的黄色晶体烘干，称量，最终得到3.634 g壳聚糖水杨醛席夫碱(CCS)，产品收率97.84%，水杨醛接枝率为98.46%，此时已接枝的壳聚糖单体占初始壳聚糖单体总数的19.7%，接近理论比例1∶5。

乳化液处理方案

××××××有限公司2017年10月

目录第一章总论 (1) 1、项目概述 (1) 2、设计依据 (1) 3、处理技术选用准则 (2) 4、设计范围 (3) 5、设计基准 (3) 第二章处理工艺技术 (3) 1、处理工工艺选择 (3) 第三章工艺流程设计 (4) 1、工艺流程图 (4) 第四章配电、配管规范 (5) 1、配电工程使用材料规范 (5) 2、配管工程使用材料规范 (6) 第五章工程材料清单 (7) 第六章运转成本分析及综合效益 (9) 第七章工程施工计划 (9) 第八章其他 (10) 1、人员编制 (10) 2、业主配合内容 (10) 3、售后服务 (10)

第一章总论 1、项目概述随着城镇建设的高速发展，城镇规模的不断扩大，污水总量也逐年递增，大量未经处理达标的生活污水及工业废水，直接排入自然水系，严重污染了江河湖泊和地下水水质，也影响着人们的正常生产、生活。水环境污染问题成为我国的一大难题。水污染造成的巨大经济损失，水资源的短缺制约了城镇社会经济的可持续性发展。环境保护是我国的基本国策，是中国可持续发展的战略与对策制定的治理目标，各级政府都给予高度重视。荣净环保以技术领先为发展理念，努力为客户提供先进可靠的技术，精良满意的产品，标准规范的施工，及时优质的售后服务，在协助客户创造佳绩的同时，与客户共同成长。我公司愿做您的忠实朋友，在环境保护方面与您合作，为贵公司的污水提供高科技污水处理技术及质量上乘的污水处理装置设备，实现水质达标排放；因此，特意提出了本设计方案，在方案内简要的阐述了污水处理所采用的工艺、主要的设备及装置、工程基本投资、运用费用及管理等，供以参考。 2、设计依据 1.2.1《污水综合排放标准》(GB8978-1996) 1.2.2《室外排水设计规范》（GB50014－2006）

乳化液破乳实验

乳化废水处理实验方案一、乳化液破乳实验（一）目的：通过实验确定混凝气浮破乳的最佳参数，例如：混凝剂的投加量、助凝剂的投加量、pH值等。（二）实验过程：此次试验的原水来自XXXXXXXXX的乳化液废液，其水质的主要指标：COD XXX 104 mg/L、SS： mg/L、pH值左右、BOD5 mg/L 。 1．混凝剂投加量的确定此次实验采用的混凝剂是PAC，即聚合氯化铝。选用的浓度为100g/L。调整水样的PH 值为最佳值，向水中滴加PAC，在滴加的过程中需要缓慢的搅拌直至出现矾花为止。然后，静止10分钟，取上清液测量COD cr，计算COD cr的去除率，去除率越大，混凝的效果就越好。实验步骤：选择八个100ml的烧杯，在烧杯中加入100ml的原水，调节其pH值在8左右，向其中滴加不同量的PAC，缓慢搅拌。静置10分钟，分离出下层清液。测量COD cr，计算COD cr的去除率，去除率越大就是混凝效果最好的，这样就可以确定最佳投药量，测量效果如图3 图1 PAC投加量与COD去除率的关系由图1可知，在pH值一定的条件下，可以随着混凝剂加入量的逐渐增大，而当混凝剂加到一定量时，COD cr的去除率反而上升，上层的清液也逐渐变得混浊。这是由于加入的聚合氯化铝逐渐溶解分散到溶液中去。又有铝离子带有部分正电荷，而乳化液大多数都含有阴离子表面活性剂。这样，会通过压缩双电层，吸附点中和，吸附架桥，网捕作用达到凝聚，絮凝的效果。随着混凝剂量的逐渐增大，这四种混凝作用的效果也逐渐增强，直至达到最佳

效果，再过量地加入混凝剂，溶液中存在过量的铝离子，产生水解，将会形成胶体，再次达到胶体的稳定，使COD cr 值有些许升高的现象。所以，在混凝的过程中要严格控制混凝剂的投加量。由此次试验可以确定：100ml 原水加6ml 的PAC （浓度为100g/L ）混凝效果最佳。 2．pH 对混凝效果的影响实验步骤：分别取9份100mL 的原水，分别调节pH 值为5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5，均加入6mlPAC(最佳投加量)，搅拌，静置10分钟，分离出清液，测定其pH 值，并测量COD 。见图2：图2 pH 值与COD 去除率的关系由图2可知，在pH 在8.5左右的时候，投加6ml 的PAC 时，COD 的去除率最好，混凝效果达到最好。可见，pH 值对混凝效果的影响很大。所以在混凝过程中应控制pH 值8.5左右。 3．助凝剂投加量的确定此次实验所采用的助凝剂是PAM ，即聚丙烯酰胺，选用的浓度为2g/L 。取6个250ml 的烧杯，加入100ml 的原水，再向其中加入6ml 的PAC ，搅拌。向其中分别加入0.5ml 、1ml 、1.5ml 、2ml 、2.5ml 、3.0ml 的PAM ，搅拌。静止10分钟。取上层清液，测量COD ，计算COD 的去除率。见图 3

乳化沥青破乳地原因

乳化沥青破乳的原因乳化沥青是将沥青热融，经过机械作用，以细小的微粒状态分散于含有乳化剂的水溶液之中，形成水包油状的沥青乳液。在筑养路工程中，乳化沥青可用于路面的维修、路面层间的粘结、桥面铺装、水泥稳定碎石基础上的透层油、稀浆封层防水层等。它具有冷施工、安全、环保、节约资源、节省能源、延长施工季节，改善施工条件等优点。它在市政等道路建设和养护中起到了非常重要的作用，尤其是近些年来，乳化沥青生产水平的提高，积极推动了乳化沥青的技术进步和推广应用。然而，在乳化沥青生产和使用过程中往往会出现结皮、絮凝、油水分层、凝聚成团等不良现象，给施工带来不必要的麻烦。下文从沥青乳化设备、乳化剂、基质沥青、PH值、温度、储存温度、机械作用、冻结及熔化、长期放置等九个方面，总结出影响乳化沥青稳定性的因素，现分析如下：一、的影响衡量乳化沥青质量的一项重要指标是沥青微粒的均细化程度。均细化程度越高，乳化沥青的使用性能及贮存稳定性越好。均细化程度的高低与生产乳化沥青所用的核心设备一乳化机有直接关系，它是乳化设备的心脏。用乳化机破碎、分散沥青液相的过程是一个很复杂的力学作用过程，一般都是利用剪切、挤压、摩擦、冲击和膨胀扩散等作用完成沥青液相的粉碎分散，其性能的优劣对乳液的质量和稳定性有重要影响。目前，应用于沥青乳化的设备主要有三类。按照生产乳化沥青均细化程度由高到低的顺序依次为：胶体磨类乳化机、均化器类乳化机、搅拌式乳化机。因而，在购置乳化设备时应选择均细化程度高的乳化机，保证乳化沥青的生产质量和稳定性。随着稀浆封层和微表处的施工工艺普遍应用，稀浆封层和微表处用的乳化沥青要求浓度及稳定性。此两项性能影响到了施工质量，所以建议在选用乳化沥青生产设备的时候，应尽量选用质量好持久耐用的才好。聊城市汇通公路设备有限公司研发的是我公司经过对各种国产、进口的沥青乳化设备综合性能分析对比，集众家所长，结合我公司三十年来在沥青加热、储存及深加工设备研发制造领域积累的丰富经验，经不断改进和完善后推出的一款高品质、高性能全自动沥青乳化设备。主要配置系统如下： 1、胶体磨（乳化机）是设备的最关键部位，主要是通过定子、转子之间由于高速运转所产生的剪切力而对物料起到研磨、分散作用。 2、沥青配置系统：应具备升温、控温、保温的功能，并具备一定的容量（能满足生产1-3小时）。沥青配置系统一般由罐体、加热器、温控器、搅拌器、液位控制器等组成。