摘 要：采用无机盐破乳方法，以氯化钙投加量、反应时间、反应pH值为变量进行九组试验。以前后污水的水质为参数，得到该乳化液污水破乳的最佳试验参数。

关键词：乳化液废水；破乳；氯化钙；CODCr

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.15.004

乳化液通常是一种含矿物油的半合成加工液产品，广泛用于金属切削、磨加工过程中。其具有良好的冷却性、清洗性以及一定的润滑性、防锈性，是目前机械行业中使用最为广泛的一种金属切削液。使用过的废乳化液中含有大量的矿物油料、乳化剂和亚硝酸盐，成分复杂，COD等污染物浓度极高。[1] 如直接排放，会造成严重的环境污染 。本文通过试验，采用氯化钙破乳。

电解质氯化钙破乳机理主要有以下几点：

（1）CaCl2 投入乳化液废水中离解成为正、负离子，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，对油珠产生脱水作用，从而破坏了乳化液油珠的水化层。

（2）向阴离子表面活性剂所稳定的乳化液废水中投加CaCl2 后，水中的离子浓度增加，由于浓差扩散和静电斥力，使扩散层的厚度减少，Ca2+压缩双电层，降低ζ电位，减小乳化油胶粒之间的相互排斥力，在范德华力作用下有可能碰撞合并成为分散油。

（3） Ca2+可与表面活性剂生成不溶于水的金属皂沉淀：

2RSO3Na + Ca2+ →（RSO3）2Ca↓+2Na+

（RSO3）2Ba + Ca2+ →（RSO3）2Ca↓+Ba2+

金属皂的形成使乳化液由O/W型转化为W/O型，在转型中脱稳，从而达到破乳目的。

1 试验前的准备

1.1 主要药品和仪器

试验药品：氯化钙，无水（CaCl2 ，分析纯），上海润捷化学试剂有限公司；氢氧化钠（NaOH），浙江三鹰化学试剂有限公司； PAC（5%）；PAM（0.3%）；pH测试仪；硫化汞（HgS）；重铬酸钾（K2CrO4）；硫酸（H2SO4，分析纯），浙江汉诺化工科技有限公司；硫酸银（Ag2SO4），浙江汉诺化工科技有限公司；硫酸亚铁铵（六水）（（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O），上海润捷化学试剂有限公司。

试验仪器：电子天平、搅拌器、万用电热器。

1.2 乳化液废水

试验所需的乳化液废水来自浙江台州某机械加工厂（以下简称“该机械厂”），水质见表1。

1.3 试验水样的配制

机械行业产生的乳化液废水的COD值，一般认为在10000～

20000mg/L。该机械厂的乳化液废水水质见表2。

试验主要考察三个因素：A 氯化钙量，B pH值，C 反应时间。每个因素取三个水平：A 氯化钙量为0.16g、0.20g、0.27g；B pH值为8、10、12；C 反应时间为5min、10min、20min，得到表3。

根据表3的试验因素和水平，用正交设计原理，安排试验如表4所示。

2 废水处理测试

2.1 测定方法与过程

取50mL20倍稀释液于小烧杯中，用氢氧化钠固体调pH值至一定碱度 ，再加入一定量氯化钙搅拌一定时间，然后滴加1ml PAC溶液，再加入0.5ml PAM溶液至有较大矾花出现，静置，使溶液澄清透明 ，然后采用重铬酸钾法测CODCr去除率。 2.2 结果与讨论

2.2.1 数据分析与处理

CODCr的去除效果如表5所示。

在表6中K1、K2、K3为表4对应的测试结果，据此做极差R和各因素的趋势图。如图3所示。

2.2.2 结果与讨论

（1）表6中的极差R反应了该因素对CODCr处理结果的影响力的大小，据此可得各因素对CODCr处理结果的影响力的大小为：反应时间 >氯化钙量 >pH值。

（2）本试验改变的因素是氯化钙的用量、时间、pH值。为排除PAC与PAM的用量不同对试验的最终CODCr的影响，采用相同的投加量。因加入PAC与PAM造成的体积变化而造成的CODCr的变化较小，此处不计。

根据以上分析，使用0.20g氯化钙处理50mL的20倍稀释液，反应时间为20min，pH值为10，CODCr去除率可达77.5%。

3 结论

（1）本论文先确立了以氯化钙量、时间、pH值为因素的试验方案。每个因素取三个水平：A 氯化钙量为0.16g、0.20g、0.27g；B PH值为8、10、12；C 反应时间为5min、10min、20min。通过正交试验设计得到九组方案。据此改变氯化钙的使用量、时间、pH值来对該乳化液进行破乳处理并检测CODCr值，根据去除率与是否澄清得到最佳的参数：4使用0.20g氯化钙处理50mL的20倍稀释液，反应时间为20min，pH值为10。

（2）用这个试验方案得到的最佳氯化钙使用量来处理某机械加工厂的乳化液废水，CODCr去除率可达77.5%，处理该厂的乳化液废水效果较好。

参考文献：

[1]刘恒，闫绍峰，安勇，孙月秋，丁延霖.废乳化液处理技术的分析[J].辽宁工业大学学报（自然科学版），2014（02）：117-119.

[2]倪伟敏，陈春平，徐根良.混凝法处理废乳化液的研究[J].环境污染与防治，2003，25（01）：39-42.

作者简介：林建平（1983-），男，九三学社社员，工程师，主要从事废水、废气治理工程的设计工作。