机械加工废乳化液处理技术的研究进展_徐明

1废乳化液的来源和危害1.1废乳化液的来源一种或几种液体微粒（液滴或液晶）分散在另一种不相混溶的液体中构成具有相当稳定性的多相分散体系，由于其外观呈乳状，因此被称为乳化液或乳状液[1]。乳化液把油的润滑性、防锈性与水的冷却性完美地结合起来，因而其对于有大量生成热的高速、低负荷机械加工过程的润滑、冷却作用十分有效。机械加工工业在磨、切、削、轧等加工过程中，普遍使用乳化液来冷却、润滑、防锈、清洗等，以提高产品的质量，减少机床磨损，从而延长机床的使用寿命。乳化液又被称作冷却液、润滑液，品种繁多，作用各异，大致分为切削油、乳化油、水基切削液等，基本上都是水、乳化油和化学添加剂（如油性剂、乳化剂、润滑剂、防锈剂等）配制而成[2]。乳化液使用一段时间后，各种性能降低，品质劣化，需要更换，更换下来的乳化液便是废乳化液。废乳化液是一种高浓度含油废水，水质成分复杂，其COD、油类、SS等浓度较高，且油、乳的稳定性好，带有刺激性恶臭，水质呈弱碱性，难以处理。1.2废乳化液的危害废乳化液对水体、大气和生态坏境的危害主要表现在以下几个方面[1]：（l）降低水体自净能力。废乳化液在进入水体后，其中所含的油类和表面活性剂极易扩散成膜，覆盖在水体表面，杜绝水面与大气接触，使水面复氧（水体水面与大气接触，大气中的氧不断融入水体，使溶解氧得到补充，这种作用称为水面复氧[4]）停止，造成水体亏氧，影响了水中植物的光合作用，使水体自净能力减弱。同时，由于油类极易腐化，消耗水中的溶解氧，可使水体严重缺氧，导致水中大量水生生物因缺氧而死亡。（2）污染大气环境。废乳化液中含有挥发性有机物，在各种自然因素作用下，一部分组分和分解产物可挥发进入大气；油类腐化会产生恶臭气味，污染水体上空和周围的大气环境；同时，因扩散和风力的作用，可使污染范围扩大。（3）危害生态环境。废乳化液中通常含有油类、乳化剂（表面活性剂）、亚硝酸钠及它们的分解产物，这些分解产物中存在多种有毒和致癌物质，如苯并芘、苯并蕙、多氯联苯类、多环芳烃等，这些物质可进入食物链，对食物链中的生物具有“三致”危害。2废乳化液处理技术的研究进展废乳化液处理的难易程度取决于乳化液中的油分在水中的存在形式及处理要求。处理技术大致可分为物理法、物理化学法、化学法、电化学法、生物化学法[5，6]。2.1物理法废乳化液的物理处理方法主要包括重力法和膜分离法。重力法是指利用废乳化液中油和水的密度差，在重力作用下，对漂浮油和分散油进行重力分离。重力法通常只用于去除废乳化液中的浮油，以作预处理之用。膜分离技术是利用特殊制造的多孔材料的拦截作用，以物理截留的方式去除水中一定颗粒大小的污染物[7]。YuShuili等[8]采用由无机纳米级矾土修饰的聚亚乙烯基氟化物超滤膜来净化含油废水，结果显示，经过超滤处理后，油含量低于1mg/L，悬浮固体含量低于1mg/L，达到机械加工废乳化液处理技术的研究进展徐明1，甘胜2，贺峰1，薛峰3，赵倩1（1.西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西西安710055；2.咸阳市环境监测站，陕西咸阳712000；3.总后勤部建筑工程研究所，陕西西安710032）摘要：介绍了废乳化液处理技术的基本原理和研究现状，探讨了废乳化液处理技术的发展方向。关键词：废乳化液；处理技术；研究进展doi：10.3969/j.issn.1008-553X.2010.05.021中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1008-553X（2010）05-0062-04收稿日期：2010-05-17作者简介：徐明（1983-），男，硕士研究生，研究方向：废水处理技术，13991943745，xuming1106@163.com。安徽化工ANHUICHEMICALINDUSTRY第36卷，第5期2010年10月Vol．36，No．5Oct.201062了回注标准。SongChengwen等[9]将管状碳母体碳化制成的微孔过滤碳膜用于处理含油废水，在最佳工艺条件（孔径为1.0μm，操作透过压为0.10MPa，流通率为0.1m/s）下处理含油废水，油去除率高达97%，出水油含量低于10mg/L，达到了国家废水排放标准。2.2物理化学法2.2.1吸附法吸附法是利用多孔吸附剂对废乳化液的溶解油进行物理吸附（范德华力）或化学吸附（化学键力）或是交换吸附（静电力）来实现油水分离。常用的吸附剂有活性炭、活化煤、活性白土、磁铁砂、硅藻土、焦炭、纤维、高分子聚合物及吸附树脂等。活性炭是一种优良的吸附剂，表面积高达5×105～2.5×106m2/kg，具有较好的处理效果。隋博远等[10]采用混凝—吸附工艺处理机械加工废乳化液，在进水COD为15000～35000mg/L，油类为20000～40000mg/L的情况下，其处理结果为：废乳化液中油类浓度降至8