一种铝加工废乳液的化学破乳工艺

来源：保捱科技网

《铝加工》2021年第1期总第258期深加工及其它

一种铝加工废乳液的化学破乳工艺

刘

杰，阚宗友，周利卫

（西南铝业（集团）有限责任公司,重庆401326）

摘要：铝加工废乳液主要产生于铝材的热轧和冷轧生产过程中，其成分复杂、排放量大。废乳液的处理方法及处理效果直接关系到破乳后续工艺废水的处理难度。使用化学药剂破乳法处理乳液可使废乳液的处理工艺上一个新的台阶：破乳后的废水COD（化学需氧量）下降了约90%，并且破乳后的残渣也能使用污泥干化设备进行干化。本文就废乳液的处理工艺进行探索，以求达到良好的废乳液处理效果。关键词：铝加工；废乳液；化学破乳；处理工艺中图分类号：X758

doi：10.3969/j.issn.1005-48.2021.01.16

文献标识码：A

文章编号：1005-48（2021）01-0066-03

0前言

铝加工废乳液来源于金属加工中的轧制、切削

合起来形成稳定的油水平衡体系。

排放后的废乳液的主要成分是乳化油、亚钠、碳酸钠以及、防腐剂等[2]。它的COD（化学需氧量）和含油量远远超过国标，是一种含有多种污染物质的有机废水，给科学处理带来了极大的难度。它的含油量高达1500~2000mg/L，化学需氧量高达几万甚至十几万毫克每升。由于表面活性剂的存在，油在水中呈乳液状，易形成O/W（O和W是油和水的英文首字母）型乳化微粒，粒径小于1μm，表面常常覆盖一层带负电荷的双电层，体系较稳定，不易被破坏，破乳难度大。

等加工过程[1]。由于乳液具有低导热、高润滑的特点，用其可以减少轧件与辊面的摩擦，从而提高轧制产品的质量。由于轧机所使用的液压油、润滑油的粘度低于轧制油，它们会不断泄漏到乳液系统，影响系统的平衡，尤其是对疏水粘度和pH值的影响很大。润滑油中含的P、S以及细菌会导致乳液pH值下降，严重时将导致乳液酸败。因此，日常必须加强撇油，将浮油撇除。铝加工企业在实际运行中，随着乳液使用时间的增加，需要通过撇油和置换来保证乳液作为润滑剂的稳定性，从而就产生了废乳液。废乳液处理一直是铝加工行业的一个难点。

2化学破乳剂破乳原理

化学破乳剂是指能破坏乳液、使其分散相凝聚

析出的一种物质。它能使乳化状的液体结构破坏，达到乳化液中各相分离开来的目的[3]。

化学破乳剂对带有负电荷O/W型乳状液的液膜具有中和电荷、吸附侨联、絮凝聚结等功能。它含有大量极性的羟基、酰胺基团，且具有较高电荷，分子量高达千万，能有效改善水包油的界面张力，降低界面张力，中和液膜表面的负电荷，促使油滴快速聚结、分离。化学破乳剂破乳速度快，可完全去除油类物质，处理过程中形成的矾花大，沉降速度快，脱色率大于90%，COD去除率高。

1铝加工废乳液的特点

铝加工废乳液一般呈灰白色，静置后上层有黑

[1]

色的浮油。乳化液是油分布在水中形成的宏观均匀的两相体系，起冷却作用并承载了润滑功效。正常情况下，油不“溶于”水，但在乳化剂的作用下，使油能够分散在水中（溶于水）。有时乳化液也叫可溶性油。乳化剂具有独特的分子结构，其分子一端为亲油基，另一端为亲水基，分别与油水结

作者简介：刘杰（1983-），男，重庆人，工程师，主要从事企业给排水工程与技术研究。收稿日期：2020-09-25·66·

将上层黑油和下层白色的废乳液分开处理。撇除废乳液中的浮油不仅有利于降低破乳所需药剂的消耗，还利于处理后残渣的后续干化，从而达到降低危废处理费用的目的[4]。下层白色废乳液的处理方法一般有酸化破乳法、电解破乳法和化学药剂破乳法等[5，6]。某公司根据多年的实践经验，摸索出一种适合自身生产的废乳液化学破乳处理工艺，具体工艺流程见图1。

酸化后的油可回收利用上层黑油浓硫酸酸化处理酸化后的渣按比例混入废乳液破乳处理废乳液3废乳液化学破乳的药剂投加

由于乳液分子的稳定性高，一般的药剂无法将

其分解开来。影响废乳液的分子稳定有几个方面的因素：（1）动力学稳定（布朗运动）；（2）异性电荷互相排斥；（3）溶剂化的稳定作用，胶核的极性基团具有亲水性，能显著降低水的表面张力。用破乳剂处理废乳液就是利用破乳剂来破坏废乳液的稳定性，将其分子链打断，形成胶态聚集物，再通过加入PAC、PAM混凝、助凝把水和渣分离开来，以达到破乳的目的。同时，影响化学破乳效果的主要因素有pH值和上层浮油的分离。表1示出了pH值对破乳药剂投加量的影响。

表1pH值对破乳药剂投加量的影响

药剂破乳剂/kg

破乳剂单耗/（kg⋅t-1）

PAC/kgPAC单耗/（kg⋅t-1）

PAM/kgPAM单耗/（kg⋅t-1）油渣高度

固液混合物/mm固体/kg

废乳处理（处理量12t/次，3次）

破乳槽中黑浮96987.50.6250.060.0052101828.836

4373.5810.00.830.060.0055065438

507.54.1711.250.93750.030.002580369.630

下层白色乳液破乳处理白色废乳液加药破乳油回流至乳液池图1某公司化学破乳的工艺流程图

废乳液先在乳液池静置，形成上层黑油和下层白色的废乳液。下层废乳液需投加破乳剂等药剂进行破乳处理。上层黑油的处置方式有酸化处理和直接作为危废处置两种方式。酸化处理的方式是通过酸化罐加入浓硫酸用蒸汽、压缩空气加热搅拌，酸化后的油可回收利用。酸化处理的方式可以减少直接危废处置量。据统计，某公司酸化处理废乳液的成本约为直接危废处置的30%。4.2废乳液化学破乳处理的要点

（1）配制4.5%的HPAM溶液、13%的PAC溶液、30%的NaOH溶液，该药剂浓度的配制较适当，便于固化操作。

（2）经过多次的烧杯试验和工艺试验得出结论：将酸化处理后的残渣与废乳液一起混合处理，混合的比例约为2∶8（其中酸化残渣占20%，废乳液占80%），这样的混合处理方式可以对酸化处理产生的废酸和废渣进行有效处理。

（3）通过压缩空气（或搅拌机）搅拌，再将废乳液的表面浮油通过破乳箱的溢流口回流至乳液池内。实验证明：表面浮油通过溢流回池对破乳后

·67·

排水时间/min

以上工艺试验数据来源于某公司废水处理站废乳液的中试处理，每天每次处理量均为12t，连续三天处理。第一次试验废乳液pH值调值为9，破乳剂消耗量较大，但PAC、HPAM药剂消耗量低，油渣占比低。第二次试验废乳液pH值调为7，破乳剂、PAC、HPAM三种药剂投加量少，且油渣量占比极低，清水排放时间长；第三次试验废乳液pH值调为7.5，破乳剂、PAC、HPAM三种药剂投加量少，且油渣量占比很低，清水排放时间长，效果好。从以上分析可以看出，废乳液处理中pH值的确定直接影响破乳剂、PAC、PAM药剂的投加量。其中，废乳液pH值调至7~7.5时，废乳液破乳的药剂消耗低，处理效果较佳。

4铝加工废乳液处理工艺的探索

铝加工废乳液化学破乳处理工艺的关键就是要

4.1化学破乳处理工艺

率，干化残渣的含水率降低约60%。

2021年第1期总第258期

问题迎刃而解。

深加工及其它/信息报道

残渣的后续干化起到了关键作用，提高了干化效

（4）将废乳液的pH值调节至7.0~7.5之间，投入破乳剂后观察水体是否呈现乳白色，若是，说明破乳不彻底，要投加少量破乳剂，直至完全破乳，然后再进行搅拌并观察有无小颗粒固体产生，若有，则需投入适量的PAC、HPAM直至出现大颗粒，才能达到理想的效果。4.3成效分析

通过对破乳工艺的持续改进，公司的降本工作取得了良好效果。2020年危废油泥转运约2000t，用残渣比计算，同比2019年降低1.6%，按上年度残渣比计算减少危废油泥产生约380t，降低成本约80万元。

值，掌握好处理过程中的要点，就能将废乳液处理

化学破乳工艺对废乳液的处理既是保护环境的要求，又是降低处理费用的重要途径。随着破乳技术的不断发展，破乳工艺也在不断的改进、完善。废乳液化学破乳新工艺的应用，对企业来说，无论是降本工作还是环保工作，都取得了很大的进步。参考文献

[1]

钟利，唐明君，徐崇义.铝合金热轧乳液中的常用添加剂及其作用[J].轻合金加工技术，2003，31（5）：24-25[2][3][4][5][6]

焦学瞬，贺明波.乳化剂与破乳剂性质、制备与应用[M].北京：化学工业出版社，2007

马自俊.乳化液与含油污水处理技术[M].北京：中国石化出版社，2006

焦学瞬，贺明波.乳状液与乳化技术新应用－专用乳液化学品的制备及应用[M].北京：化学工业出版社，2007李新冬，黄万抚.废乳化液处理技术研究进展[J].中国资源综合利用,2009（12）：38-39

王海林，郭振英，杨绿.冶金行业乳化液废水处理技术与进展[J].环境工程，2009（增刊1）：144-145

5结束语

国内铝加工企业处理废乳液的工艺不尽相同，

但使用破乳剂处理废乳液优势还是较为明显。化学破乳的工艺较简单、场地要求不大、处理设备较为普遍、设备操作容易、处理成本不高。在化学破乳的过程中，只要掌握上层浮油和废乳液的分层处理，配备固定浓度的药剂，调整好废乳液的pH

Achemicaldemulsificationprocessforaluminumwasteemulsion

LiuJie,KanZongyou,ZhouLiwei

(SouthwestAluminum(Group）Co.,Ltd.,Chongqing401326,China）

Abstract:Aluminumprocessingwasteemulsionismainlyproducedinthehotandcoldrollingproductionofaluminum,thecomposi⁃tioniscomplicated,emissionsloadislarge.Thedifferenttreatmentmethodsofwasteemulsionaredirectlyrelatedtothedifficultyofthesubsequenttreatmentofdemulsifyingwastewater.Theemulsionwastreatedwithchemicaldemulsification，thetreatmenttechnol⁃ogyofwasteemulsionhasreachedanewlevel:afterdemulsification,CODinwastewaterdecreasedbyabout90%,theresidueafterdemulsificationcanalsobedriedbysludgedryingequipment.Inthispaper,thetreatmenttechnologyofwasteemulsionwasdiscussedinordertoachieveagoodeffectofwasteemulsiontreatment.

keywords：aluminumfabrication;wasteemulsion;chemicaldemulsification;treatmentprocess

比亚迪申请“铝合金及其制备方法、手机中框和手机”专利

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