五金加工過程中產生的廢水含有大量乳化油、金屬離子及高濃度有機物(COD),若直接排放將嚴重污染水體。其中,乳化液因油水混合穩定,難以通過常規沉淀法分離,而破乳劑正是解決這一難題的核心化學藥劑。本文將從破乳原理、類型選擇及工業應用場景展開解析。
一、破乳劑的定義與必要性
五金廢水中的乳化液多由切削液、研磨液等形成,呈現“水包油”或“油包水”的穩定狀態。破乳劑通過破壞乳化液的界面膜,使油水分離,從而降低COD、去除懸浮物,為后續處理(如生化反應)創造條件。例如,某切削液廢水經破乳劑處理后,總磷從超標值降至1ppm以下,脫色率達95%。
二、破乳劑的工作原理
破乳劑的作用機制主要包括以下三類:
1. 相轉移破乳:通過生成與乳化劑電荷相反的活性物質,中和乳化劑電荷,破壞其穩定性。
2. 碰撞擊破界面膜:在攪拌或加熱條件下,破乳劑分子吸附于乳化液界面膜,使其破裂并聚集成大顆粒。
3. 化學協同沉淀:與混凝劑(如聚合氯化鋁PAC)聯用,通過吸附架橋作用加速絮凝沉淀。
三、五金廢水常用破乳劑類型
1. 無機鹽類
(1)聚合氯化鋁(PAC):適用于中性至弱酸性水質,投加量需通過實驗優化(通常100-1000ppm),過量使用易增加污泥量。
(2)聚合硫酸鐵(PFS):對高濃度氟離子和COD去除效果顯著,但需控制pH≥7.5以避免色度升高。
2. 復合型破乳劑
(1)聚氯化鋁鐵(PAFC):兼具鋁鹽和鐵鹽優勢,沉降速度快,適用于復雜水質。
(2)專用破乳劑(如SPR-1):針對切削液廢水設計,可同步脫色、降磷,投加量低至0.5-5kg/噸廢水。
3. 生物兼容型
部分新型破乳劑采用環保配方,避免對后續生化處理系統產生毒性,適合長周期運行。
四、工業應用場景與案例
1. 預處理階段
五金廢水經格柵去除大顆粒雜質后,進入調節池均質,隨后投加破乳劑。例如,廣東某五金廠采用“破乳劑+聚合硫酸鐵”組合,將含油廢水COD從5000mg/L降至300mg/L以下。
2. 應急處理
針對突發性高濃度乳化液污染,直接投加水溶性破乳劑(如GREAT LAKES GL-828),快速形成絮凝體,30分鐘內完成油水分離。
3. 資源化回收
部分工藝將分離后的油相回收再利用,例如金屬加工中的切削油,實現“治污+增效”雙重目標。
五、使用要點與注意事項
1. 投加量優化:需通過小試確定最佳用量。過量投加可能引發二次污染或增加污泥處理成本。
2. pH調控:鋁鹽適用pH 6-7,鐵鹽需≥7.5,復合型藥劑則適應范圍更廣。
3. 污泥處置:化學法產生的含磷、含金屬污泥需專業處理,避免環境風險。 六、未來趨勢:綠色與智能化
1. 環保型藥劑研發:如生物炭基吸附劑,兼具破乳與重金屬吸附功能。
2. 自動化加藥系統:基于水質在線監測數據動態調節投加量,提升處理效率。
結語
五金廢水破乳劑是工業污水處理鏈中的關鍵“鑰匙”,其選擇需兼顧水質特性、處理成本及環保要求。隨著技術進步,高效、低耗、資源化的破乳方案將成為行業主流,助力實現“清潔生產”目標。