機械加工含油廢水處置工藝

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含油廢水的產量大，涉及的范圍廣，例如石油開采、石油煉制、石油化工、油品貯運、油輪事故、輪船航運、車輛清洗、機械制造、食品加工等過程中均會產生含油廢水［1-5］。油污染作為一種常見的污染，對環境保護和生態平衡危害極大。油類物質在廢水中通常以三種狀態存在:①浮上油;②分散油;③乳化油。不同工業部門排出的廢水所含油類物質的濃度差異很大，特別是廢水中的乳化油和分散油較難處理［6-7］。目前國內處理含油廢水常用的方法有混凝、吸附等物理化學方法，但此類廢水處理系統復雜，分離效率不高。因此，研究高效的含油廢水處理方法是擺在環保工作者面前的迫切任務［8-9］。本文采用活性炭吸附法［10-15］來處理機械加工含油廢水，尋找合適的吸附工藝條件，確定最佳的處理工藝條件。

1實驗部分

1．1試劑與儀器活性炭、重鉻酸鉀、濃硫酸、硫酸亞鐵銨、鄰菲啰啉、硫酸亞鐵均為分析純。JA1003型電子天平;HDM-500型數顯攪拌加熱套;HH-2型數顯恒溫水浴鍋;JJ-1型精密定時電動攪拌器。

1．2模擬含油廢水配制稱取0．15g機油，加入自來水配制成600mg/L左右的含油廢水250mL，靜置24h。除去上層浮油，然后稀釋配成120mg/L左右的含油廢水。

1．3實驗方法稱取一定質量活性炭于50mL錐形瓶中，移入10mL含油廢水，分別控制活性炭質量、加熱攪拌時間、溶液pH值，放入35℃恒溫水浴鍋中加熱，并用電動攪拌器攪拌一定時間，攪拌頻率140r/min。然后過濾，取濾液分析。

1．4CODcr的測定方法準確吸取1．00mL重鉻酸鉀標準溶液和1．00mL濾液溶液于50mL錐形瓶中，加水稀釋至11mL左右，緩慢加入3mL濃硫酸，混勻。冷卻后，加入2滴亞鐵靈指示劑，用硫酸鐵銨溶液滴定，溶液的顏色由黃色經藍綠色至紅褐色即為終點。硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度計算公式:C=0．2500×10．00/V式中C———硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度，mol/L;V———硫酸亞鐵銨標準溶液的用量，mL。COD的計算公式:CODcr(O2，mg/L)=8000×(V0－V1)×C/V式中V0———空白實驗所消耗的硫酸亞鐵銨標準溶液用量，mL;V1———含油廢水濾液測定所消耗的硫酸亞鐵銨標準溶液用量，mL;V———實驗中含油廢水的體積，mL;C———硫酸亞鐵銨標準溶液濃度，mol/L;8000———1/4O2的摩爾質量以mg/L為單位的換算值。

2結果與討論

2．1活性炭質量對含油廢水中COD的影響含油廢水10mL，控制攪拌時間1h，pH=8，控溫35℃，分別取活性炭質量為0．1，0．2，0．3，0．4，0．5，0．6g，然后取濾液分析，計算CODcr結果見表1。由表1可知，隨著活性炭量劑的增加，含油廢水中COD迅速降低，當活性炭質量超過0．3g時，含油廢水中COD降低減緩，對結果的影響不大?？紤]到活性炭的增加則成本增加，綜合來看，選取的活性炭質量為0．3g是比較合適。

2．2攪拌時間對含油廢水中COD的影響含油廢水10mL，，控制活性炭質量0．4g，pH=8，控溫35℃，分別攪拌20，40，60，80，100，120min，然后取濾液分析，計算CODcr，結果見表2。由表2可知，對含油廢水合適的攪拌時間是60～80min;攪拌時間太短，對活性炭吸附油樣造成的影響較大，仍有較多油在廢水內沒有被吸附出來;攪拌時間太長，對結果影響不大，并且使應用成本加大，不利于實際運用。綜合起來，合適的攪拌時間為60min。

2．3pH對含油廢水中COD的影響控制活性炭質量0．4g，攪拌時間1h，控溫35℃，分別調節pH為2，4，6，8，10，12，然后取濾液分析，計算CODcr，結果見表3。由表3可知，隨著pH值的增加，油樣中的COD先減小再增加，當pH值為8～10時，吸附后含油廢水中的COD最低?？紤]pH的調節和成本，較合適的pH值是8。

2．4正交實驗

2．4．1正交實驗結果在單因素實驗基礎上，以活性炭質量(A)、攪拌時間(B)、pH(C)為因素，設計L9(34)3因素3水平正交實驗以優化工藝條件，因素與水平設計見表4，結果見表5。由表5可知，采用活性炭吸附含油廢水中的油類，最佳工藝條件是A1B2C1，即活性炭質量0．3g，攪拌時間60min，pH為6。由表5可知，B的極差最大、A次之、C最小，所以各因素影響的大小順序是B＞A＞C。

2．4．2正交實驗的方差分析方差分析見表6。由表6可知，活性炭質量、攪拌時間有顯著影響，pH對實驗影響都不顯著。因而A、B選最優水平，C因素根據節約原則，選取水平2，較好的新方案為A1B2C2，即活性炭質量0．3g，攪拌時間60min，pH值為8。

3結論

(1)用活性炭吸附去除機械加工含油廢水的最佳工藝條件是:含油120mg/L的10mL廢水中，加入活性炭質量0．3g，攪拌時間60min，pH=8，活性炭吸附后含油廢水的CODcr為160mg/L，COD去除率達到66．7%。

(2)利用活性炭吸附機械加工中含油廢水可以大大降低廢水中的油量，工藝簡便、去油率高、環境污染小、安全無毒等優點，是一種值得推廣的技術?？紤]到成本、再生問題，所以一般只用作含油廢水多級處理的最后一級處理。