机械加工含油废水处置工艺

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含油废水的产量大，涉及的范围广，例如石油开采、石油炼制、石油化工、油品贮运、油轮事故、轮船航运、车辆清洗、机械制造、食品加工等过程中均会产生含油废水［1-5］。油污染作为一种常见的污染，对环境保护和生态平衡危害极大。油类物质在废水中通常以三种状态存在:①浮上油;②分散油;③乳化油。不同工业部门排出的废水所含油类物质的浓度差异很大，特别是废水中的乳化油和分散油较难处理［6-7］。目前国内处理含油废水常用的方法有混凝、吸附等物理化学方法，但此类废水处理系统复杂，分离效率不高。因此，研究高效的含油废水处理方法是摆在环保工作者面前的迫切任务［8-9］。本文采用活性炭吸附法［10-15］来处理机械加工含油废水，寻找合适的吸附工艺条件，确定最佳的处理工艺条件。

1实验部分

1．1试剂与仪器活性炭、重铬酸钾、浓硫酸、硫酸亚铁铵、邻菲啰啉、硫酸亚铁均为分析纯。JA1003型电子天平;HDM-500型数显搅拌加热套;HH-2型数显恒温水浴锅;JJ-1型精密定时电动搅拌器。

1．2模拟含油废水配制称取0．15g机油，加入自来水配制成600mg/L左右的含油废水250mL，静置24h。除去上层浮油，然后稀释配成120mg/L左右的含油废水。

1．3实验方法称取一定质量活性炭于50mL锥形瓶中，移入10mL含油废水，分别控制活性炭质量、加热搅拌时间、溶液pH值，放入35℃恒温水浴锅中加热，并用电动搅拌器搅拌一定时间，搅拌频率140r/min。然后过滤，取滤液分析。

1．4CODcr的测定方法准确吸取1．00mL重铬酸钾标准溶液和1．00mL滤液溶液于50mL锥形瓶中，加水稀释至11mL左右，缓慢加入3mL浓硫酸，混匀。冷却后，加入2滴亚铁灵指示剂，用硫酸铁铵溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。硫酸亚铁铵标准溶液的浓度计算公式:C=0．2500×10．00/V式中C———硫酸亚铁铵标准溶液的浓度，mol/L;V———硫酸亚铁铵标准溶液的用量，mL。COD的计算公式:CODcr(O2，mg/L)=8000×(V0－V1)×C/V式中V0———空白实验所消耗的硫酸亚铁铵标准溶液用量，mL;V1———含油废水滤液测定所消耗的硫酸亚铁铵标准溶液用量，mL;V———实验中含油废水的体积，mL;C———硫酸亚铁铵标准溶液浓度，mol/L;8000———1/4O2的摩尔质量以mg/L为单位的换算值。

2结果与讨论

2．1活性炭质量对含油废水中COD的影响含油废水10mL，控制搅拌时间1h，pH=8，控温35℃，分别取活性炭质量为0．1，0．2，0．3，0．4，0．5，0．6g，然后取滤液分析，计算CODcr结果见表1。由表1可知，随着活性炭量剂的增加，含油废水中COD迅速降低，当活性炭质量超过0．3g时，含油废水中COD降低减缓，对结果的影响不大。考虑到活性炭的增加则成本增加，综合来看，选取的活性炭质量为0．3g是比较合适。

2．2搅拌时间对含油废水中COD的影响含油废水10mL，，控制活性炭质量0．4g，pH=8，控温35℃，分别搅拌20，40，60，80，100，120min，然后取滤液分析，计算CODcr，结果见表2。由表2可知，对含油废水合适的搅拌时间是60～80min;搅拌时间太短，对活性炭吸附油样造成的影响较大，仍有较多油在废水内没有被吸附出来;搅拌时间太长，对结果影响不大，并且使应用成本加大，不利于实际运用。综合起来，合适的搅拌时间为60min。

2．3pH对含油废水中COD的影响控制活性炭质量0．4g，搅拌时间1h，控温35℃，分别调节pH为2，4，6，8，10，12，然后取滤液分析，计算CODcr，结果见表3。由表3可知，随着pH值的增加，油样中的COD先减小再增加，当pH值为8～10时，吸附后含油废水中的COD最低。考虑pH的调节和成本，较合适的pH值是8。

2．4正交实验

2．4．1正交实验结果在单因素实验基础上，以活性炭质量(A)、搅拌时间(B)、pH(C)为因素，设计L9(34)3因素3水平正交实验以优化工艺条件，因素与水平设计见表4，结果见表5。由表5可知，采用活性炭吸附含油废水中的油类，最佳工艺条件是A1B2C1，即活性炭质量0．3g，搅拌时间60min，pH为6。由表5可知，B的极差最大、A次之、C最小，所以各因素影响的大小顺序是B＞A＞C。

2．4．2正交实验的方差分析方差分析见表6。由表6可知，活性炭质量、搅拌时间有显著影响，pH对实验影响都不显著。因而A、B选最优水平，C因素根据节约原则，选取水平2，较好的新方案为A1B2C2，即活性炭质量0．3g，搅拌时间60min，pH值为8。

3结论

(1)用活性炭吸附去除机械加工含油废水的最佳工艺条件是:含油120mg/L的10mL废水中，加入活性炭质量0．3g，搅拌时间60min，pH=8，活性炭吸附后含油废水的CODcr为160mg/L，COD去除率达到66．7%。

(2)利用活性炭吸附机械加工中含油废水可以大大降低废水中的油量，工艺简便、去油率高、环境污染小、安全无毒等优点，是一种值得推广的技术。考虑到成本、再生问题，所以一般只用作含油废水多级处理的最后一级处理。