五金機械加工過程中,通常要運用切削液冷卻、光滑工件和刀具。切削液循環運用屢次后,蛻變、失效而產生了廢切削液。這類切削液廢水乳化水平高,化學性質穩定,化學成分復雜,油類等有機污染物濃度高COD,可達幾萬至幾十萬mg/L,可生化性差,處置難度較大,普通不宜直接進入常規廢水處置系統,需單獨中止預處置。
通常廢切削液的預處置是先破乳,再油水分別,然后進一步去除剩余的有機、無機污染物。
常用的破乳辦法有鹽析法、混凝法、電解質破乳法、酸化破乳法、膜超濾法、臭氧協同鹽效應破乳法。但膜過濾法、臭氧協同鹽效應破乳法處置廢乳化液的設備投資大,具有一定局限性;
用鹽析、酸化法中止破乳,僅能處置乳化液的油水分層問題,難以去除水中的有機、無機污染物。
為了更簡單方便的處理切削液可以使用破乳劑,直接添加到切削廢液中就能起到油水分離的效果。
那么,切削液廢水破乳劑都有哪些呢?
目前油田中常用的非離子型破乳劑主要有以下幾種:
1. SP型破乳劑
SP型破乳劑的主要組分為聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚,理論結構式為R(PO)x(EO)y(PO)zH,式中:EO-聚氧乙烯;PO-聚氧丙烯;R-脂肪醇;x、y、z-聚合度。SP型破乳劑外觀呈淡黃色膏狀物質,HLB值為10~12,溶于水。其疏水部分由碳12~18烴鏈組成,其親水基是通過分子中的羥基(-OH)、醚基(-O-)與水作用形成氫鍵而達到親水的目的。由于羥基、醚基親水性較弱,所以只靠一兩個羥基或醚基不能把碳12~18烴鏈疏水基拉入水中,必須有多個這樣的親水基,才能達到水溶的目的。非離子型破乳劑的分子量越大,分子鏈越長,所含的羥基和醚基越多,它的拉力越大,對乳狀液的破乳能力越強。
2. AP型破乳劑
AP型結構的破乳劑用于石蠟基乳狀液的破乳,效果好于SP型破乳劑,它更適合于原油含水率高于20%的破乳,并能在低溫條件下達到快速破乳的效果。如SP型破乳劑在55~60℃、2h內沉降破乳的話,AP型破乳劑只需在45~50℃、1.5h內沉降破乳。這是由于AP型破乳劑分子的結構特點所致。引發劑多乙烯多胺決定了分子的結構形式:分子鏈長且支鏈多,親水能力高于分子結構單一的SP型破乳劑。多支鏈的特點決定了AP型破乳劑具有較高的潤濕性能和滲透性能,當原油乳狀液破乳時,AP型破乳劑的分子能迅速的滲透到油水界面膜上,比SP型破乳劑分子的直立式單分子膜排列占有更多的表面積,因而用量少,破乳效果明顯。目前該類破乳劑是大慶油田使用較好的非離子型破乳劑。
3. AE型破乳劑
AE型破乳劑是以多乙烯多胺為引發劑的聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚,是一種多枝型的非離子型表面活性劑。與AP型破乳劑相比,所不同的是AE型破乳劑是一種二段型的聚合物,其分子小,支鏈短。雖然AE型破乳劑和AP型破乳劑的分子相貌存在很大的差異,但分子成分是相同的,只是在單體用量和聚合順序上有所差別。
4. AR型破乳劑
AR型破乳劑由烷基酚醛樹脂(AR樹脂)與聚氧乙烯、聚氧丙烯聚和而成的新型油溶性的非離子型破乳劑,HLB值在4~8左右,破乳溫度低達35~45℃。分子結構式為:AR(PO)x(EO)y H,式中:EO-聚氧乙烯;PO-聚氧丙烯;AR-樹脂;x、y、z-聚合度。 AR樹脂在合成破乳劑的過程中,既起引發劑的作用,又進入破乳劑的分子中成為親油基。AR型破乳劑的特點是:分子不大,在原油凝固點高于5℃的情況下有較好的溶解、擴散、滲透效應,促使乳化水滴絮凝、聚結,能在45℃以下,45 min內把含水率在50 %~70 %的油中的水脫出80 %以上,這是SP型、AP型破乳劑所不能比的。
新型破乳劑
新型破乳劑是一種性能獨特的陽離子聚合物。具有較強的反相破乳能力,能有效地改善油包水(W/O)或水包油(O/W)乳液的界面張力,使污水內的油或膠體顆粒失去穩定的排斥及吸引力,最終失去穩定性而形成絮體,進一步通過化學僑聯,最終完成對污水中的油水分離及有害雜質的分離,達到污水凈化目的。