乳化(hua)(hua)油(you)(you)(you)是水(shui)中加油(you)(you)(you)加乳化(hua)(hua)劑(ji)經高速攪拌而(er)成(cheng)。乳化(hua)(hua)劑(ji)是一些表面(mian)油(you)(you)(you)性物質，如：皂類(lei)、高分(fen)子合(he)成(cheng)物質等。它(ta)在細小的(de)油(you)(you)(you)滴(di)粒（直徑一般小于10μm,多(duo)數(shu)為0.1～2μm）表面(mian)形(xing)成(cheng)一層(ceng)與水(shui)極薄(bo)的(de)界膜，形(xing)成(cheng)雙電(dian)(dian)荷(he)(he)層(ceng)，表明層(ceng)電(dian)(dian)荷(he)(he)極性相同，因此各油(you)(you)(you)滴(di)間相互排斥，極難(nan)接近(jin)，不會出現碰(peng)撞，形(xing)成(cheng)大油(you)(you)(you)滴(di)。這些極微小的(de)油(you)(you)(you)滴(di)在水(shui)中均勻(yun)穩(wen)定懸(xuan)浮(fu)著(zhu)，就(jiu)是乳化(hua)(hua)油(you)(you)(you)。在機(ji)械制造(zao)過程中，乳化(hua)(hua)油(you)(you)(you)夾雜著(zhu)金(jin)屬氧化(hua)(hua)物金(jin)屬細末一起(qi)被排出。
根據乳(ru)(ru)化液(ye)形成的(de)(de)機理及結構特點可知，處理廢(fei)(fei)乳(ru)(ru)化液(ye)的(de)(de)主要手段是(shi)(shi)使其失去乳(ru)(ru)化穩(wen)定性(xing)，即破(po)(po)壞表(biao)面活性(xing)劑的(de)(de)二親(qin)基(ji)團，從而達到油(you)水(shui)分離的(de)(de)目的(de)(de)，這(zhe)種方法就(jiu)是(shi)(shi)所謂破(po)(po)乳(ru)(ru)，是(shi)(shi)處理廢(fei)(fei)乳(ru)(ru)化液(ye)的(de)(de)關鍵(jian)工序。武鋼采(cai)用加(jia)酸(suan)（鹽酸(suan)）破(po)(po)乳(ru)(ru)，然后采(cai)用凝聚(ju)-電(dian)(dian)氣浮處理高(gao)含油(you)量廢(fei)(fei)水(shui)，再(zai)采(cai)用超濾膜過濾裝置進行進一步(bu)的(de)(de)分離。實驗室可設計(ji)電(dian)(dian)解氣浮池如下圖所示，電(dian)(dian)極(ji)材料與(yu)武鋼電(dian)(dian)氣浮池所用電(dian)(dian)極(ji)相同。
一、絮凝—電氣浮含油廢水處理工藝
乳化油廢水處理 1、電極反應
當使用肥皂作乳化劑時，分散相液滴表面帶有負電荷，在這類乳化劑中加入無機酸（鹽酸），可使肥皂（脂肪酸鹽）轉化為電中性的不溶性脂肪酸使界面膜破壞而破乳。經此破乳處理后的pH為2~3的廢乳化液，電解過程中的電極反應如下：
陽極反應：2Cl-－2e=Cl2↑（氧化反應）
【OH--4e=O2+H2O，不含Cl-時的氧化反應】
H+比M+（M為肥皂乳化劑中的金屬離子）容易得到電子，因而H+不斷地從陰極獲得電子被還原為氫原子，并結合成氫分子從陰極放出。
陰極反應：2H+＋2e＝H2↑（還原反應）
在上述反應中，H+是由水的電離生成的，由于H+在陰極上不斷得到電子而生成H2放出，破壞了附近的水的電離平衡，水分子繼續電離出H+和OH-，H+又不斷得到電子變成H2，結果在陰極區溶液里OH-的濃度相對地增大廢液pH將不斷增大。
總(zong)反應(ying)：2MCl+2H2O=2MOH+Cl2↑+H2↑
由此可以看出，在電氣浮過程中，電解液的pH將會不斷增大。產生微小氣泡使廢液中油脂上浮而從水中分離出來，同時電解產生的Cl2在水中會發生如下反應：
Cl2+H2O→HClO+H++Cl-
HClO →H++ClO-
此時產(chan)生(sheng)的Cl2、HClO、ClO-在酸性條件下對水中的微生(sheng)物和細菌有一(yi)定的殺滅作(zuo)用(yong)，對后續(xu)的超濾膜起到一(yi)定的保護作(zuo)用(yong)。
2、 電氣浮過程的主要影響因素
電(dian)(dian)氣(qi)(qi)浮的(de)(de)(de)分離效果與電(dian)(dian)極表(biao)面(mian)釋放出的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)泡大(da)小緊密(mi)(mi)相關。影響電(dian)(dian)氣(qi)(qi)浮過程(cheng)氣(qi)(qi)泡大(da)小的(de)(de)(de)因素包括電(dian)(dian)流密(mi)(mi)度(du)、溫(wen)度(du)和電(dian)(dian)極表(biao)面(mian)曲率。但(dan)主要的(de)(de)(de)影響因素有(you)兩個：溶(rong)液pH和電(dian)(dian)極材(cai)料。此外電(dian)(dian)解槽內的(de)(de)(de)水(shui)力學條件(jian)和電(dian)(dian)極的(de)(de)(de)布設(she)方式均對氣(qi)(qi)泡的(de)(de)(de)運動軌(gui)跡(ji)有(you)影響，從而(er)影響到電(dian)(dian)氣(qi)(qi)浮的(de)(de)(de)分離效果。
（1） pH的影響
pH對電氣浮的影響主要體現在其決定了電解過程中氣泡的大小分布。中性條件下，H2氣泡的尺寸小，堿性介質中尺寸較小，而在酸性條件下甚大。但對于O2氣泡來說，酸性介質中其尺寸較小，隨著溶液pH的升高，O2氣泡急劇變大。
表1 不同電極材料和pH時氣泡大小分布
pH H2氣泡粒徑（μm） O2氣泡粒徑（μm）
Pt電極 Fe電極 石墨電極 Pt電極
2 45~90 20~80 18~60 15~30
7 5~30 5~45 5~80 17~50
12 17~45 17~60 17~60 30~70
（2）電流密度的影響
電(dian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)浮過(guo)(guo)程中電(dian)流(liu)密(mi)度的(de)大(da)(da)小(xiao)(xiao)決定了(le)產生氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)(pao)的(de)數量和(he)大(da)(da)小(xiao)(xiao)。電(dian)流(liu)密(mi)度越(yue)高，單(dan)位時間(jian)內(nei)電(dian)極(ji)(ji)上釋放(fang)出(chu)的(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體的(de)量就(jiu)越(yue)多。按照(zhao)法(fa)拉第電(dian)解定律，當電(dian)解過(guo)(guo)程中通入(ru)1F（26.8A?h）電(dian)量時，可(ke)釋放(fang)出(chu)0.0224Nm3H2和(he)O2。此(ci)外，隨著電(dian)流(liu)密(mi)度的(de)增加(jia)，氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)(pao)直徑逐(zhu)漸減(jian)小(xiao)(xiao)，但當電(dian)流(liu)密(mi)度增加(jia)到(dao)200A?cm-2以上時這種現(xian)象(xiang)就(jiu)觀察不到(dao)了(le)。電(dian)極(ji)(ji)表(biao)面的(de)粗(cu)糙程度亦對(dui)氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)(pao)的(de)大(da)(da)小(xiao)(xiao)有著重要(yao)的(de)影響(xiang)，電(dian)極(ji)(ji)表(biao)面粗(cu)糙度越(yue)大(da)(da)，氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)(pao)越(yue)大(da)(da)，鏡面拋光的(de)不銹鋼電(dian)極(ji)(ji)表(biao)面上氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)(pao)小(xiao)(xiao)。
（3）電極材料
電極材料是電氣浮單元的重要的部分。主要可工業化應用的材料有石墨電極、鈦電極、鐵電極、鋁電極及其它金屬電極。其中石墨電極、鈦電極是不溶性電極，陽極產生O2、Cl2等，陰極產生H2。鐵電極、鋁電極是可溶性電極，陽極電化學反應產生對應的水合金屬離子，形成絮凝劑，起混凝浮選作用，陰極產生H2，起氣浮作用。
鐵、鋁和不銹鋼便宜，很容易獲得，可以同時完成電絮凝和電氣浮，但是用它們作陽極時能夠溶解，電極表面變得粗糙，上面產生的氣泡較大。
石墨和鉛(qian)的(de)氧化(hua)物是(shi)(shi)常用(yong)的(de)不可溶性陽極，也很便宜，且容(rong)易獲得(de)，但(dan)是(shi)(shi)它們的(de)析氧過電位較高，而且耐久(jiu)性差。PbO2陽極容(rong)易產生(sheng)有毒(du)的(de)Pb2+，導致嚴重的(de)二次污(wu)染(ran)。也有研究者用(yong)鉑(bo)或(huo)鍍鉑(bo)材料作陽極，比石墨和鉛(qian)的(de)氧化(hua)物穩定的(de)多(duo)，但(dan)是(shi)(shi)太昂貴(gui)不能大規模的(de)應用(yong)于工業中。
由Beer發明的(de)(de)(de)TiO2-RuO2型陽極，產生氯(lv)氣的(de)(de)(de)效果(guo)很(hen)好，但析氧時壽命短。在上個世紀，IrOx為基(ji)體的(de)(de)(de)形穩陽極獲(huo)得廣泛關注(zhu)，它的(de)(de)(de)使用壽命可達到RuO2的(de)(de)(de)二十倍(bei)。IrOx-Ta2O5為基(ji)體表面(mian)鍍鈦，這(zhe)種材料做成(cheng)的(de)(de)(de)電極可成(cheng)功地用于電氣浮中(zhong)作陽極。(Pt－鉑、Ti－鈦、Ru－釕、Ir－銥(yi)、Ta－鉭)
（4）電極排列方式
電極通常有一組或多組電極組成，多組電極可分為單極式和復極式兩種電極連接方式，采用何種方式主要取決于電源的電壓和電流，電源的選取又取決于處理水量的大小。
通常(chang)(chang)，陽極(ji)放在底部(bu)，不銹鋼網狀陰極(ji)放在陽極(ji)的(de)(de)上(shang)方。這種(zhong)電極(ji)排列方式(shi)有利于陽極(ji)產生(sheng)的(de)(de)氧氣(qi)氣(qi)泡能迅速地(di)擴散到廢水中，直(zhi)接影(ying)響氣(qi)浮效率。如果廢水的(de)(de)電導率低，而(er)且(qie)為了防止短(duan)路，上(shang)面的(de)(de)可移動的(de)(de)陰極(ji)與(yu)下面的(de)(de)陽極(ji)之間(jian)的(de)(de)極(ji)間(jian)距(ju)較(jiao)大，使得(de)能耗非常(chang)(chang)大。氣(qi)泡的(de)(de)迅速擴散與(yu)獲得(de)微小的(de)(de)氣(qi)泡對于氣(qi)浮效率來講(jiang)同樣(yang)重要。
（5）水板比
水板比(bi)主要取決于原水與出水懸浮物及(ji)油的(de)去除率，并控(kong)制氣浮所需(xu)的(de)氣水比(bi)。
（6）水力停留時間
水力停留時間主(zhu)要決定(ding)(ding)了(le)產(chan)生氣泡(pao)的利用效率，通常也通過試驗確定(ding)(ding)。
（7）混凝劑的投加量
當(dang)使用可溶性電極產生的絮凝(ning)劑量不足(zu)時，通常需另外(wai)加入(ru)浮選(xuan)劑，可通過混凝(ning)試驗來確定(ding)浮選(xuan)劑的種類及投加量。具體參見//www.biotan.cn更多相關技術文檔。
3 化學破乳方法
化學(xue)破乳(ru)(ru)法是(shi)向乳(ru)(ru)化液中投加化學(xue)試劑，通(tong)過化學(xue)作(zuo)用使乳(ru)(ru)化液脫穩(wen)、破乳(ru)(ru)，實現油水分離(li)的目的。
乳化油廢水處理 （1） 酸化法
乳化含有廢水一(yi)般(ban)為o/w型，油(you)滴(di)(di)表面往往覆蓋一(yi)層(ceng)(ceng)帶有負(fu)電(dian)荷(he)的雙電(dian)層(ceng)(ceng)，將(jiang)廢水用無機酸調至酸性(xing)(xing)，一(yi)般(ban)pH在3~4之間(jian)，產生的質子會(hui)中核雙電(dian)層(ceng)(ceng)，通過減少液滴(di)(di)表面電(dian)荷(he)而破壞其穩定性(xing)(xing)，促使油(you)滴(di)(di)凝聚，同時可使存在于油(you)-水界面上(shang)的高(gao)碳(tan)脂肪酸或(huo)高(gao)碳(tan)脂肪酶之類的表面活性(xing)(xing)劑析出，使油(you)滴(di)(di)失去穩定性(xing)(xing)達到破乳目的。
乳化油廢水處理 （2） 鹽析法
向乳化(hua)廢(fei)水中(zhong)投加無機鹽類(lei)電(dian)(dian)解(jie)質，去(qu)除乳化(hua)油珠(zhu)外圍的水化(hua)離子，壓縮油粒于水界(jie)面處電(dian)(dian)層(ceng)厚度，減少電(dian)(dian)荷，使雙(shuang)電(dian)(dian)層(ceng)破壞，從而使油粒脫穩，油珠(zhu)間吸引(yin)力得到恢(hui)復而互相聚集，以達(da)到破乳目的。常用的電(dian)(dian)解(jie)質是(shi)鈣、鎂(mei)、鋁的鹽類(lei)，它(ta)既可以中(zhong)和電(dian)(dian)荷，又(you)可置換表面活性劑的金屬皂，處理效果較好(hao)。
乳化油廢水處理 （3） 凝聚法
向乳化(hua)廢水中(zhong)投(tou)加凝(ning)聚劑，水解后生成(cheng)膠體，吸附油(you)珠(zhu)，并通(tong)過絮凝(ning)產(chan)生的礬花等物(wu)理化(hua)學(xue)作(zuo)用或(huo)通(tong)過藥劑中(zhong)和表面電荷(he)使其凝(ning)聚，或(huo)由于(yu)加入的高分子物(wu)質的架橋作(zuo)用達到絮凝(ning)，然后通(tong)過沉降或(huo)氣浮的方法(fa)將油(you)去除。
常用的無機(ji)絮(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)有(you)(you)鋁鹽和(he)鐵(tie)鹽，無機(ji)高分子(zi)凝(ning)(ning)聚(ju)劑(ji)如(ru)聚(ju)氯化鋁（PAC）、聚(ju)硫(liu)酸(suan)鐵(tie)（PFS）、聚(ju)合硫(liu)酸(suan)鋁（PAS）等(deng)，有(you)(you)機(ji)高分子(zi)凝(ning)(ning)聚(ju)劑(ji)有(you)(you)聚(ju)丙烯(xi)酰胺(an)（PAM）和(he)聚(ju)乙烯(xi)亞胺(an)等(deng)。該方法(fa)效果好，工藝(yi)成(cheng)熟(shu)，但占地(di)面積大，藥劑(ji)用量大，污泥難處理(li)。
乳化油廢水處理 （4）混合法
混合法就是(shi)鹽(yan)析法、酸化法、凝(ning)聚法的(de)綜合利(li)用(yong)，可取得更佳的(de)效果。該方法的(de)發展主要集中在藥(yao)劑的(de)開發與應用(yong)，傳統和常用(yong)的(de)是(shi)鋁(lv)鹽(yan)及鐵鹽(yan)系(xi)列(lie)，有機絮凝(ning)劑如聚丙烯酰(xian)胺(an)等也(ye)作(zuo)為(wei)助凝(ning)劑被(bei)廣泛(fan)使用(yong)。