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user: 3. 结果与讨论 3.1. 化学混凝对乳化液修复 本实验是在尽可能不破乳的情况下(即不完全化学混凝条件下)，通过添加不同量的混凝剂和助凝剂，使乳化液中细小悬浮物、杂油、粘稠物等凝聚成较大颗粒，继而通过气浮分离出体系。确定破乳的临界点，保证乳化液没有破乳是本实验的关键之一。取一个50 mL的比色管，加入乳化液至刻度线，依次加入混凝剂PAC (聚合氯化铝)，加量梯度为：0.05 mL、0.1 mL、0.15 mL、0.2 mL、0.25 mL，0.3 mL；静置2小时观察是否破乳，如果已破乳，则重复加入更少量来确定破乳极限。经观察初步确定，当加入PAC (聚合氯化铝)：0.3 mL乳化液已经开始破乳。 将五个50 mL的比色管中取相同量的乳化液，通过控制PAC加入量，分别加入0.05 ml、0.1 ml、0.15 ml、0.2 ml、0.25 ml。分别测定各比色管中的ss、过滤性、电导率、COD。 3.1.1. 化学混凝对乳化液ss去除率的影响 由图1可知，在不完全混凝过程中随着加入混凝剂体积的增加，乳化液中悬浮物去除率总体呈上升趋势。在50 mL乳化液中加入0.15 mL PAC，去除率高达80%；固定加入0.15 mL PAC，考察加入PAM的量，结果为：在50 mL乳化液中加入0.05 mL PAM时去除效果已经很明显，去除率高达90%。 3.1.2. 化学混凝对过滤性能的影响 由图2可知，乳化液在混凝前后过滤性能变化很大。净化前的乳化液比较粘稠，过滤性能很差，滤液速率非常慢；而随着混凝剂添加量的增加，乳化液过滤时间逐渐变短，性能得到明显提升，当混凝剂添加量在0.15 mL之后，过滤时间逐渐趋于稳定。这是由于随着过滤体积的不断增加，乳化液残存的悬浮物质在过滤过程中逐渐堆积在滤纸上，堵塞了滤纸的孔径，大大影响了滤纸的通透性。过滤性能越好，反映乳化液中杂质越少，乳化液性能越好。同时，固定加入0.15 mL PAC，考察加入PAM的量。 图1. 混凝剂加量对乳化液中SS去除率的影响图 图2. 混凝剂加入量对过滤性能的影响 3.1.3. 化学混凝对电导率的影响 由图3可知，在絮凝过程中随着混凝剂量的增加，乳化液电导率首先呈现上升趋势，这是由于絮凝过程中溶液自由活动离子增多，之后稳定不变。乳化液在没加混凝剂前电导率较高，对使用性能影响较小，但电导率过高会影响乳化液稳定性，所以，混凝剂加量应尽量少。同时，固定加入0.15 mL PAC，考察加入PAM的量。 3.1.4. 化学混凝对乳化液COD的影响 由图4可知，在不完全混凝过程中随着混凝剂量的增加，每50 mL乳化液在加入0.15 mL混凝剂，COD去除率在7%左右；希望整个不完全混凝过程中COD去除率维持在10%以内，尽量保留乳化液中有 图3. 混凝剂加入量对电导率的影响 图4. 混凝剂加入量对乳化液COD的影响 效成分不被去除，加入混凝剂目的用于凝聚乳化液中细小颗粒物与其中的粘稠物，改善过滤性能，而不是破乳减降低COD。实验同时，固定加入0.15 mL PAC，考察加入PAM的量。 3.2. 乳化液净化修复装置对乳化液修复最佳工艺参数的确定 乳化液净化修复装置有效体积：300 L。调节控制溶气压力维持在0.4 Mpa范围内，压力由压力表显示；调节控制混凝剂PAC加量在30 mg∙L −1 ，助凝剂PAM加量在1 mg∙L −1 ，控制气动隔膜泵进乳化液流量为300 L∙h −1 ，气液混合泵进乳化液流量为500 L∙h −1 (内循环)，此时循环周期为1小时(只在第一次乳化液时加药剂)。每循环一次即每隔一小时取样一次，检测乳化液pH、电导率、细菌总数等指标，循环运行3小时，确定设备最佳工艺参数。 3.2.1. 乳化液净化再生工艺流程示意图 1) 示意图如图5所示： 2) 乳化液净化修复装置构成： 图中：1、吸水管，2、调节阀，3、气动隔膜泵，4、调节阀，5、污水流量计，6、调节阀，7、取样阀，8、压力表，9、调节阀，10、污水管，11、pH调节剂药箱，12、pH调节剂计量泵，13、调节阀，14、pH加药管，15、PAC药箱，16、PAM药箱，17、PAC计量泵，18、调节阀，19、加药管，20、PAC计量泵，21、加药管调节阀，22、PAC加药管，23、PAM计量泵，24、调节阀，25、PAM加药管，26、斜板PAM计量泵，27、PAM计量泵，28、PAM加药管，29气液混合泵，30、溶气水进水管，31、调节阀，32、连接管，33、臭氧发生器，34、溶气水出水管，35、调节阀，36、溶气水流量计，37、调节阀，38、取样阀，39、压力表，40、调节阀，41、溶气水支管，42、管道混合反应器，43、连接管，44、混合反应出口，45、溶气水支管，46、调节阀，47、溶气水流量计，48、调节阀，49、压力表，50调节阀，51、出水管，52、连接管，53、二次混凝剂与溶气水出口，54、固液分离设备，55、一级分离区，56、二级分离区，57、一级分离区污水出口导流板，58、刮渣机，59、刮渣板，60、浮渣槽，61、排渣口，62、穿孔集水管，63、高位排水管，64、低位排水管，65、电磁阀，66、集水箱，67、紫外灯，68、出水管，69、调节阀，70、支腿，71、净化再生出水管。 3.2.2. 乳化液pH值受循环时间影响 每循环1小时取一次水样，通过pH计即时测出5次水样的pH值，得到pH值与循环时间的关系，由图6可知，随着循环时间的增加pH总体变化是先降低后趋于稳定不变。循环净化第1小时pH降低0.4单位左右，之后稳定在8.6左右。使用的混凝剂是聚合氯化铝，药剂本身呈弱酸性，因此在向废水中加入了少量混凝剂后pH略微下降，在持续循环后体系中酸碱度趋于稳定状态，保持在乳化液使用要求范围内(pH值8~10)。 图5. 乳化液净化修复循环工艺流程示意图 图6. pH值与循环时间关系曲线 Table 3 The experiment on killing microorganism by ozone and ultraviolet lam 作用时间 Action time/(h) 细菌总数 Total number of bacteria/(cfu∙mL −1 ) 杀菌率 Bactericidal rate 0 1 2 3 4 5 7.4 × 10 6 3.2 × 10 4 2.8 × 10 4 8.1 × 10 3 7.9 × 10 3 6.8 × 10 3 —— 99.56% 99.62% 99.89% 99.89% 99.91% 表3. 臭氧与紫外灯杀灭微生物效果实验 注：室温为22℃，结果为3次试验的平均值。 Table 4 Performance index of emulsio 指标名称 Index name 标准性能 Standard performance 净化前性能 Pre purification performance 净化后性能 Post purification performance pH值 安定性 消泡性 防锈性 防腐蚀性 8~10 无分层 ≤2 (mL/10 min） A、 B、C、D A、B、C、D 8.9 分层 2.0 D C 8.5 未分层 1.5 A A 表4. 乳化液性能指标对照表 3.2.3. 细菌总数与循环时间关系 每循环1小时取一次水样，通过平板菌落计数法测出5次水样的菌落数并计算出杀菌率。由表3可知，在净化过程中随着循环时间的增加，乳化液中细菌总数迅速减少。经净化处理2小时，杀菌率高达99.62%；此后再循环处理，杀菌效果变化不大。 综上所述分析，乳化液在循环净化2小时之后，pH，细菌总数等指标都已经有明显改善。 3.2.4. 乳化液净化再生后综合性能评价 对经过循环净化2小时后的乳化液依据GBT 6144-85进行性能评价：实验结果如表4。