申请日2005.03.02
公开(公告)日2006.09.06
IPC分类号C02F1/52; C02F1/40
摘要
纺丝油剂废水破乳剂及其制备方法，属于废水处理技术领域。由十六烷基三甲基溴化胺、亚硝酸钠和乙二胺四乙酸二钠组成，十六烷基三甲基溴化胺、亚硝酸钠和乙二胺四乙酸二钠质量比15-25∶1-3∶1。其制备方法为：分别将十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB，含量>98%)、亚硝酸钠(工业级)和乙二胺四乙酸二钠(EDTA，工业级)磨细，过80目筛，按质量比混合均匀，塑料袋密封，室温暗处保存。本发明破乳剂制备工艺简单，使用本发明破乳剂处理纺丝油剂废水投放量小、操作简单(不需调pH值、不需搅拌)、成本低。
权利要求书
1、纺丝油剂废水破乳剂，其特征在于，由十六烷基三甲基溴化胺、亚硝 酸钠和乙二胺四乙酸二钠组成，十六烷基三甲基溴化胺、亚硝酸钠和乙二胺 四乙酸二钠质量比15-25∶1-3∶1。
2、纺丝油剂废水破乳剂制备方法，其特征在于，分别将十六烷基三甲基 溴化胺、亚硝酸钠和乙二胺四乙酸二钠磨细，过80目筛，按质量比混合均匀。
说明书
纺丝油剂废水破乳剂及其制备方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种锦纶纺丝油剂废水破乳剂 (DEMUL-B1)及其制备方法。
背景技术
锦纶纺丝油剂废水主要由油剂车间废水、卷绕车间废水和纺丝油烟过滤 器废水三部分组成，外观呈稳定的白色乳状液，化学耗氧量(CODCr)高达 100,000-300,000mg/L，含油量为10,000-40,000mg/L，浊度为10,000- 30,000TU。气相色谱和质谱测试分析表明，锦纶纺丝油剂废水中含矿物油、 脂肪酸、表面活性剂、乳化剂和润滑油等成分。乳化剂分子中既有亲水的极 性基团，又有亲油的非极性基团，既可在水界面吸附，又可在油界面吸附形 成界面膜，此界面膜具有一定强度，对分散相液珠有保护作用，使其在相互 碰撞时不易聚结，同时增大了扩散双电层的有效厚度，使得双电层的电位分 布宽度和陡度增大，从而降低了液体的表面张力，使之形成稳定的乳化液。 经我们研究确定，锦纶纺丝油剂废水乳化液为水包油型，且乳化剂上的亲水 端在水中会离解而带负电荷，造成油珠无法聚析，使油高度均匀地分散在水 中，所以乳化油滴能稳定存在于水中，不易去除，一般的混凝沉淀或混凝气 浮对它的处理效果不理想。对于这种含乳化油废水，破乳是处理的关键技术， 必须设法消除或减弱乳化剂保护乳化液稳定的能力，即破坏油一水界面上的 吸附膜，减少分散粒子所带的同种电荷量，最后实现油水分离、达到破乳的 目的。
破乳就是破坏油粒周围的保护膜，使油、水发生分离。破乳机理主要有 两种：一种是使乳液微粒的双电层受到压缩或表面电荷得到中和，从而使微 粒由排斥状态转变为能接触碰撞的并聚状态;另一种是使乳化剂界面膜破裂 或被另一种不会形成牢固界面膜的表面活性物质顶替，使油粒得以释放和并 聚。
含油废水的破乳方法可分为物理法和化学法两类。物理法有高压静电法 破乳、剧烈搅拌和震荡法破乳、高速离心法破乳以及加热或冷冻法破乳等。 化学法破乳，就是在乳液中投加酸类、盐类、混凝剂以及各种专用有机高分 子破乳剂。物理破乳方法中，搅拌法和离心法破乳对纺丝油剂废水根本不起 作用;高温加热(≥90℃)只有轻微的效果。目前应用较多的化学破乳方法 是凝聚法，但凝聚剂的应用较单一，多为价格低廉的低分子量无机混凝剂， 如硫酸铝、硫酸铝铵等。应用该类型混凝剂处理含乳化油废水存在投药量大、 处理效果不理想、产生的絮渣多、含水率高、不易后续处理的缺点。近几年 来有些工厂改投无机高分子聚合物，如聚合氯化铝、聚合铝铁等，处理效果 虽较低分子量无机混凝剂为好，但价格较高，无法让人满意。有机破乳剂的 研究相对滞后，目前多为处理石油行业废水的有机破乳剂，还缺乏有效、适 应性强且经济的处理药剂。
试验发现，无论用无机混凝剂如硫酸铝、硫酸铁、氯化铝、氯化铁，还 是用无机高分子聚合物如聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铝、聚合硫酸 铁和聚丙烯酰胺等做破乳试验，均无明显效果。我们选择了国内一家破乳剂 专业公司的HD-9923、HD-4001、PFA-8311、TA1031干剂、BPU-40成品药剂进 行破乳试验，发现投放量10%以上、加热温度80℃以上才具有一定的破乳效 果，且价格较高(1万元/T左右)。我们又选择了一些有机药剂(吐温20、吐 温40、吐温60、吐温80、司盘80、正(异)戊醇、戊二醇、正丁醇、1，3- 丁二醇、聚乙二醇等及它们的复配物)进行破乳试验。试验表明，吐温20和 正戊醇复配物在室温、弱酸性条件下有明显的破乳效果，但同样用量很大(≥ 4%，即1吨纺丝油剂废水中需要投放40公斤以上的破乳剂)。
发明内容
本发明目的在于提供一种破乳效果好的纺丝油剂废水破乳剂及其制备方 法。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案：纺丝油剂废水破乳剂，由十 六烷基三甲基溴化胺、亚硝酸钠和乙二胺四乙酸二钠组成，十六烷基三甲基 溴化胺、亚硝酸钠和乙二胺四乙酸二钠质量比15-25∶1-3∶1。
纺丝油剂废水破乳剂制备方法为：分别将十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB， 含量>98%)、亚硝酸钠(工业级)和乙二胺四乙酸二钠(EDTA，工业级)磨细， 过80目筛，按质量比混合均匀，塑料袋密封，室温暗处保存。
本发明破乳剂的破乳机理属于第二种情况，因为它们的疏水基的疏水性 比乳化剂强，而亲水基的亲水性比乳化剂弱，因而能将乳化剂从油/水界面 上顶替出来，而自身又不会形成牢固的界面保护膜，同时还具有电性中和及 吸附桥联凝聚作用。
本发明破乳剂用于神马实业公司原丝车间锦纶纺丝油剂废水的破乳预处 理，破乳工艺和结果为：破乳剂投放量为0.1%(1吨纺丝油剂废水中投加1 公斤破乳剂)，混匀，不调节pH值，85℃静态加热40min，破乳后油呈紧密单 层上浮，CODCr和浊度的去除率分别达到94.86%和97.55%，油析出率达100%， 破乳前后水样指标见下表。因此，使用本发明破乳剂处理锦纶纺丝油剂废水 投放量小、工艺简单(不需调pH值、不需搅拌)、成本低，破乳剂制备工艺 简单。