摘 要：为了探索处理切削液乳化废水新方法，采用低温等离子体技术处理，考察放电时间、废水pH、添加无机盐、电极间距、曝气量及电压的变化等因素。结果表明：随等离子体放电处理时间延长废水净化效率提高，最后趋于平缓；酸性条件有利于废水净化处理；添加少量无机盐可提高废水的处理效率，添加氯化钙的效果优于加入硫酸铝、硫酸亚铁、氯化钠；气相放电处理效果好于液相放电和气液两相界面放电处理效果；鼓入部分空气可提高废水的处理效果，鼓入空气量太大时，废水处理效率反而下降；随输入电压增大废水净化效率增加。最后得出：输入电压25 kV、电极间距35 mm、曝气量0.2 L/min、氯化钙加入量1.6 g/L，放电处理30 min后COD和浊度最大去除率分别为90%和92%。 

   


　　关键词：低温等离子体；乳化液；COD去除率；切削液废水 
　　中图分类号：X511 文献标识码：A 文章编号：1672-1098(2010)04-0070-04 

Treatment of Cutting Fluid Wastewater by Non-thermal Plasma 
　　QI Yong-tao，CHEN Jing， LIU Tao， ZHANG Xin-min，LIAO Xia 
　　CUI Zan，CHEN Ming-gong 
　　（School of Chemical Engineering, Anhui University of Science and Technology, Huainan Anhui 232001, China） 
　　Abstract: In order to discover a new method of treating cutting fluid emulsifying wastewater, non-thermal plasma technology was used. The influencing factors such as discharge time, wastewater pH, adding inorganic salt, electrode distance, airflow and different voltage were investigated. The results showed that effect of wastewater purifying ratio increases with prolonging plasma discharge time and tends to smooth finally; acidic conditions of wastewater is benefit to improve purifying ratio. Putting a little of inorganic salt can increase effect of wastewater purifying ratio, the effect of using CaCl2 is better than using Al2(SO4)3、FeSO4、NaCl. The purifying ratio of gas phase discharge is better then liquid phase discharge and gas-liquid interface. Putting air into the wastewater can increase the effect of treatment, but when the velocity of airflow is too high, the purifying ratio reduces. The purifying ratio increases with increase of input voltage. Final conclusion: when the input voltage was 25 kV、electrode distance 35 mm、airflow 0.2 L/min、CaCl2 1.6 g/L，discharge time 30 min, the removal ratio of COD and turbidity reached 90% and 92%, respectively. 
　　Key words:non-thermal plasma; emulsion; removal ratio of COD; cutting fluid wastewater 
　　 
　　 乳化液广泛应用于机械加工行业中冷却、清洗、润滑剂等过程中；在金属加工、压延及液压系统中通常采用水包油型乳化液，选用阴离子表面活性剂配制而成；但在循环使用中受热、自然环境影响而腐败变质，失去作用。该类废水排放量虽然小，但CODCr、浊度、含油率较高，区域污染强度大［1-2］。目前该类废水主要采用重力分离法、粗粒化法、膜过滤法、凝聚法、盐析法、生化法、电解法等方法处理，但上述方法各有优缺点，常常需要多种方法组合使用［3］。 
　　低温等离子体具有极高活性，体系空间富集离子、电子、激发态原子、分子及自由基,同时还含有O3、H2O2、光子、H+、OH-及电子等离子基团［4-5］，能够破坏乳化液中表面活性剂的双电层，从而失去乳化作用；等离子体还可使废水中有机成份得到进一步氧化分解，最终达到净化废水目的［6-8］。国内外学者在利用低温等离子体处理废水方面也进行研究［9］。介质阻挡放电是产生低温等离子体的有效方法，本研究采用介质阻挡放电方法研究了各种因素对切削乳化废水净化的影响规律。 
　　1 试验 
　　1.1 试验试剂和仪器 
　　试剂：FeSO4•7H2O，NaCl，Al2(SO4)3，CaCl，NaOH，盐酸，以上均为化学纯；去离子水，试验用废水（自行配制，98%去离子水中加入2%乳化原油，搅拌均匀，初始COD为8400 mg/L）。仪器：PHS-2型酸度计，722型光栅分光光度计，空气钢瓶，转子流量计，DCG-C型多功能磁力搅拌器，等离子体污水净化反应器（自制，内径32 mm，厚度6 mm圆筒型有机玻璃管制作，采用直径1.5 mm铝针为阳极，铝板网为阴极固定在圆形反应器底部外侧）。试验流程装置如图1所示。 
　　1.电源；2.接触调压器；3.功率放大器；4. 电容；5.高压探头；6.数字示波器；7.反应器；8.空气钢瓶 
　　图1 等离子体净化切削乳化废水试验装置图 
　　1.2 试验方法 
　　分别取乳化液废水样品50 mL置于等离子体反应器中，调整曝气量和电极间距，恒定搅拌速度；用重铬酸钾法测定COD［11］；用分光光度法测定废水处理前后的浊度［12］。CODCr去除率和浊度去除率计算公式分别为 
　　CODCr去除率=（CODCr0-CODCr）/CODCr0（1） 

　　浊度去除率=（原水浊度-处理后水样浊度）/原水浊度（2） 

式（1）中CODCr0为未经任何处理的初始乳化液废水CODCr值。

本文由河源乳化液切削液磨削液废水处理设备厂家——广东春雷环境工程有限公司采编。

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