热活化过硫酸盐联合混凝处理微乳浊液的机理

钟 敏,李 孟,卢 芳,张 倩* (.武汉理工大学土木工程与建筑学院,湖北 武汉 430070；.安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,安徽 合肥 30000)

微乳浊液泛用于冶金冷轧行业的冷轧润滑剂[1],其中的表面活性剂分子结构含亲水基团和亲油基团,使微乳浊液中存在大量的水油结合微粒(即油包水(W/O)或水包油(O/W))[2-3],体系形成连续相,油滴难聚集,处理难度高[4].因此,破坏水油结合态是处理微乳浊液的关键[5-6],即破乳,包括化学破乳、加热破乳、电破乳、生物破乳、膜分离破乳、微波辐射破乳等[7-9],但上述方法普遍存在效果不佳或处理条件要求较高等问题,因此,相关研究开始尝试采用高级氧化法破乳.

在高级氧化法中,基于羟基自由基(OH.)的Fenton及类Fenton高级氧化法由于能够高效去除水中难降解有机物而得以广泛应用[10],基于硫酸根自由基(SO4-.)的过硫酸盐(PS)氧化法则是一种新型的高级氧化技术.SO4-.可通过超声、加热、光解、碱、过渡金属、紫外、微波等方法活化PS 产生[11-12],较之OH., SO4-.具有更高的氧化电位(ESO4-.=2.5～3.1V,EOH.=1.8～2.7V)和更广的pH 值适应范围[13-15].但诸多研究表明,仅采用活化PS 氧化去除有机污染物,其效果可能欠佳:以钢渣[16]、过渡金属氧化物[17]、热[18]、微波[19]活化PS 降解水中有机物,在PS 浓度较高时,去除率仍未超过75%.

鉴于此,本文针对冶金行业微乳浊液的组成特征,特别是在含有较长醚链及较多αH 的非离子型表面活性剂的微乳浊液中,采用热活化 PS氧化体系,充分利用其中占主导地位的 SO4-.对这类表面活性剂具有高选择性反应的特点,实……