根據(jù)乳化液形成的機(jī)理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，處理廢乳化液的主要手段是使其失去乳化穩(wěn)定性，即破壞表面活性劑的二親基團(tuán)，從而達(dá)到油水分離的目的，這種方法就是所謂破乳，是處理廢乳化液的關(guān)鍵工序。武鋼采用加酸（鹽酸）破乳，然后采用凝聚-電氣浮處理高含油量廢水，再采用超濾膜過(guò)濾裝置進(jìn)行進(jìn)一步的分離。實(shí)驗(yàn)室可設(shè)計(jì)電解氣浮池如下圖所示，電極材料與武鋼電氣浮池所用電極相同。

 
　　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(yīng)
 
　　當(dāng)使用肥皂作乳化劑時(shí)，分散相液滴表面帶有負(fù)電荷，在這類(lèi)乳化劑中加入無(wú)機(jī)酸（鹽酸），可使肥皂（脂肪酸鹽）轉(zhuǎn)化為電中性的不溶性脂肪酸使界面膜破壞而破乳。經(jīng)此破乳處理后的pH為2~3的廢乳化液，電解過(guò)程中的電極反應(yīng)如下：
 
　　陽(yáng)極反應(yīng)：2Cl-－2e=Cl2↑（氧化反應(yīng)）
 
　　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(jié)合成氫分子從陰極放出。
 
　　陰極反應(yīng)：2H+＋2e＝H2↑（還原反應(yīng)）
 
　　在上述反應(yīng)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(xù)電離出H+和OH-，H+又不斷得到電子變成H2，結(jié)果在陰極區(qū)溶液里OH-的濃度相對(duì)地增大廢液pH將不斷增大。
 
　　總反應(yīng)：2MCl+2H2O=2MOH+Cl2↑+H2↑
 
　　由此可以看出，在電氣浮過(guò)程中，電解液的pH將會(huì)不斷增大。產(chǎn)生微小氣泡使廢液中油脂上浮而從水中分離出來(lái)，同時(shí)電解產(chǎn)生的Cl2在水中會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：
 
　　Cl2+H2O→HClO+H++Cl-
 
　　HClO →H++ClO-
 
　　此時(shí)產(chǎn)生的Cl2、HClO、ClO-在酸性條件下對(duì)水中的微生物和細(xì)菌有一定的殺滅作用，對(duì)后續(xù)的超濾膜起到一定的保護(hù)作用。
 
　　2、 電氣浮過(guò)程的主要影響因素
 
　　電氣浮的分離效果與電極表面釋放出的氣體的氣泡大小緊密相關(guān)。影響電氣浮過(guò)程氣泡大小的因素包括電流密度、溫度和電極表面曲率。但最主要的影響因素有兩個(gè)：溶液pH和電極材料。此外電解槽內(nèi)的水力學(xué)條件和電極的布設(shè)方式均對(duì)氣泡的運(yùn)動(dòng)軌跡有影響，從而影響到電氣浮的分離效果。
 
　?。?） pH的影響
 
　　pH對(duì)電氣浮的影響主要體現(xiàn)在其決定了電解過(guò)程中氣泡的大小分布。中性條件下，H2氣泡的尺寸最小，堿性介質(zhì)中尺寸較小，而在酸性條件下甚大。但對(duì)于O2氣泡來(lái)說(shuō)，酸性介質(zhì)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(shí)氣泡大小分布
 
　　pHH2氣泡粒徑（μm）O2氣泡粒徑（μm）
 
　　Pt電極Fe電極石墨電極Pt電極
 
　　245~9020~8018~6015~30
 
　　75~305~455~8017~50
 
　　1217~4517~6017~6030~70
 
　?。?）電流密度的影響
 
　　電氣浮過(guò)程中電流密度的大小決定了產(chǎn)生氣泡的數(shù)量和大小。電流密度越高，單位時(shí)間內(nèi)電極上釋放出的氣體的量就越多。按照法拉第電解定律，當(dāng)電解過(guò)程中通入1F（26.8A?h）電量時(shí)，可釋放出0.0224Nm3H2和O2。此外，隨著電流密度的增加，氣泡直徑逐漸減小，但當(dāng)電流密度增加到200A?cm-2以上時(shí)這種現(xiàn)象就觀察不到了。電極表面的粗糙程度亦對(duì)氣泡的大小有著重要的影響，電極表面粗糙度越大，氣泡越大，鏡面拋光的不銹鋼電極表面上氣泡最小。
 
　　（3）電極材料
 
　　電極材料是電氣浮單元的最重要的部分。主要可工業(yè)化應(yīng)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(yáng)極產(chǎn)生O2、Cl2等，陰極產(chǎn)生H2。鐵電極、鋁電極是可溶性電極，陽(yáng)極電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的水合金屬離子，形成絮凝劑，起混凝浮選作用，陰極產(chǎn)生H2，起氣浮作用。
 
　　鐵、鋁和不銹鋼便宜，很容易獲得，可以同時(shí)完成電絮凝和電氣浮，但是用它們作陽(yáng)極時(shí)能夠溶解，電極表面變得粗糙，上面產(chǎn)生的氣泡較大。
 
　　石墨和鉛的氧化物是常用的不可溶性陽(yáng)極，也很便宜，且容易獲得，但是它們的析氧過(guò)電位較高，而且耐久性差。PbO2陽(yáng)極容易產(chǎn)生有毒的Pb2+，導(dǎo)致嚴(yán)重的二次污染。也有研究者用鉑或鍍鉑材料作陽(yáng)極，比石墨和鉛的氧化物穩(wěn)定的多，但是太昂貴不能大規(guī)模的應(yīng)用于工業(yè)中。
 
　　由Beer發(fā)明的TiO2-RuO2型陽(yáng)極，產(chǎn)生氯氣的效果很好，但析氧時(shí)壽命短。在上個(gè)世紀(jì)，IrOx為基體的形穩(wěn)陽(yáng)極獲得廣泛關(guān)注，它的使用壽命可達(dá)到RuO2的二十倍。IrOx-Ta2O5為基體表面鍍鈦，這種材料做成的電極可成功地用于電氣浮中作陽(yáng)極。(Pt－鉑、Ti－鈦、Ru－釕、Ir－銥、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(fù)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，陽(yáng)極放在底部，不銹鋼網(wǎng)狀陰極放在陽(yáng)極的上方。這種電極排列方式有利于陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣氣泡能迅速地?cái)U(kuò)散到廢水中，直接影響氣浮效率。如果廢水的電導(dǎo)率低，而且為了防止短路，上面的可移動(dòng)的陰極與下面的陽(yáng)極之間的極間距較大，使得能耗非常大。氣泡的迅速擴(kuò)散與獲得微小的氣泡對(duì)于氣浮效率來(lái)講同樣重要。
 
　　（5）水板比
 
　　水板比主要取決于原水與出水懸浮物及油的去除率，并控制氣浮所需的氣水比。
 
　?。?）水力停留時(shí)間
 
　　水力停留時(shí)間主要決定了產(chǎn)生氣泡的利用效率，通常也通過(guò)試驗(yàn)確定。
 
　?。?）混凝劑的投加量
 
　　當(dāng)使用可溶性電極產(chǎn)生的絮凝劑量不足時(shí)，通常需另外加入浮選劑，可通過(guò)混凝試驗(yàn)來(lái)確定浮選劑的種類(lèi)及投加量。

　　3 化學(xué)破乳方法
 
　　化學(xué)破乳法是向乳化液中投加化學(xué)試劑，通過(guò)化學(xué)作用使乳化液脫穩(wěn)、破乳，實(shí)現(xiàn)油水分離的目的。
 
　　乳化油廢水處理 （1） 酸化法
 
　　乳化含有廢水一般為o/w型，油滴表面往往覆蓋一層帶有負(fù)電荷的雙電層，將廢水用無(wú)機(jī)酸調(diào)至酸性，一般pH在3~4之間，產(chǎn)生的質(zhì)子會(huì)中核雙電層，通過(guò)減少液滴表面電荷而破壞其穩(wěn)定性，促使油滴凝聚，同時(shí)可使存在于油-水界面上的高碳脂肪酸或高碳脂肪酶之類(lèi)的表面活性劑析出，使油滴失去穩(wěn)定性達(dá)到破乳目的。
 
　　乳化油廢水處理 （2） 鹽析法
 
　　向乳化廢水中投加無(wú)機(jī)鹽類(lèi)電解質(zhì)，去除乳化油珠外圍的水化離子，壓縮油粒于水界面處電層厚度，減少電荷，使雙電層破壞，從而使油粒脫穩(wěn)，油珠間吸引力得到恢復(fù)而互相聚集，以達(dá)到破乳目的。常用的電解質(zhì)是鈣、鎂、鋁的鹽類(lèi)，它既可以中和電荷，又可置換表面活性劑的金屬皂，處理效果較好。
 
　　乳化油廢水處理 （3） 凝聚法
 
　　向乳化廢水中投加凝聚劑，水解后生成膠體，吸附油珠，并通過(guò)絮凝產(chǎn)生的礬花等物理化學(xué)作用或通過(guò)藥劑中和表面電荷使其凝聚，或由于加入的高分子物質(zhì)的架橋作用達(dá)到絮凝，然后通過(guò)沉降或氣浮的方法將油去除。
 
　　常用的無(wú)機(jī)絮凝劑有鋁鹽和鐵鹽，無(wú)機(jī)高分子凝聚劑如聚氯化鋁（PAC）、聚硫酸鐵（PFS）、聚合硫酸鋁（PAS）等，有機(jī)高分子凝聚劑有聚丙烯酰胺（PAM）和聚乙烯亞胺等。該方法效果好，工藝成熟，但占地面積大，藥劑用量大，污泥難處理。
 
　　乳化油廢水處理 （4）混合法
 
　　混合法就是鹽析法、酸化法、凝聚法的綜合利用，可取得更佳的效果。該方法的發(fā)展主要集中在藥劑的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，最傳統(tǒng)和常用的是鋁鹽及鐵鹽系列，有機(jī)絮凝劑如聚丙烯酰胺等也作為助凝劑被廣泛使用。

       破乳劑是一些表面油性物質(zhì)，如：皂類(lèi)、高分子合成物質(zhì)等。它在細(xì)小的油滴粒（直徑一般小于10μm,多數(shù)為0.1～2μm）表面形成一層與水極薄的界膜，形成雙電荷層，表明層電荷極性相同，因此各油滴間相互排斥，極難接近，不會(huì)出現(xiàn)碰撞，形成大油滴。這些極微小的油滴在水中均勻穩(wěn)定懸浮著，就是乳化油。在機(jī)械制造過(guò)程中，乳化油夾雜著金屬氧化物金屬細(xì)末一起被排出。