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环保型焦化污水消泡剂的制备及性能研究
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[摘要]环保型焦化污水消泡剂是一种适用于焦化废水处理的环保型改性有机硅消泡剂。通过对有机硅结构的改性，使得该消泡剂具有良好的热稳定性、耐剪切性能及高效的消泡、抑泡性。消泡剂添加量在50-200ppm范围内稀释液热稳定性均为5级。循环泡沫测试结果显示，添加60ppm的消泡剂即可达到最佳消泡效果，抑泡时间为60min，是传统有机硅消泡剂的一倍。1%浓度的COD值为722mg/L，2%浓度蒸发流出液的COD值为4mg/L。作为必威体育精装版的水处理用有机硅消泡剂，其具有低COD值，减小二次污染，不危害微生物等特点，大大提高焦化废水处理工艺效率。
[关键词]焦化污水，污水处理，环保，改性有机硅，消泡剂
[中图分类号]TQ520[文献标识码]A[文章编号]44608
焦化污水是一种污染范围广、对环境及生物危害大的工业废水[1]。其主要来源于蒸氨废水、粗苯分离水、煤气终冷排污水、硫铵结晶抽汽冷凝水、脱硫吸收塔排水等[2]。目前国内普遍采用的焦化废水处理工艺流程如下图所示[3]：
图1.国内焦化废水处理工艺流程图
Fig.1Processflowchartofdomesticcokingwastewatertreatment
其中由于浮选除油本身的工艺要求，浮选药剂中会加入表面活性剂以满足起泡要求[4]。加之焦化废水中本身含有大量的有机物，对后续的沉降及生物处理带来很大的泡沫压力[5]。过多的泡沫会造成处理不彻底，处理速度慢，泡沫溢出造成二次污染等不良影响。
我国消泡剂的发展趋势正在向专用型，持久型发展[6]。传统的有机硅消泡剂由于COD值高，分散性不好，消泡慢，抑泡时间短等缺点[7]，容易造成二次污染或沉积甚至对生物处理的细菌造成危害。因此，研制一款能够克服传统有机硅消泡剂缺点的环保型焦化废水专用消泡剂将使焦化废水处理变得更加便捷，高效。
1实验部分
1.1实验药品及仪器
支链型聚二甲基硅氧烷，改性硅油，纳米二氧化硅，高级脂肪醇酸酯，硅烷偶联剂，聚醚化合物，乳化剂，防腐剂，增稠剂，起泡液（十二烷基苯磺酸钠和NP-10的混合物）。
带加热装置的反应釜、旋转式粘度仪、分析天平、循环泡沫仪、恒温箱、磁力搅拌器等。
1.2制备方法
将支链型聚二甲基硅氧烷、纳米二氧化硅、硅烷偶联剂加入反应釜中，常温搅拌30-40min混合均匀，然后再加入改性硅油、聚醚化合物、催化剂和乳化剂，升高温度至100-120℃，搅拌反应1-2h，待冷却至40-50℃后，加入高级脂肪醇酸酯、增稠剂和防腐剂，搅拌混合均匀，陈化10h即可制得改性机硅消泡剂。
2理化指标
表1焦化废水消泡剂的理化指标
Tab.1Physicalandchemicalindexesofdefoamerforcokingwastewater
项目
指标
检测方法
粘度（Pa·s）
2000-4000（可适现场情况进行调整）
旋转式粘度计
固含量（%）
10-40（可适现场情况进行调整）
烘干法
pH值
6.5-7.5
pH计
密度g/cm3
0.950-1.050
密度计
外观
白色至微黄色均匀乳液
目测
3性能评价
3.1稀释液热稳定性
取300mL焦化废水，水浴加热到65℃-75℃之间，保持温度恒定，分别加入50ppm、100ppm、150ppm、200ppm、250ppm改性有机硅消泡剂，将溶液放置到实验室磁力搅拌器上，打开磁力搅拌器，在1200-1300r/min下，持续搅拌30分钟后关闭磁力搅拌，静置5分钟后观察溶液是否均一稳定。
3.2消泡性能
采用循环泡沫仪，加入1000mL起泡液于量筒中，开启流量泵，循环一段时间，待泡沫高度上升至2000mL刻度线时，加入20ppm消泡剂，同时开始计时。当量筒中泡沫高度稳定不变时记录此时量筒中的泡沫量V，和所用时间t。重复上述实验，改变加入消泡剂的量分别为40ppm、60ppm、80ppm、100ppm、120ppm，并记录泡沫高度稳定时量筒中的泡沫量和所用时间。
3.3抑泡性能
在3.2的实验条件下，继续循环起泡液，并开始计时，分别于循环2min、5min、10min、15min、20min、25min及30min时，记录量筒中泡沫量。
3.4COD测试
采用国标《GB11914-89化学需氧量的测定》所述的方法-重铬酸钾法，对1%浓度的改性有机硅消泡剂水溶液以及2%浓度的改性有机硅消泡剂水溶液的蒸发流出液进行测量，并以相同浓度及处理方法下市售传统有机硅消泡剂作为对比。按照国标《G
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