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1、目 录1 前言21.1 超声清洗定义51.2 超声清洗工艺的原理51.3 汽车发动机超声清洗废水的水质特征52 实验部分52.1 仪器与试剂52.1.1 仪器52.1.2 试剂52.2 实验步骤62.2.1 破乳具体处理方法 62.2.2 COD的测定 63 结果与讨论103.1 实验结果103.2 结果讨论123.3 注意事项134 结论12参考文献13汽车发动机超声清洗废水中悬浮物分离方法的实验研究*，环境科学与工程学院摘 要: 本研究以汽车发动机超声清洗废水为研究对象，通过实验比较，获得了较好的分离方法。同时分离废水中主要污染物以达到废水治理后再利用的效果为主要研究内容,通过实验研究，确
2、定了过滤方法和最佳处理条件。关键词:超声清洗废水;汽车发动机；悬浮物；分离方法The Experimental Research on Depart method of Suspended particles in Supersonic Clean Wastewater for automobile engines*，School of Environmental Science and EngineeringAbstract：Comparingwith the traditional cleaning methods, ultrasonic technology has obvious su
3、periority. However, the washing wastewater producedby ultrasonic technology serious pollution. In this study, the automobile engine ultrasonic cleaning wastewater as the research object, through the experimental comparison, get better separation method. At the same time to isolate the main pollutant
4、s in the wastewater to achieve wastewater reuse effect is the main research content, through the experimental study, filtration method and optimum processing conditions were determined.Key words：Supersonic Clean Wastewater ; Automobile engine; suspended substance; separation methods.1 前言在对汽车发动机进行维修时
5、，经常需要对其进行清洗，一方面是为了去污，另一方面是通过对清洗后的零件进行检验、分类，以便发现零件的损伤并加以修复来保证维修装配的质量。汽车发动机超声清洗技术是指在利用超声波的物理清洗作用和清洗介质的化学作用，再经过优化选择超声波频段及功率密度，可以实现对发动机内外零件的油污、积炭、胶质等污物的彻底清洗。在清洗的过程中会有大量的清洗废水排出。该类废水油污乳化程度高，主要的污染物指标是COD、石油类、pH以及SS；其性质与传统清洗方法排放的废水有很大差别，使该生产废水处理达标有相当大的难度。1.1超声清洗定义超声波清洗工业采用以超声清洗剂和超声波作为清洗力的来源，利用空化作用原理，采用热侵洗或喷
6、洗超声波清洗冷漂洗超声波漂洗热净水及冷净水漂洗热风烘干等工艺流程进行清洗，较之传统的人工清洗方法，省时、省力、清洗效果好，优势明显。超声清洗技术是以确保超声清洗得到有效实施的清洗管理前提下，以清洗材料为基本条件，采用超声波清洗方式去除被清洗物质件表面的油脂、污物等附着物， 使工件表面达到一定的清洁度。1.2超声清洗工艺的原理 在液体中传播的超声波能对物体表面的污物进行清洗, 其原理可用“空化”现象来解释。超声波振动在液体中传播, 当其声波压强达到一个大气压时, 超声波的功率密度约为0.35W/cm2, 这时在液体中传播的超声波的声波压强峰值就可以轻易达到真空或负压; 但实际上是无负压现象存在的
7、, 因而在液体中产生一个很大的力, 将液体分子拉裂成空洞( 空化核) , 此空洞为真空或非常接近真空, 此空洞在信号电压( 或超声波压强) 值下一个半周达到最大时。由于周围压力的增大而被压碎, 此时液体分子激烈碰撞产生非常强大的冲击力, 将被清洗物体表面的污物撞击下来, 这些无数细小而密集的气泡破裂时产生冲击波的现象被称之为“空化”作用。这种空化作用非常容易在固体与液体的交界处产生, 因而对于浸入超声作用下液体中的物体具有超乎寻常的清洗作用。另外,由于超声波具有很强的穿透固体的作用, 可以穿透到被清洗物的另一侧表面, 以及所有浸入介质中的内腔、盲孔、狭缝, 将清洗物表面附着的污垢剥落, 达到完
8、美的清洗效果。同时超声波还有乳化作用, 能更有效防止被清洗掉的油污重新附着在被清洗物件上。所以这种“空化”作用对浸入超声波作用下的液体中物体内外表面( 如管件、箱体件) 均能得到清洗, 这是超声波清洗优于其它清洗手段的重要方面。1.3汽车发动机超声清洗废水的水质特征试验用废水取自芜湖市公交公司汽车大修厂，汽车发动机超声清洗后排放的废水接近乳化液，废水中pH值高（pH12左右）,COD浓度高，悬浮物、阴离子表面活性剂的含量也都很大。经测定，其主要水质特征指标见表1。表1 实验水样分析结果实验水样COD（O2,mg/ml）pH一2632010.01二3384010.03平均3008010.02根据
9、此结果可以看出，汽车发动机超声清洗过程产生的清洗废水，水质油污乳化程度高，水体偏碱性，污染程度高，自然该类废水的治理程度变得困难起来。2 实验部分2.1主要试剂及仪器2.1.1仪器电子天平，上海佑科仪器仪表有限公司；电加热炉，上海电加热器制造厂；调温电热套，郑州长城科工贸有限公司；循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司；100ml3号沙芯漏斗。2.2.1试剂浓硫酸（H2SO4分析纯）;试亚铁灵指示剂;硫酸银（Ag2SO4分析纯）。重铬酸钾（K2Cr2O7分析纯）;硫酸亚铁铵（NH4）2FeSO4分析纯）。2.2实验步骤2.2.1破乳处理具体方法：1.用量筒分别取6组300ml左右发动机废水
10、样于500ml圆底烧瓶中2. 之后分别加入浓硫酸0.5ml 1.0ml 1.5ml 2.6ml 3.0ml 3.5ml摇匀置于加热器上。3.打开电源，打开冷凝水，注意冷凝水从低口进高口出，加热半个小时后取下放置致室温。4.待上述液体冷却后，将滤液用沙滤漏斗过滤圆底烧瓶中的液体。5.用标准方法测滤液COD，对比测试结果。选择COD最低的硫酸量条件进行下面的实验。6.选择COD最小的硫酸加入量条件,保持其他条件一致，改变加热时间，加热时间分别为10min，20min，30min，40min，50min7.对上述处理液体进行和之前一样的过滤，然后用重铬酸钾法测滤液的COD值，找到最小COD值，确定最
11、佳加热时间。经过实验结果，发现在浓硫酸加入1.5ml的情况下，废液中COD最小。2.2.2 COD测定（重铬酸钾法测COD）1.原理化学需氧量（COD）是衡量水质好坏的一项重要综合性指标，本课题对于该项指标的测定援引中华人民共和国国家标准中水质化学需氧量的测定（重铬酸钾法）（GB11914-89），该方法测定准确度非常高。在水样中加入已知量的重铬酸钾溶液，并在强酸介质下以银盐作催化剂，经沸腾回流后，以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾，由消耗的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度。在酸性重铬酸钾条件下，芳烃及吡啶难以被氧化，其氧化率较低。在硫酸银催化作用下，直链脂肪族化
12、合物可有效地被氧化。2.试剂硫酸银(Ag2S04)分析纯硫酸亚铁铵（NH4）2FeSO4）分析纯试亚铁灵指示剂硫酸(H2S04)=1.84g/L硫酸银一硫酸试剂:向Ll硫酸中加入1g0A歇504，放置12d使之溶解，并混匀，使用前小心摇动。3.配制重铬酸钾标准溶液浓度为C(1/6K2Cr2O7)0.250mol/L的重铬酸钾标准溶液：将12.258g在105干燥2h后的重铬酸钾溶于水中，稀释至1000mL。再将浓度为C(1/6K2Cr2O7)0.0250mol/L的重铬酸钾标准溶液稀释10倍而成。4.配制硫酸亚铁按标准溶液（1）浓度为C(NH4)2Fe(SO4)26H2O0.10mol/L的硫
13、酸亚铁铵标准滴定溶液；溶解39g硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)26H2O于水中，加入20mL硫酸(4.3)，待其溶液冷却后稀释至1000mL。（2）每日临用前，必须用重铬酸钾标准溶液(4.5.1)准确标定此溶液(4.6.1)的浓度。取10.00mL重铬酸钾标准溶液(4.5.1)置于锥形瓶中，用水稀释至约100mL，加入30mL硫酸(4.3)，混匀，冷却后，加3滴(约0.15mL)试亚铁灵指示剂(4.7)，用硫酸亚铁铵(4.6.1)滴定溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色，即为终点。记录下硫酸亚铁铵的消耗量(mL)。（3）硫酸亚铁铵标准滴定溶液浓度的计算： 式中：V-滴定时消耗硫酸亚铁铵溶液
14、的毫升数。（4）浓度为C(NH4)2Fe(SO4)26H2O)0.010mol/L的硫酸亚铁铵标准滴定溶液：将4.6.1条的溶液稀释10倍，用重铬酸钾标准溶液(4.5.2)标定，其滴定步骤及浓度计算分别与4.6.2及4.6.3类同。5.邻苯二甲酸氢钾标准溶液，C(KC6H5O4)2.0824mmol/L：称取105时干燥2h的邻苯二甲酸氢钾(HOOCC6H4COOK)0.4251g溶于水，并稀释至1000mL，混匀。以重铬酸钾为氧化剂，将邻苯二甲酸氢钾完全氧化的COD值为1.1768氧/克(指1g邻苯二甲酸氢钾耗氧1.176g)故该标准溶液的理论COD值为500mg/L。6试亚铁灵指示液：称取
15、1.458g邻菲啰啉，0.695g硫酸亚铁溶于水中，搅动至溶解，加水稀释至100mL，贮于棕色瓶内。7仪器（1）防爆沸玻璃珠。（2）回流装置：带有24号标准磨口的250mL锥形瓶的全玻璃回流装置。回流冷凝管长度为300500mm。若取样量在30mL以上，可采用带500mL锥形瓶的全玻璃回流装置。（3）加热装置。（4）25mL或50mL酸式滴定管。8.步骤（1）取试样于锥形瓶中，或取适量试样加水至20.0mL；按相同步骤以20.0mL水代替试样进行空白试验，其余试剂和试样测定(7.8)相同，记录下空白滴定时消耗硫酸亚铁铵标准溶液的毫升数V1。（2）于水样中加入10.0mL重铬酸钾标准溶液(4.5.1)和几颗防爆沸玻璃珠，摇匀。（3）将锥形瓶接到回流装置(5.1)冷凝管下端，接通冷凝水。从冷凝管上端缓慢加入30mL硫酸银硫酸试剂(4.4)，以防止低沸点有机物的逸出，不断旋动锥形瓶使之混合均匀。自溶液开始沸腾起回流两小时。冷却后，用2030mL水自冷凝管上端冲洗冷凝管后，取下锥形瓶，再用水稀释至140mL左右。溶液冷
