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系統識別號 U0002-2606200615572400
中文論文名稱 切削油工業廢水之電化學處理程序研究
英文論文名稱 Treatment of Industrial Wastewater with Cutting Oil by Electrochemical Process
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 水資源及環境工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Water Resources and Environmental Engineering
學年度 94
學期 2
出版年 95
研究生中文姓名 謝爵丞
研究生英文姓名 CHUEH-CHEN HSIEH
學號 693331000
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2006-05-31
論文頁數 45頁
口試委員 指導教授-陳俊成
委員-張章堂
委員-李奇旺
中文關鍵字 切削油  含油廢水  乳化物  電混凝  直接電解  間接電解 
英文關鍵字 Cutting oil  Oily wastewater  Electrocoagulation  Direct electrolysis  Indirect electrolysis 
學科別分類 學科別應用科學環境工程
中文摘要 含油廢水一直以來都是水污染中常見的一項污染源,其產生的範圍很廣,且因其密度比水小,所以浮於水面上造成水體溶氧不足、水生生物缺氧死亡、水體自淨降低及燃燒的安全問題。
目前工業上處理含油廢水多採用傳統的化學混凝,為了要有好的處理效果,混凝劑加藥量也相對提高,使得處理後污泥的產量增加,進而增加後續處理成本。本研究嘗試以電化學技術來處理切削油工業廢水所造成的濁度問題。實驗方法先以靜置的方法將含油廢水分為穩定與不穩定兩類,再使用電化學方法處理穩定的含油廢水。不同的溶液成分,在陰極與陽極的極板會產生不同的電化學反應,而各種反應會導致不同的物理化學除污程序,如膠羽可吸附水中污染物質、產生的氫氣、氧氣、氯氣造成浮除效果並改變水中酸鹼度等。
研究結果顯示直接電解法對濁度的去除的速率比間接電解法快,但是兩者在處理效率上則皆可達到90%以上。增加溶液中氯化鈉濃度可以加速反應進行及節省能量消耗,對於處理效率則無明顯的增加。本法應用在金屬加工業的實場廢水,能夠充分利用水中懸浮及沈澱的鋁屑,有效地去除水中的乳化物及雜質,並可將濁度由3261 FAU降至9 FAU。
英文摘要 Oily wastewater has been an issue in various industries for decades and is a common pollutant sources in water. Major industrial sources of oily wastewater include petroleum refineries, metals manufacturing and machining, and food processors. Since the density of oily wastewater is smaller than water, it limits dissolve oxygen level in water body and self-purification capacity, aquatic can not obtain enough oxygen and there is security concern of accidental fire.
Currently chemical coagulation is the most popular method used in industry. To improve better treatment and to reduce the amount of added chemicals used in industry. A electrochemical process is studied in this research to reduce the turbidity of wastewater from industrial cutting process.
When a predetermined direct voltage is applied between the electrodes. The settleable and suspended aluminum are dissolved in the vicinity of anode and form aluminum hydroxide with the hydroxyl ions generated on cathode. Aluminum hydroxide attaches to hydrogen bubbles generated by the electrolysis and promotes the flotation of sludge and other particles in the emulsion. This study indicates that the speed of treatment of direct electrolysis method is faster than that of indirect electrolysis method, but both achieve more than 90% turbidity removal. The concertration of sodium chloride can improve reaction speed and reduce the energy consumption, but there is no noticeable influence on treatment efficiency. For cutting fluids of the metal processing industry, it can abate turbidity from 3261 FAU to 9 FAU.
論文目次 目 錄 I
圖目錄 III
表目錄 V
第一章 前言 1
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的 2
1-3 研究範圍 3
第二章 文獻回顧 4
2-1 油脂及切削油的分類 4
2-1.1 油脂的分類 4
2-1.2 切削油的分類 5
2-2 切削油之特性及用途 7
2-3 乳化液 8
2-4 各種處理含油廢水的方法 9
2-4.1 物理方法 10
2-4.2 化學方法 13
2-4.3 生物方法 14
2-4.4 電化學法 15
第三章 實驗方法與設備 17
3-1 實驗設備及藥品 17
3-2 反應機制 20
3-3 實驗設計 24
第四章 結果與討論 28
第五章 結論與建議 41
5-1 結論 41
5-2 建議 42
參考文獻 43

圖目錄
圖2-1 O/W型與W/O型乳化物 8
圖2-2 API油水分離器(API separators) 11
圖2-3 PPI油水分離器(Parallel-Platers Interceptor) 12
圖2-4 CPI油水分離器(Corrugated-Plates Intercepor) 12
圖3-1 反應器極板,鋁板(左)、石墨板(右) 18
圖3-2 實場工業廢水 19
圖3-3 油滴與介面活性劑在水溶液中的穩定情形 21
圖3-4 高價數的陽離子造成乳化物的不穩定 22
圖3-5 DLVO 理論之位能曲線圖 23
圖3-6 實驗系統設計圖 27
圖3-7 實驗系統實體圖 27
圖4-1 穩定、中性穩定、不穩定分類圖 29
圖4-2 穩定、中性穩定、不穩定分類圖(離心後) 30
圖4-3 氯化鋁加藥量-pH關係圖 31
圖4-4 氯化鋁加藥量-濁度關係圖 31
圖4-5 氫氧化鋁的量與pH的關係圖 32
圖4-6 在不同pH下氫氧化鋁的溶解度變化圖 33
圖4-7 濁度、電流、pH在直接電解下之關係圖 34
圖4-8 切削油水溶液在直接電解下不同電壓及電解質濃度的濁度變化比較 35
圖4-9 切削油水溶液在直接電解下不同電壓及電解質濃度的電導度比較 35
圖4-10 切削油水溶液在直接電解下不同電壓及電解質濃度的電流密度比較 36
圖4-11 切削油水溶液在間接電解方法中應用不同電壓的濁度變化比較 37
圖4-12 切削油水溶液在間接電解所產生的膠羽溶液加入後之pH值變化 38
圖4-13 實場廢水中的鋁屑及固體雜質 40
圖4-14 不同氯化鈉添加量及污染物之濁度去除比較 40

表目錄
表2-1 各種處理法之適用範圍及優缺點 10
表3-1 實場廢水水質資料 19
表3-2 電化學實驗參數表 20

參考文獻 參考文獻
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