CN104031733B - 一种废切削液的处理方法及分离回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废切削液的处理方法及分离回收系统，属于化工设备技术领域，技术方案为：将待处理的废切削液加热、加压后进行粗过滤，去除固体杂质；将粗过滤后的废切削液进行膜过滤分离，得到切削清液和切削浓液；将切削浓液作为危废液处理，将切削清液用于回配切削液或输送至污水处理系统经生化处理达标后排放。本发明方法操作简单可靠、分离效率高，能够有效实现切削液与水的分离；本发明系统结构简单、操作容易、维护方便、运行安全可靠，处理效果好。

Description

一种废切削液的处理方法及分离回收系统

技术领域

本发明属于环保设备技术领域，具体涉及一种废切削液的处理方法及分离回收系统。

背景技术

切削液是一种金属加工和机械加工中常用的冷却剂和润滑剂，其成分根据使用场合的不同包括油、油水乳化液、膏剂、凝胶、水等，在金属加工或机械制造中对切削过程起润滑、冷却、清洗、防锈等作用。切削液根据油品化学组成分为非水溶性(油基)液和水溶性(水基)液两大类。水基切削液可分为乳化液、半合成以及全合成切削液。一般水基切削液是用纯切削液与水配比而成。切削液与水的配比根据不同的应用场合和切削液制造厂家的不同而有变化，切削液通常占5％～10％之间。

因切削液中含有矿物质，在金属加工及机械制造过程中切削液经过一段时间循环利用后，空气中的细菌或其他地方带来的细菌在切削液中繁殖，或因切削液质量较低、稳定性较差容易滋生细菌而变废。当切削液中的细菌数量达到一定值时切削液变质发臭，形成废切削液。

一般企业使用的切削液都对环境和人体有一定的毒副作用，属于危险废物行列，需特殊处理后才能排放到环境中。大型金属加工及机械制造企业产生的大量废乳化液处理处置需要高昂的费用，增加企业经济负担，大量废乳化液的处理排放也可能对环境造成影响。现有技术是将收集的废切削液自然沉降几个月，使废切削液自然沉降分离。分离之后的上清液主要为被污染的矿物油，去焚烧炉焚烧处理，下层的高浓度有机废水经过各种化学药剂处理，最终无害化。但实际危废处理中心对此废切削液没有好的处理办法，收集后放入大水池中静置几个也甚至半年以上，最后上清液矿物油与其他燃料混合焚烧。而下层的高浓度有机废水化学处理效果不好，且化学处理费用更高，不好处理，无法完全无害化处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废切削液的处理方法及分离回收系统，该方法操作简单可靠、分离效率高，能够有效实现切削液与水的分离，实现废物的资源化回收利用；该系统结构简单、操作容易、维护方便、运行安全可靠，处理效果好。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种废切削液的处理方法，包括以下步骤：

1)将待处理的废切削液加热至50～60℃，再加压至2.8～3.3MPa，然后进行粗过滤，去除固体杂质；

2)将粗过滤后的废切削液进行膜过滤分离，得到切削清液和切削浓液；

3)将切削浓液作为危废液处理或蒸发处理，将切削清液用于回配切削液或输送至污水处理系统经生化处理达标后排放。

步骤2)所述的膜过滤分离包括两级膜过滤处理，具体包括：

一级膜过滤处理：将粗过滤后的废切削液经一级膜过滤处理，分离得到一级浓液和一级清液，一级浓液作为危废液处理或蒸发处理；

二级膜过滤处理：将一级清液经二级膜过滤处理，分离得到切削清液和二级浓液，将切削清液用于回配切削液或输送至污水处理系统经生化处理达标后排放，将二级浓液输送至原始废切削液中混合后继续处理。

在废切削液加热之前还包括去除大颗粒固体废弃物的沉淀预处理步骤。

步骤1)所述的粗过滤采用丝网过滤器、袋式过滤器或旋流管道过滤器。

所述过滤器的精度为100μm。

所述膜过滤分离采用振动膜过滤装置或超频振动防堵膜装置。

膜过滤分离使用的过滤膜采用有机纳滤平板膜或有机反渗透平板膜。

一种废切削液分离回收系统，包括带有排污口的沉降装置、过滤器和膜过滤系统，沉降装置的出液口通过管路与过滤器的进液口相连，在沉降装置和过滤器之间的管路上设置有水泵；过滤器的出液口通过管路与膜过滤系统的进液口相连，膜过滤系统上设置有切削清液收集口和切削浓液收集口。

所述膜过滤系统包括一级振动膜过滤装置和二级振动膜过滤装置，过滤器的出液口通过管路与一级振动膜过滤装置的进液口相连，一级振动膜过滤装置的出液口通过管路与二级振动膜过滤装置的进液口相连，二级振动膜过滤装置上的切削浓液出口通过管路与沉降装置相连通。

所述过滤器为丝网过滤器、袋式过滤器或旋流管道过滤器；膜过滤系统为振动膜过滤装置或超频振动防堵膜装置；所述水泵的压力为2.8～3.3MPa。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明的废切削液的处理方法，与现有技术相比：

1、处理方法简单，分离时间短，运行可靠；

2、完全物理分离，分离过程中不添加任何化学药剂，因此处理过程中无副产物或二次污染物产生；

3、对废切削液中水的回收效率高，根据选用的膜的种类，对废切削液中水的回收率可达80％-90％；

4、对废切削液COD的去除率可达到90％-99％，出水COD最低达到300mg/L以下，易于后续生化处理或回用；

5、能够实现自动化运行，可以实现无人值守，运行稳定，易于推广应用。

因此，本发明的废切削液的处理方法与其他工艺相比，工艺流程短，能耗低，水的回收率高，运行可靠，分离出的切削清液可回配切削液或输送至污水处理系统经生化处理后达标排放，分离出的切削浓液一般作为危废处置或自行蒸发处理，最大限度的实现了对废切削液的资源化利用及减量化排放，可使废切削液的产生量大大降低，不仅减小企业的经济负担，也为行业内公认的废切削液只能作为环境污染物质进行处理的问题提供了资源化回收利用的解决途径。

本发明的废切削液的分离回收系统，包括通过管路依次相连的沉降装置、过滤器及膜过滤系统，沉降装置能够去除大颗粒金属固体废物，然后切削废液经水泵加压输送至进入过滤器中进行粗过滤，能够进一步除去小颗粒杂质，以免对膜过滤系统中的过滤膜造成机械损伤，粗过滤后的切削液通过连接管道进入膜过滤系统，分离出切削液中的水。该系统分离时间短，分离效率高，系统占地面积小，操作简单，运行可靠，维护方便；且本系统的反洗间隔长，可一天反洗一次，节省清水用量。

进一步地，膜过滤系统包括两级振动膜过滤系统，且膜的材质能够根据分离后的水质要求而采用普通的有机纳滤平板膜或有机反渗透平板膜。经两级膜过滤能够有效增加废切削液中水的回收率。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明具体实例的结构框图。

其中：1为沉降装置；2为过滤器；3为膜过滤系统；3-1为一级振动膜过滤系统；3-2为二级振动膜过滤系统；4为水泵。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

一种废切削液的处理方法，包括以下步骤：

1)将待处理的废切削液加热至50～60℃，再加压至2.8～3.3MPa，然后进行粗过滤，去除固体杂质；

2)将粗过滤后的废切削液进行膜过滤分离，得到切削清液和切削浓液；

粗过滤采用丝网过滤器、袋式过滤器或旋流管道过滤器，且过滤器的精度为100μm，用于除去100μm以上的小颗粒杂质；

3)将切削浓液作为危废液处理，将切削清液用于回配切削液或输送至污水处理系统经生化处理达标后排放。

优选地，膜过滤分离包括两级膜过滤处理，具体包括：

一级膜过滤处理：将粗过滤后的废切削经一级膜过滤处理，分离得到一级浓液和一级清液，一级浓液作为危废液处理；

二级膜过滤处理：将一级清液经二级膜过滤处理，分离得到切削清液和二级浓液，将切削清液用于回配切削液或输送至污水处理系统经生化处理达标后排放，将二级浓液输送至原始废切削液中混合后继续处理。

膜过滤分离采用振动膜过滤装置或超频振动防堵膜装置；膜过滤分离使用的过滤膜采用有机纳滤平板膜或有机反渗透平板膜。

优选地，废切削液加热之前还包括去除大颗粒废弃物的沉淀预处理步骤。

参见图1，本发明的废切削液分离回收系统，包括带有排污口的沉降装置1、过滤器2和膜过滤系统3，沉降装置1的出液口通过管路与过滤器2的进液口相连，在沉降装置1和过滤器2之间的管路上设置有水泵4，水泵4的压力为2.8～3.3MPa；过滤器2的出液口通过管路与膜过滤系统3的进液口相连，膜过滤系统3上设置有切削清液收集口和切削浓液收集口。参见图2，本系统的膜过滤系统3包括通过管路相连通的一级振动膜过滤装置3-1和二级振动膜过滤装置3-2，二级振动膜过滤装置3-2上的切削浓液出口通过管路与沉降装置1相连通。

本发明能够将废切削液中的水分离出来，使废切削液的量减少80％以上且切削浓液主要含矿物油，可以直接焚烧。即便有一小部分废水，也可直接与切削浓液焚烧处理。

本发明的废切削液分离回收系统，在使用时：

将待处理的废切削液加热至50～60℃，通过水泵提升压力至约3MPa，通过管道使废切削液进入粗过滤器或离心机，过滤器可采用不锈钢丝网过滤器、袋式过滤器、旋流管道过滤器等。过滤器精度为100微米左右，过滤去除100微米以上的金属颗粒及杂质，过滤器分离出的金属颗粒及杂质等滤渣固化后外运或处理。净化后的切削液通过连接管道进入膜过滤系统，分离出切削液中的水。膜材质根据分离后的水质要求采用普通的有机纳滤平板膜或有机反渗透平板膜，膜过滤装置采用振动膜过滤装置或其他防堵膜装置如超频振动膜、FMX、MFT或其他相关产品。分离出的切削清液可回配切削液或去污水处理系统经生化处理后达标排放，分离出的切削浓液一般作为危废处置或自行蒸发处理。最终实现废切削液的资源化利用和减量化排放。

结合实例说明：

某机械加工企业废切削液每月50吨，全部作为危险废物送至危废中心处理。废切削液COD为146064mg/L，并含有大量铝屑。经过沉淀预处理去除大颗粒铝屑后，将废切削液加热到55℃，再通过泵加压至3MPa，进入不锈钢丝网过滤器，过滤器精度为100μm，去除小颗粒铝屑及杂质，以免对有机膜造成机械损伤。经净化后的废切削液进入一级振动膜过滤系统，膜片采用普通有机平板纳滤膜，膜设备采用振动防堵膜进行过滤，反清洗时间设定为1天，浓液收集后作为危废处理。得到的清液COD降至25297mg/L，水的回收率为89.1％。清液通过连接管道进入二级振动膜过滤系统，膜片采用普通有机平板反渗透膜，膜设备采用振动防堵膜进行过滤，反清洗时间设定为1天，得到的清水COD降低至277.9mg/L，水的回收率为82％，最终出水部分回配乳化液，部分送入污水处理系统生化处理后达标排放。二级膜过滤的浓液收集混入原液中，不作为危废处理。最终废切削液中水的回收率为87.3％。

经济效益分析：该企业原废切削液每月50吨，每吨处置成本3000元，年处置费用为180万，本发明的工艺运行成本约8万/年，剩余浓液量为6.35吨/月，年处置费用约23万。为企业节约成本为：180-8-23＝149万，并减少危废产生量523吨/年。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有这些改变以及变形都应该属于本适用新型权利要求保护的范围之内。

Claims (5)

1.一种废切削液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将待处理的废切削液加热至50～60℃，再加压至2.8～3.3MPa，然后进行粗过滤，去除固体杂质；

粗过滤采用精度为100μm的丝网过滤器、袋式过滤器或旋流管道过滤器；

2)将粗过滤后的废切削液进行膜过滤分离，得到切削清液和切削浓液；

所述的膜过滤分离包括两级膜过滤处理，具体包括：

一级膜过滤处理：将粗过滤后的废切削液经一级膜过滤处理，分离得到一级浓液和一级清液，一级浓液作为危废液处理或蒸发处理；

二级膜过滤处理：将一级清液经二级膜过滤处理，分离得到切削清液和二级浓液，将切削清液用于回配切削液或输送至污水处理系统经生化处理达标后排放，将二级浓液输送至原始废切削液中混合后继续处理；

3)将切削浓液作为危废液处理或蒸发处理，将切削清液用于回配切削液或输送至污水处理系统经生化处理达标后排放。

2.根据权利要求1所述的一种废切削液的处理方法，其特征在于，在废切削液加热之前还包括去除大颗粒固体废弃物的沉淀预处理步骤。

3.根据权利要求1或2所述的一种废切削液的处理方法，其特征在于，所述膜过滤分离采用振动膜过滤装置或超频振动防堵膜装置。

4.根据权利要求1或2所述的一种废切削液的处理方法，其特征在于，膜过滤分离使用的过滤膜采用有机纳滤平板膜或有机反渗透平板膜。

5.一种废切削液分离回收系统，其特征在于，包括带有排污口的沉降装置(1)、过滤器(2)和膜过滤系统(3)，沉降装置(1)的出液口通过管路与过滤器(2)的进液口相连，在沉降装置(1)和过滤器(2)之间的管路上设置有水泵(4)；过滤器(2)的出液口通过管路与膜过滤系统(3)的进液口相连，膜过滤系统(3)上设置有切削清液收集口和切削浓液收集口；

所述膜过滤系统(3)包括一级振动膜过滤装置(3-1)和二级振动膜过滤装置(3-2)，过滤器(2)的出液口通过管路与一级振动膜过滤装置(3-1)的进液口相连，一级振动膜过滤装置(3-1)的出液口通过管路与二级振动膜过滤装置(3-2)的进液口相连，二级振动膜过滤装置(3-2)上的切削浓液出口通过管路与沉降装置(1)相连通；

所述过滤器(2)为丝网过滤器、袋式过滤器或旋流管道过滤器；膜过滤系统(3)为振动膜过滤装置或超频振动防堵膜装置；所述水泵(4)的压力为2.8～3.3MPa。