CN104947119B - 一种双效能工业清洗剂及其废液的免排方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了“一种双效能工业清洗剂及其废液的免排方法”，属于与机械制造金属切削液相关的后道清洗剂的功能优化及其废液的处理和综合利用方法，主要是基于化学上的相似相溶原理，为金属机加工设计研制了一种与切削液配对的双效能清洗剂产品。其核心价值在于当该产品作为清洗液使用失效后，排放的废液可以作为前道机加工切削液的基质溶剂，根据其理化指标，可直接或经过调质处理后与切削液兼溶利用，不但实现了清洗废液的免排放，同时节约了切削液乳化剂的配液用水，并增强了切削液的功效。

Description

一种双效能工业清洗剂及其废液的免排方法

1，技术领域：本发明属于机械制造金属切削液与清洗剂的研制及其乳化废液的处理方法。

2，背景技术：伴随着制造业的高速发展，由金属切削加工中排放的高浓度COD废液对环境造成的污染危害日趋严重，其中，来自于金属工件切削加工后清洗工序的废液，因排放周期短，排放量大而成为制造企业减排、降耗和环保的重要课题。

目前切削工件后道清洗剂的使用与排放过程是，根据被洗工件上粘附的污物性质和程度，确定清洗的方式、清洗剂的种类和使用浓度，通常使用浓度在1％-15％之间。日常以添加一定浓度的原剂稀释液(如：1％-5％)来维持工作液浓度，当浓度维持在推荐使用范围的上限，还不能满足工艺要求的清洗效果时，通常会采取整槽排废液、换新剂的方法周而复始。清洗废液的特征是：COD高，通常在5000ppm-30000ppm，主要的污染因子有：污油、有机碱及少量硫、氯、磷等富营养化物质。产出的废液通常经过破乳、浮选、吸附或生物降解等处理后，排入自然水体，对环境还是会造成不同程度的污染危害。当前一种被较多采用的提高清洗剂使用效率和废液减排的方法是清洗工序间的逆向回用，即在多级清洗方式中，把终级清洗的排放液回用于初级清洗，初级清洗失效后的废液就作排放处理；另一种废液减排的方法是随着清洗液中污油量的增多，通过粗粒化除油或采用如Master Chemical的TOT类高速离心设备，对清洗液中的污油进行深度分离净化处理，以提高清洗效率，延长清洗废液的排放周期。

3：发明内容：本发明是顺应制造业对减排、降耗和废液资源化利用的需求趋势，通过对金属切削加工用液理化性能与功效的解析，根据化学上的相似相溶原理，对用于切削后道工序的清洗剂配方进行了乳化、碱洗等功能性单体的类同筛选、优化设计与配对，由此研制了一种双效能清洗剂，其主功能是对工件上残留的切削液和污油等的清洗效能，副功能是当清洗液失效后，其排放的废液可作为前道切削液的基质溶剂使用，兼具对切削液碱值等的正向增效功能。据此，本发明针对当前机械制造中有色金属和黑色金属两大类切削加工中的切削液和清洗液，研发了二组配对的双效能清洗剂产品，其主要组份与切削液的配对如下表所示：

本发明的核心价值在于采用了双效能清洗剂后，可避免清洗废液的排放，同时节约了等量的前道切削液的乳化液配制用水。双效能清洗剂通常是用水配成1％-10％的溶液使用，随着工件上被洗脱的切削液等污物溶入量的增多，清洗活性逐渐减弱，清洗液有效浓度降低，操作上通常采取日常补充清洗剂新液的方法，来维持清洗力和使用浓度，满足工件的清洁度要求。当被洗脱的切削液负荷达到临界丰度，维持清洗液浓度上限不能达到所需的清洗效果时，一般采取全槽液换新的办法，此时排出的清洗废液，其状态与切削液是趋同和兼溶的，通过将其收集并进行固液沉降分离和撇除浮油等简单处置后：

(1)，当废液符合下表所示的技术指标时，可直接作为前道切削液的配液溶剂，进行掺和利用

废液检测项目	掺和利用指标
		PH	8.5-10.5
浓度	0％-15％
		细菌或真菌	细菌：＜1000个/立方厘米；真菌：无
污油含量	＜1.0％

(2)，当废液的PH值、污油、细菌或真菌等指标超出上述(1)的技术要求时，须经过杀菌、除油、调整PH或辅以添加0.1％-10％的专用调质剂等预处理，将这几项主要指标调整到符合上述(1)后，再作为前道切削液的配液溶剂进行掺和利用。专用调质剂的组份类别如下表所示：

调质剂的主要组份和类别	配比(％)
		有机胺	20-65
乳化剂	10-35
		杀菌剂	5-15
水	0-20

用上述(1)或(2)的方法，将清洗液废液作为溶剂持续或间断掺混在前道切削液中使用，对切削液的使用功效、使用周期等均不会产生不良影响。工作液浓度较之以水为溶剂时，会有不大于1％的增效。

4，附图说明：图1是发明前切削废液排放流程图；图2是发明前清洗废液排放流程图；图3是本发明清洗废液回收利用模式流程图。

5，具体实施方式

1)：某汽车发动机动力总成厂，在铝合金和钢件的机械加工上，使用的是“有色金属切削液-A”，采用了本发明的“双效能清洗剂-A”后，维持原使用浓度3％-5％不变、清洗效果和排放周期不变，收集如期排放的废液，经过固液沉降和撇除浮油等简单的处置后，取样检测结果如下：

废液检测项目	掺和利用指标
		PH	9.0
浓度	5％
		细菌或真菌	无
污油含量	0.7％

该排放液符合本说明书作为前道切削液溶剂直接掺和利用设定的技术指标(1)，所以，被每天按切削液日常添加所需的溶剂量掺和利用。即：在一容积为1000升，浓度为8％的冷却液槽中，每天为维持工作液浓度，需添加100升5％的切削液，其中采用了95升的该废清洗液作为溶剂，对应一清洗机液槽中排出的450升该废液，被在一周内掺和耗用毕。切削液的各项使用指标、加工性能和使用周期均没有不良影响。

同样情况下的另一机组排放的“双效能清洗剂-A”废液，经取样检测结果如下：

废液检测项目	掺和利用指标
		PH	8.3
浓度	4.5％
		细菌或真菌	细藉：10000个/立方厘米；真菌：无
污油含量	1.1％

该废液符合本说明书设定的掺和利用技术指标(2)，所以，在对该废液进行了毡吸除油，并添加了6％的专用调质剂后，经取样检测结果如下：

废液检测项目	掺和利用指标
		PH	8.8
浓度	4.7％
		细菌或真菌	无
污油含量	0.9％

处理后的该废液符合说明书设定的掺和利用技术指标(1)，同上以95升/天的剂量，作为切削液日常浓度维持液的溶剂使用，一周内被掺和耗用毕。切削液的各项使用指标，加工性能和使用周期均没有不良影响。

2)：某汽车发动机动力总成厂，在铸铁部件的机械加工上，使用的是“黑色金属切削液-B”，其后道清洗工序采用了本发明的“双效能清洗剂-B”，在维持与原清洗剂相同的3％-5％浓度和使用情况下，清洗效果和排放周期保持不变。该清洗机液槽中排出的450升清洗废液，经过简单的固液沉降分离后，取样检测结果如下：

废液检测项目	掺和利用指标
		PH	8.4
浓度	3.5％
		细菌或真菌	细菌：1000个/立方厘米；真菌：无
污油含量	＜2.1％

该废液符合说明书设定的掺和利用技术指标(2)，采用了Master Chemical的TOT高速离心分离设备，对污油进行净化处理，而后再添加了5％的专用调质剂，经取样检测结果如下：

项目	指标
		PH	8.9
浓度	3.4％
		细菌或真菌	无
污油含量	0.5％

处理后的该批废液，符合说明书设定的掺和利用技术指标(1)，被作为前道切削液的溶剂，在一容积为1000升，槽液浓度为7％，添加液浓度为5％的日常维护中，以95升/天的剂量，一周内被掺和耗用毕。切削液的各项使用指标、加工性能和使用周期均没有不良影响。

Claims (4)

1.一组用于有色金属加工的切削液与后道清洗所用的清洗液，其特征是在二者的产品配方中，采用的相应功能组份：润滑剂、乳化剂、有机胺、防腐剂和消泡剂，被设计成是互为同种同类和可以互溶的配对组合，只是配比量的不同，如下表所示：

2.如权利要求1所述的一组用于有色金属加工的切削液与后道清洗所用的清洗液，在通常的使用中，当清洗液活性降低后，将其作废液排放处置，其特征是对清洗废液的残余组份进行充分的资源化利用，收集排放的清洗液，经取样检测或经过固液分离、去污油、杀菌、pH值调整处理后，符合以下指标：

废液检测项目 掺和利用指标 pH 8.5-10.5 浓度(质量％) 0％-15％ 细菌或真菌 细菌：＜1000个/立厘米；真菌：无 污油含量 ＜1.0％

即可被直接用作前道机加工切削液的配液进行混合。

3.一组用于铸铁金属加工的切削液与后道清洗所用的清洗液，其特征是在二者的产品配方中，采用的相应功能组份：润滑剂、乳化剂、有机胺、防锈剂和消泡剂，被设计成是互为同种同类和可以互溶的配对组合，只是配比量的不同，如下表所示：

4.如权利要求3所述的 一组用于铸铁金属加工的切削液与后道清洗所用的清洗液，在通常的使用中，当清洗液活性降低后，将其作废液排放处置，其特征是对清洗废液的残余组份进行充分的资源化利用，收集排放的清洗液，经取样检测或经过固液分离、去污油、杀菌、pH值调整处理后，符合以下指标：

废液检测项目 掺和利用指标 pH 8.5-10.5 浓度(质量％) 0％-15％ 细菌或真菌 细菌：＜1000个/立厘米；真菌：无 污油含量 ＜1.0％

即可被直接用作前道机加工切削液的配液进行混合。