CN106830517A - 一种切削废液的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种切削废液的处理方法，包括以下步骤：调节切削废液的pH值至3～4，加入可溶性亚铁盐和双氧水，混合均匀，反应2～3小时后，除去浮油，调节下清液pH值至8～9；加入絮凝剂，搅拌，使废液中的不溶物充分沉淀，除去沉渣；接着，进行厌氧处理6～8天，然后进行好氧处理2～4天，沉淀，除去沉渣。本发明的处理方法，无需额外的破乳步骤，能够高效降解高浓度切削废液中的有机物，使处理后的废液达到污水排放标准，并且该方法步骤简单、成本较低，分离出的机械油、矿物油还可进行回收再利用，适于大规模的工业应用。

Description

一种切削废液的处理方法
技术领域
本发明涉及一种废液的处理方法，特别是一种机械加工过程中产生的切削废液的处理方法。
背景技术
在机械加工领域，机器零配件切削、研磨、压延过程中，通常使用乳化液对零配件进行冷却、润滑、清洗等。乳化液在反复使用多次后会性能降低，被更换废弃，从而形成切削废液。切削废液颜色一般为乳白色或灰白色，带有腐败臭味，成分十分复杂，主要含有水、乳化剂、机械油、矿物油、润滑剂、添加剂、可溶性有机物、金属粉末和固体悬浮物等，会对水资源和土壤环境造成严重污染。
乳化剂的存在，使得切削废液中油、乳化剂与水形成非常稳定的乳化体系，各成分不易分离。目前切削废液常用的处理方法包括：物理法、化学法、生化法等。物理法、化学法主要用于预处理，物理法有隔油、离心法等，其目的主要是实现油水分离，但其效果较差。化学法主要包括酸化法、混凝法、氧化法等。酸化是目前常用的破乳方法之一，但有的切削废液成分复杂，酸化破乳几乎没有效果。混凝法也是常用的破乳方法，但其药剂消耗量大，产生渣滓多，且沉渣粘度大，不宜压滤。氧化法逐渐应用到此废液处理中，具有破乳及提高废液生化性的功能。生化法是通过微生物的降解作用，去除水中的有机物质。切削废液由于处理难度大，不宜直接采用生化法处理。
化学需氧量(COD)是在一定的条件下，采用强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等，但主要的是有机物。因此，化学需氧量(COD)又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种切削废液的处理方法，使用该方法能够有效分离、降解切削废液中的污染物，使处理后水的各项指标达到排放标准。
技术方案：本发明提供一种切削废液的处理方法，该方法包括以下步骤：
1)调节切削废液的pH值至3～4，加入可溶性亚铁盐和双氧水，混合均匀，反应2～3小时后，除去浮油，调节下清液pH值至8～9；每升切削废液中，所述可溶性亚铁盐的加入量为0.007～0.07mol，所述双氧水的加入量为0.1～1mol；
2)向步骤1)处理过的废液中加入絮凝剂，搅拌，使废液中的不溶物充分沉淀，除去沉渣；
3)对步骤2)处理过的废液进行厌氧处理6～8天，然后进行好氧处理2～4天，沉淀，除去沉渣。
为了使亚铁离子高效催化双氧水氧化有机物，提高废液中的有机物的降解效率，同时降低试剂成本，使步骤1)中加入的可溶性亚铁盐和双氧水的物质的量之比为1∶5～15；使步骤1)中的可溶性亚铁盐为硫酸亚铁；考虑到氢氧化钙价格便宜，且对废液中的悬浮物具有吸附作用，使用氢氧化钙调节下清液pH；同时，硫酸根离子可与氢氧化钙中的钙离子反应生成沉淀，方便除去硫酸根离子和钙离子，避免在废液中引入新的杂质离子。
考虑到在含油废液体系中，阴离子型聚丙烯酰胺对悬浮颗粒吸附性强，絮凝效果好，为了促进废液中的不溶物充分沉淀，使步骤2)中絮凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺，每升废液中阴离子型聚丙烯酰胺的加入量为10～20mg，搅拌时间为5～10分钟，搅拌后静置，静置时间为20～30分钟。为了方便处理生成的沉淀，对沉渣进行压滤。
由于组合填料具有微生物容易附着、微生物含量较大的优点，为了使废液中的有机物被充分解降，使步骤3)中，在悬挂有组合填料的厌氧池中进行厌氧处理，在悬挂有组合填料的好氧池中进行好氧处理。
本发明的工作原理是：调节切削废液的pH值为3～4，加入可溶性亚铁盐和双氧水(即Fenton试剂)以氧化降解废液中的乳化剂、可溶性有机物，可直接破坏废液中的乳化体系，实现废液中的油水分离，浮油可回收再利用；接着加入絮凝剂，在絮凝剂的吸附作用下，废液中的微小悬浮颗粒聚集成大块絮状物进而可方便地从废液中被除去；然后，将废液进行厌氧处理，有机物降解为小分子有机物等，接着进行好氧处理，小分子有机物彻底转化为无机物，从而使废液中的COD值降低到较低水平。
有益效果是：本发明直接使用Fenton试剂对机械切削废液中的有机物进行降解，不需要额外使用破乳剂进行破乳的步骤。本发明的提供的切削废液处理方法步骤简单、实施成本较低，分离出的机械油、矿物油等油类物质还可进行回收再利用，适于大规模的工业应用。通过本发明的处理方法，能够方便地实现油水分离，同时可高效降解高浓度切削废液中的有机物，使处理后的废液达到污水排放标准。
附图说明
图1是切削废液处理方法的流程图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，取机械加工产生的切削废液，其初始COD为76000mg/L，初始pH为7.3。将机械切削废液泵入到氧化池1中，用硫酸将pH调节至3，在每升切削废液中加入6g七水合硫酸亚铁(0.0216mol FeSO4·7H2O)，曝气搅拌溶解，然后缓慢加入30％的双氧水，混合均匀，其中，每升切削废液中30％的双氧水的加入量为24g(含0.212mol H2O2)。氧化反应2h后，废液发生分层，撇去浮油。接着，使废液进入混凝沉淀池2，加入石灰水调节pH至9，加入阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)，使每升废液加入阴离子型PAM的量为10mg，搅拌5min。沉淀20min后，分离沉渣，对沉渣进行压滤，剩余的溶液进入厌氧池3。厌氧池3中设置有组合填料，废液停留进行厌氧反应6天后，进入好氧池4。好氧池4中设置有组合填料，废液在好氧池4内停留2天。好氧池出水进入沉淀池，在沉淀池内停留2h后排放。排放的水COD为296mg/L，达到《污水综合排放标准(GB8978-1996)》三级排放标准排放要求。
实施例2
如图1所示，取机械加工产生的切削废液，其初始COD为92000mg/L，初始pH为7.9。将机械切削废液泵入到氧化池1中，用硫酸将pH调节至3.5，每升切削废液中加入7g七水合硫酸亚铁(0.0252mol FeSO4·7H2O)，曝气搅拌溶解，缓慢加入30％的双氧水，混合均匀，其中，每升切削废液中30％的双氧水的加入量为15g(0.132mol H2O2)。氧化反应2.5h后，废液发生分层，撇去浮油。接着，使废液进入混凝沉淀池2，加入石灰水调节pH至8.5，加入阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)，每升废液加入阴离子型PAM的量为10mg，搅拌5min。沉淀20min后，分离沉渣，对沉渣进行压滤，溶液进入厌氧池3。厌氧池3中设置有组合填料，废液停留进行厌氧反应6天后，进入好氧池4。好氧池4中设置有组合填料，废液在好氧池4内停留3天。好氧池出水进入沉淀池，在沉淀池内停留2h后排放。排放的水COD为326mg/L，达到《污水综合排放标准(GB8978-1996)》三级排放标准排放要求。
实施例3
如图1所示，取机械加工产生的切削废液，其初始COD为180000mg/L，初始pH为9。将机械切削废液泵入到氧化池1中，用硫酸将pH调节至4，每升切削废液中加入9g七水合硫酸亚铁(0.0324mol FeSO4·7H2O)，曝气搅拌溶解，缓慢加入30％的双氧水，混合均匀，其中，每升切削废液中30％的双氧水的加入量为45g(0.4mol H2O2)。氧化反应3h后，废液发生分层，撇去浮油。接着，使废液进入混凝沉淀池2，加入石灰水调节pH至9，加入阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)，使每升废液中阴离子型PAM的加入量为17mg，搅拌5min。沉淀30min后，分离沉渣，对沉渣进行压滤，上清液进入厌氧池3。厌氧池3中设置有组合填料，废液停留进行厌氧反应8天后，进入好氧池4。好氧池4中设置有组合填料，废液在好氧池4内停留4天。好氧池出水进入沉淀池，在沉淀池内停留3h后排放。排放的水COD为456mg/L，达到《污水综合排放标准(GB8978-1996)》三级排放标准排放要求。
实施例4
如图1所示，取机械加工产生的切削废液，其初始COD为250000mg/L，初始pH为8.2。将机械切削废液泵入到氧化池1中，使用硫酸将pH调节至3.5，每升切削废液中加入12g七水合硫酸亚铁(0.043mol FeSO4·7H2O)，曝气搅拌溶解，在每升切削废液中缓慢加入72g 30％的双氧水(含0.64mol H2O2)，混合均匀。氧化反应3h后，废液发生分层，撇去浮油。接着，使废液进入混凝沉淀池2，加入石灰水调节pH至8.7，每升废液加入阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)20mg，搅拌10min。沉淀30min后，分离沉渣，将沉渣进行压滤，上清液进入厌氧池3。厌氧池3中设置有组合填料，废液停留进行厌氧反应6天后，进入好氧池4。好氧池4中设置有组合填料，废液在好氧池4内停留4天。好氧池出水进入沉淀池，在沉淀池内停留3h后排放。排放的水COD为485mg/L，达到《污水综合排放标准(GB8978-1996)》三级排放标准排放要求。
实施例5
如图1所示，取机械加工产生的切削废液，其初始COD为13200mg/L，初始pH为7.6。将机械切削废液泵入到氧化池1中，用硫酸将pH调节至3.2，每升切削废液中加入2g七水合硫酸亚铁(0.0072mol FeSO4·7H2O)，曝气搅拌溶解，在每升切削废液中缓慢加入12g 30％的双氧水(含0.106mol H2O2)，混合均匀。氧化反应2h后，废液发生分层，撇去浮油。接着，使废液进入混凝沉淀池2，加入石灰水调节pH至8.3，每升废液加入阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)15mg，搅拌5min。沉淀25min后，分离沉渣，对沉渣进行压滤，上清液进入厌氧池3。厌氧池3中设置有组合填料，废液停留进行厌氧反应6天后，进入好氧池4。好氧池4中设置有组合填料，废液在好氧池4内停留4天。好氧池出水进入沉淀池，在沉淀池内停留2h后排放。排放的水COD为125mg/L，达到《污水综合排放标准(GB8978-1996)》三级排放标准排放要求。
实施例6
如图1所示，取机械加工产生的切削废液，其初始COD为208000mg/L，初始pH为8。将机械切削废液泵入到氧化池1中，用盐酸将pH调节至3.5，每升切削废液中加入19.5g七水合硫酸亚铁(0.07mol FeSO4·7H2O)，曝气搅拌溶解，在每升切削废液中缓慢加入113g 30％的双氧水(含1mol H2O2)，混合均匀。氧化反应2h后，废液发生分层，撇去浮油。接着，使废液进入混凝沉淀池2，加入石灰水调节pH至9，每升废液加入阳离子型聚丙烯酰胺(PAM)20mg，搅拌5min。沉淀20min，分离沉渣，沉渣去压滤，上清液进入厌氧池3。厌氧池3中设置有组合填料，废液停留进行厌氧反应7天后，进入好氧池4。好氧池4中设置有组合填料，废液在好氧池4内停留3天。好氧池出水进入沉淀池，在沉淀池内停留2h后排放。排放的水COD为485mg/L，达到《污水综合排放标准(GB8978-1996)》三级排放标准排放要求。
实施例7
如图1所示，取机械加工产生的切削废液，其初始COD为68000mg/L，初始pH为7.3。将机械切削废液泵入到氧化池1中，用硫酸将pH调节至3.5，每升切削废液中加入0.9g无水氯化亚铁(0.007mol FeCl2)，曝气搅拌溶解，在每升切削废液中缓慢加入11.3g 30％的双氧水(含0.1mol H2O2)。氧化反应2h后，废液发生分层，撇去浮油。接着，废液进入混凝沉淀池2，加入NaOH调节pH至9，每升废液加入无机絮凝剂聚合氯化铝100mg，搅拌5min。沉淀30min后，分离沉渣，对沉渣进行压滤，上清液进入厌氧池3。厌氧池3中设置有组合填料，废液停留进行厌氧反应6天后，进入好氧池4。好氧池4中设置有组合填料，废液在好氧池4内停留3天。好氧池出水进入沉淀池，在沉淀池内停留2h后排放。排放的水COD为462mg/L，达到《污水综合排放标准(GB8978-1996)》三级排放标准排放要求。
对比例1
取机械加工产生的切削废液，其初始COD为130000mg/L，初始pH为7.9，加入氯化钙12g/L(即每升废液中加入氯化钙12g)，破乳，撇掉浮油，用氢氧化钠调节pH至9左右，加入聚合硫酸铁3g/L(即每升废液中加入聚合硫酸铁3g)，混凝，加入PAM 6mg/L搅拌5min，沉淀20min，分离沉渣。剩余溶液进入到曝气池中，曝气池中为悬浮式活性污泥。废液在曝气池中停留时间为10d，曝气池出水进入沉淀池，在沉淀池内停留2h后，废水COD为3580mg/L，未达到《污水综合排放标准(GB8978-1996)》三级排放标准排放要求。
对比例2
取机械加工产生的切削废液，其初始COD为196000mg/L，初始pH为8.2，用硫酸将pH调节至3，破乳，1d后撇掉浮油，用氢氧化钠调节pH为7左右，废水进入厌氧池，厌氧池中为厌氧活性污泥，停留时间为20d，厌氧出水进入到曝气池，曝气池中为悬浮式活性污泥。废液在曝气池中停留时间为12d，曝气池出水进入沉淀池，在沉淀池内停留2h后，废水COD为2130mg/L，未达到《污水综合排放标准(GB8978-1996)》三级排放标准排放要求。

Claims (10)

1.一种切削废液的处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)调节切削废液的pH值至3～4，加入可溶性亚铁盐和双氧水，混合均匀，反应2～3小时后，除去浮油，调节下清液pH值至8～9；每升切削废液中，所述可溶性亚铁盐的加入量为0.007～0.07mol，所述双氧水的加入量为0.1～1mol；
2)向步骤1)处理过的废液中加入絮凝剂，搅拌，使废液中的不溶物充分沉淀，除去沉渣；
3)对步骤2)处理过的废液进行厌氧处理6～8天，然后进行好氧处理2～4天，沉淀，除去沉渣。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中加入的可溶性亚铁盐和双氧水的物质的量之比为1∶5～15。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述可溶性亚铁盐为硫酸亚铁。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1)中，使用氢氧化钙调节下清液pH。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，所述絮凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤2)中，每升废液中所述阴离子型聚丙烯酰胺的加入量为10～20mg。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤2)中，所述搅拌时间为5～10分钟，搅拌后静置，所述静置时间为20～30分钟。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，还包括对所述沉渣进行压滤的步骤。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中，在悬挂有组合填料的厌氧池中进行厌氧处理。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中，在悬挂有组合填料的好氧池中进行好氧处理。
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