CN110510786B - 一种节能智能切削液废处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种节能智能切削液废处理装置，包括切削废液收集箱、旋流器、一级收集箱、管式超滤器、二级收集箱、管式纳滤器、搅拌反应桶、超疏水亲油膜装置、板框过滤机和汽化焚烧炉。本发明把经由管式超滤器浓缩的乳化油脂再通过超疏水亲油膜装置处理后得到的乳化油和经由管式纳滤浓缩后的表面活性剂浓缩液按比例进入含有紫外线杀菌器或臭氧的搅拌反应桶调配再生切削液，重新应用于加工。本发明采用管式纳滤器对管式超滤器透过液中的表面活性剂、抗菌剂、添加剂等中间物进行浓缩，管式纳滤透器过液水质可以回用于生产或排放。通过管式纳滤器可以将物料浓缩20‑30倍，解决了传统卷式纳滤膜无法高倍数浓缩及清洗通量恢复性差的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于切削废液净化回收技术领域，具体涉及一种节能智能切削液废处理装置。
背景技术
切削液是一种用在金属切削、磨加工过程，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体。切削液由多种表面活性剂、乳化油、抗菌剂、添加剂等复合配合而成，具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能，易稀释特点。我国是机加工大国，也是切削液消耗大国，同时也是废旧切削液的污染大国，切削液分为油基切削液和水基切削液两大类，随着机械加工自动化进程的发展，难燃性水基切削液的使用量逐渐增加，目前企业对切削液废液的处理方法如下几种：
（1）通过第三方的危废处理收集统一处理，每吨处理费用大约2000~4000元人民币，成本高。
（2）通过物理化，如气浮、吸附等化学化，如酸化、絮凝、破乳等，生物处理、如需氧生物处理、厌氧生物处理等，由于切削液废液COD浓度高、含油量大、乳化严重，采用这此方法达不同理想效果。
（3）采用蒸发器处理，蒸发器无法完成将切削液废液全部处理完毕，部分废液还需要把第三方危废处理机构处理，用蒸发器投资大、处理成本高达每吨350-500元，无法废液无法再利用。
（4）采用管式超滤与纳滤或反渗透组合处理，比如中国专利申请的一种膜集成处理乳化液废水的装置（CN201711446424.0），采用预过滤器、管式超滤、纳滤或反渗透处理乳化液废水无法实现回收切削液、无法全面解决所有切削液废水，部分还是需要委外处理。
发明内容
（1）技术方案
为了克服现有技术不足，本发明提供一种节能智能切削液废处理装置，包括切削废液收集箱，所述节能智能切削液废处理装置还包括旋流器、一级收集箱、管式超滤器、二级收集箱、管式纳滤器、搅拌反应桶、超疏水亲油膜装置、板框过滤机和汽化焚烧炉，所述旋流器的液相通过管道输送至所述一级收集箱，所述旋流器的固相通过管道输送至所述板框过滤机，所述一级收集箱通过管道连接所述管式超滤器，所述管式超滤器的回流管连接所述一级收集箱的进料端，所述管式超滤器通过管道连接所述二级收集箱，所述二级收集箱通过管道连接所述管式纳滤器，所述管式纳滤器通过回流管连接所述二级收集箱，所述管式纳滤器的产水管连接所述搅拌反应桶，所述搅拌反应桶上设有用于对再生切削液杀菌的灭菌器，所述一级收集箱通过管道连接所述超疏水亲油膜装置，所述超疏水亲油膜装置通过管道连接所述反应桶，而所述超疏水亲油膜装置的出料端通过管道连接所述板框过滤机，并且所述旋流器通过管道连接所述板框过滤机，所述板框过滤机通过管道连接所述汽化焚烧炉。
进一步地，所述管式纳滤器设有用于连接污水管网的污水接管。
进一步地，所述旋流器的液相通过管道和第一输送泵提供动力输送至所述一级收集箱，所述一级收集箱通过管道和第二输送泵提供动力输送至所述管式超滤器，所述二级收集箱通过管道和第三输送泵提供动力输送至所述管式纳滤器，所述一级收集箱通过管道和第四输送泵提供动力输送至所述超疏水亲油膜装置，所述第一输送泵、第二输送泵、第三输送泵和第四输送泵均配有变频器。
进一步地，所述超疏水亲油膜装置和所述反应桶的连接管道上设有流量计，所述管式纳滤器和所述搅拌反应桶的连接管道上设有流量计。
进一步地，所述节能智能切削液废处理装置还包括单片机物联网控制器，所述单片机物联网控制器通过无线或者有线连接互联网，通过移动端下载APP控制系统进行在线控制。
进一步地，所述旋流器上设有配有输送泵、压力表、自动阀或气动阀。
进一步地，所述管式超滤器上包括聚偏氟乙烯膜、聚醚砜膜、聚砜膜、聚氯乙烯膜、聚丙烯腈膜的一种或者多种，更优选聚偏氟乙烯膜，所述管式超滤器的截留分子量为30万、15万、5万、3万、5千、3千道尔顿，更优选5万道尔顿，所述管式超滤器上设有循环泵、自动阀、流量计和压力传感器、温度传感器。
进一步地，所述管式纳滤器上包括聚偏氟乙烯复合膜或聚酰胺复合膜或三醋酸纤维素膜，更优选聚酰胺复合膜，并且所述管式纳滤器截留分子量包括500、300、200、150道尔顿，更优选200道尔顿，并且在所述管式纳滤器上设有循环泵、自动阀、流量计和压力传感器、温度传感器、密度传感器。
进一步地，所述超疏水亲油膜装置通过聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯或聚氯乙烯或聚醚砜为基材的分离膜制备而成，更优选聚四氟乙烯，所述超疏水亲油膜装置上设有输送泵、压力表、流量计和自动阀。
进一步地，所述搅拌反应桶内设有搅拌电机和搅拌叶，侧旁设备设有浸没式紫外线杀菌器或臭氧曝气装置及臭氧发生器，所述搅拌反应桶的上部设有二个进料口，下部设有出料口，所述搅拌反应桶通过不锈钢、PE、PP、碳钢内衬胶或玻璃钢制备而成，更优选PE材质。
进一步地，所述汽化焚烧炉将废渣废杂质升温至1000℃以上将其炭化。
进一步地，所述灭菌器包括浸没式紫外线杀菌器或臭氧发生器及其臭氧曝气装置。
（2）有益效果
本发明的有益效果：相比于现有技术，本发明：
（1）、采用管式超滤与管式纳滤组合进行不同物料的分离及浓缩；
（2）、采用旋流器做为预处理，减少传统袋式过滤器或不锈钢网过滤器更换滤材的问题，提高工作效率；
（3）、采用超疏水亲油膜处理废乳化油，使废乳化油澄清分离杂质及水份，重新获得优质再生乳化油，并且回用；
（4）、搅拌反应桶内设有浸没式紫外线杀菌器或者臭氧发生器曝气装置，将再生乳化油与浓缩表面活性剂按比例倒入搅拌反应桶内充分搅拌，并通过紫外线杀菌器或者臭氧发生器对再生切削液杀菌；
（5）采用管式纳滤器对管式超滤透过液中的表面活性剂、抗菌剂、添加剂等中间物进行浓缩，管式纳滤器透过液水质可以回用于生产或排放，通过管式纳滤器可以将物料浓缩20~30倍，解决了传统卷式纳滤膜无法高倍数浓缩及清洗通量恢复性差的技术问题；
（6）将废渣及杂质通过汽化焚烧，最终成为炭粉，能够回收利用或者出售，环保无污染；
（7）系统控制采用单片机物联网控制，可通过APP下载直接连接控制系统运行及信息反馈，实现智能化控制；
（8）系统内的泵体均配有变频器，可根据不同浓缩倍数控制变频器频率，节能环保。
附图说明
图1是实施例一节能智能切削液废处理装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一
请参阅图1，本实施案例提供一种节能智能切削液废处理装置，包括切削废液收集箱1，所述节能智能切削液废处理装置还包括旋流器2、一级收集箱3、管式超滤器4、二级收集箱5、管式纳滤器6、搅拌反应桶7、超疏水亲油膜装置8、板框过滤机9和汽化焚烧炉10，所述旋流器2的液相通过管道输送至所述一级收集箱3，所述旋流器2的固相通过管道输送至所述板框过滤机9，所述一级收集箱3通过管道连接所述管式超滤器4，所述管式超滤器4的回流管连接所述一级收集箱3的进料端，所述管式超滤器4通过管道连接所述二级收集箱5，所述二级收集箱5通过管道连接所述管式纳滤器6，所述管式纳滤器6通过回流管连接所述二级收集箱5，所述管式纳滤器6通过管道连接所述搅拌反应桶7，所述搅拌反应桶7上设有用于对再生切削液杀菌的灭菌器71，所述一级收集箱3通过管道连接所述超疏水亲油膜装置8，所述超疏水亲油膜装置8通过管道连接所述反应桶7，而所述超疏水亲油膜装置8的出料端通过管道连接所述板框过滤机9，并且所述旋流器2通过管道连接所述板框过滤机9，所述板框过滤机9通过管道连接所述汽化焚烧炉10。
在本实施例中，所述管式纳滤器6设有用于连接污水管网的污水接管61。所述旋流器2的液相通过管道和第一输送泵101提供动力输送至所述一级收集箱3，所述一级收集箱3通过管道和第二输送泵102提供动力输送至所述管式超滤器4，所述二级收集箱5通过管道和第三输送泵103提供动力输送至所述管式纳滤器6，所述一级收集箱3通过管道和第四输送泵104提供动力输送至所述超疏水亲油膜装置8。所述超疏水亲油膜装置8和所述反应桶7的连接管道上设有流量计，所述管式纳滤器6和所述搅拌反应桶7的连接管道上设有流量计。所述节能智能切削液废处理装置还包括单片机物联网控制器，所述单片机物联网控制器通过无线或者有线连接互联网，通过移动端下载APP控制系统进行在线控制。
在本实施例中，所述旋流器2上设有配有输送泵、压力表、自动阀或气动阀。所述管式超滤器4上设有聚偏氟乙烯膜，所述管式超滤器4的截留分子量为5万道尔顿，所述管式超滤器4上设有循环泵、自动阀、流量计和压力传感器、温度传感器。所述管式纳滤器6上设有聚酰胺复合膜，并且所述管式纳滤器6截留分子量为200道尔顿，并且在所述管式纳滤器6上设设有循环泵、自动阀、流量计和压力传感器、温度传感器、密度传感器。所述超疏水亲油膜装置8通过聚四氟乙烯为基材的分离膜制备而成，所述超疏水亲油膜装置8上设有输送泵、压力表、流量计和自动阀。所述搅拌反应桶7内设有搅拌电机和搅拌叶，侧旁设备设有浸没式紫外线杀菌器，所述搅拌反应桶7的上部设有二个进料口，下部设有出料口，所述搅拌反应桶7通过PE材质制备而成。
一种节能智能切削液废的处理方法，通过本实施例的节能智能切削液废处理装置，将切削液废水收集，存入切削废液收集箱1，经过第一输送泵101加工进入旋流器2，旋流器2将不同比重废液进行分离，比重较重的铁渣或铝渣从旋流器2底部排出，上部排出水及废乳化油等进入一级收集箱3，再经第二输送泵102进入管式超滤器4，管式超滤器4进行油水分离，乳化油部分重新回到一级收集箱3，管式超滤器4的透过液进入二级收集箱5，不断地在二级收集箱5进行分离处理，直到乳化油含量达到80%左右，管式超滤器4系统自动关停，进入下一个程序，将二级收集箱5内的管式超滤透过液经由第三输送泵103进入管式纳滤器6，管式纳滤器6将含有表面活性剂水液体不断的浓缩，直到浓缩20倍得到表面活性剂浓缩液，管式纳滤器6透过液COD达到85时直接排放到污水管网，一级收集箱3内的高浓度乳化油经由第四输送泵104进入超疏水亲油膜装置8，得到洁净澄清的白色乳化油再生乳化油。将再生乳化油：表面活性剂浓缩液按2：8比例经由流量表进入搅拌反应桶7搅拌反应，同时搅拌反应桶7内设有浸没式紫外线杀菌器，对再生切削液杀菌，得到再生后的乳化液，将再生后的乳化液通过再次调水重新回收用于加工。旋流器2底部排出的废渣经收集与经由超疏水亲油膜装置8分离的杂质经板框过滤机9压滤后进入外设的汽化焚烧炉10进行，最终形成炭粉，回收利用或出售。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种节能智能切削液废处理装置，包括切削废液收集箱（1），其特征在于，所述节能智能切削液废处理装置还包括旋流器（2）、一级收集箱（3）、管式超滤器（4）、二级收集箱（5）、管式纳滤器（6）、搅拌反应桶（7）、超疏水亲油膜装置（8）、板框过滤机（9）和汽化焚烧炉（10），所述旋流器（2）的液相通过管道输送至所述一级收集箱（3），所述旋流器（2）的固相通过管道输送至所述板框过滤机（9），所述一级收集箱（3）通过管道连接所述管式超滤器（4），所述管式超滤器（4）的回流管连接所述一级收集箱（3）的进料端，所述管式超滤器（4）通过管道连接所述二级收集箱（5），所述二级收集箱（5）通过管道连接所述管式纳滤器（6），所述管式纳滤器（6）的回流管连接所述二级收集箱（5），所述管式纳滤器（6）通过管道连接所述搅拌反应桶（7），所述搅拌反应桶（7）上设有用于对再生切削液杀菌的灭菌器（71），所述一级收集箱（3）通过管道连接所述超疏水亲油膜装置（8），所述超疏水亲油膜装置（8）通过管道连接所述反应桶（7），而所述超疏水亲油膜装置（8）的出料端通过管道连接所述板框过滤机（9），并且所述旋流器（2）通过管道连接所述板框过滤机（9），所述板框过滤机（9）通过管道连接所述汽化焚烧炉（10）。
2.根据权利要求1所述的一种节能智能切削液废处理装置，其特征在于：所述管式纳滤器（6）设有用于连接污水管网的污水接管（61）。
3.根据权利要求1所述的一种节能智能切削液废处理装置，其特征在于：所述旋流器（2）的液相通过管道和第一输送泵（101）提供动力输送至所述一级收集箱（3），所述一级收集箱（3）通过管道和第二输送泵（102）提供动力输送至所述管式超滤器（4），所述二级收集箱（5）通过管道和第三输送泵（103）提供动力输送至所述管式纳滤器（6），所述一级收集箱（3）通过管道和第四输送泵（104）提供动力输送至所述超疏水亲油膜装置（8）。
4.根据权利要求3所述的一种节能智能切削液废处理装置，其特征在于：所述超疏水亲油膜装置（8）和所述反应桶（7）的连接管道上设有流量计，所述管式纳滤器（6）和所述搅拌反应桶（7）的连接管道上设有流量计。
5.根据权利要求4所述的一种节能智能切削液废处理装置，其特征在于：所述节能智能切削液废处理装置还包括单片机物联网控制器，所述单片机物联网控制器通过无线或者有线连接互联网，通过移动端下载APP控制系统进行在线控制。
6.根据权利要求5所述的一种节能智能切削液废处理装置，其特征在于：所述旋流器（2）上设有配有输送泵、压力表、自动阀或气动阀。
7.根据权利要求5所述的一种节能智能切削液废处理装置，其特征在于：所述管式超滤器（4）上包括聚偏氟乙烯膜、聚醚砜膜、聚砜膜、聚氯乙烯膜、聚丙烯腈膜的一种或者多种，所述管式超滤器（4）的截留分子量为30万、15万、5万、3万、5千、3千道尔顿，所述管式超滤器（4）上设有循环泵、自动阀、流量计和压力传感器、温度传感器。
8.根据权利要求5所述的一种节能智能切削液废处理装置，其特征在于：所述管式纳滤器（6）上包括聚偏氟乙烯复合膜或聚酰胺复合膜或三醋酸纤维素膜，并且所述管式纳滤器（6）截留分子量包括500、300、200、150道尔顿，并且在所述管式纳滤器（6）上设有循环泵、自动阀、流量计和压力传感器、温度传感器、密度传感器。
9.根据权利要求5所述的一种节能智能切削液废处理装置，其特征在于：所述超疏水亲油膜装置（8）通过聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯或聚氯乙烯或聚醚砜为基材的分离膜制备而成，所述超疏水亲油膜装置（8）上设有输送泵、压力表、流量计和自动阀、温度传感器。
10.根据权利要求5所述的一种节能智能切削液废处理装置，其特征在于：所述灭菌器（71）包括浸没式紫外线杀菌器或臭氧发生器及其臭氧曝气装置。
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