CN114644420A - 水溶性切削液的回用方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种水溶性切削液的回用方法及系统，应用于工业废水处理技术领域，包括：将切削液废水进行重力沉淀，得到上清液；将所述上清液通过初级过滤装置进行初步过滤，得到初级滤液；将所述初级滤液通过三相分离装置进行三相分离，得到分离物，所述分离物包括分离水；将所述分离水通过超滤膜进行超滤处理，得到可回收利用的切削液。采用上述方法，在实现切削液的回用的前提下，能够降低废切削液处理过程中过滤膜发生堵塞的概率，从而降低过滤设备的维护成本。

Description

水溶性切削液的回用方法及系统

技术领域

本申请涉及工业废水处理技术领域，特别涉及一种水溶性切削液的回用方法及系统。

背景技术

切削液在机械加工中广泛使用,它在切削过程中起到润滑、冷却、清洗等作用，但是随着切削液使用时间的延长，机床的液压油、导轨油、金属削等杂质混入切削液，造成切削液含有各种不良残留物、油烟、油雾，从而影响工件加工的精度和质量，以及刀具和机床的使用寿命，废切削液还会造成环境污染。

相关技术中，提出了通过设置多个过滤工段，以实现切削液的无害化处理并进行回收利用，但是由于切削液里面的油膜对于过滤膜的粘连性，在过滤精度较高的情况下，经常会对过滤装置中的过滤膜造成堵塞，需要频繁更换过滤膜，从而增加了过滤设备的维护成本。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种水溶性切削液的回用方法及系统，能够在保证切削液废水回用的前提下，降低废切削液处理过程中过滤膜发生堵塞的概率，从而降低过滤设备的维护成本。

第一方面，本申请提出一种水溶性切削液的回用方法，包括：

将切削液废水进行重力沉淀，得到上清液；

将所述上清液通过初级过滤装置进行初步过滤，得到初级滤液；

将所述初级滤液通过三相分离装置进行三相分离，得到分离物，所述分离物包括分离水；

将所述分离水通过超滤膜进行超滤处理，得到可回收利用的切削液。

根据本申请第一方面实施例的水溶性切削液的回用方法，至少具有如下有益效果：通过将切削液废水依次经过重力沉淀、初级过滤装置过滤后完成初步过滤，并通过三相分离装置将初级滤液内的油污分离出去，同时将颗粒杂质也能一并分离，从而减轻杂质和油污带给超滤膜的压力，进而提高后续超滤膜的使用寿命，且能使过滤后的水溶切削液更纯净，进而使得超滤膜过滤后的切削液能被回收使用，相对于现有技术，本申请实施例经过多级过滤做到切削液的回收利用且维护成本更低。

根据本申请的一些实施例，在进行三相分离之前，所述方法还包括：

对所述初级滤液进行杀菌除臭。

根据本申请的一些实施例，所述方法还包括：

对所述切削液进行除锈。

根据本申请的一些实施例，所述分离物还包括油质和金属碎屑，所述方法还包括：

将所述金属碎屑进行金属回收；

将所述油质和所述超滤膜经超滤处理后得到的浓缩液进行燃料回收利用。

第二方面，本申请提出一种水溶性切削液的回用系统，应用于第一方面实施例的任意一项的水溶性切削液的回用方法，所述系统包括：

沉淀池，用于对切削液进行重力沉淀，得到上清液；

精密过滤器，用于对所述上清液进行初步过滤，得到初级滤液；

三相分离装置，用于对所述初级滤液进行三相分离，得到分离物，所述分离物包括分离水；

超滤膜，用于对所述分离水进行超滤处理，得到可回收利用的切削液；

其中，所述沉淀池设有与所述精密过滤器连接的切削液出口，所述精密过滤器的滤液出口与所述三相分离装置的滤液入口连通；所述三相分离装置的出水口与所述超滤膜的滤液入口连通。

根据本申请第二方面实施例的水溶性切削液的回用系统，至少具有如下有益效果：通过在精密过滤器的过滤工段与超滤膜的过滤工段之间增加三相分离装置的分离工段，当切削液依次经过沉淀池、精密过滤器完成初步过滤后，通过三相分离装置将初过滤的滤液进行固体、油质和水的三相分离，经过三相分离装置分离后，不含或者少量含有油质的出水送到超滤膜处进行进一步地过滤，并将过滤完成的切削液进行回收，此时超滤膜受到油质影响的概率将大幅降低，从而保证实现切削液无害化处理和回收的同时，降低过滤设备的维护成本

根据本申请的一些实施例，所述三相分离装置为向心泵分离器，所述向心泵分离器设有滤液入口、油出口、固体出口和水出口，所述向心泵分离器的滤液入口通过所述过滤管路与所述精密过滤器的滤液出口连通，所述向心泵分离器的水出口通过所述过滤管路与所述超滤膜的滤液入口连通，所述向心泵分离器的油出口、固体出口分别与对应的燃料回收装置和金属回收装置连通。

根据本申请的一些实施例，水溶性切削液的回用系统还包括杀菌除臭装置，所述杀菌除臭装置设置于所述精密过滤器与所述三相分离装置之间。

根据本申请的一些实施例，所述杀菌除臭装置为紫外光灯。

根据本申请的一些实施例，还包括水回收装置以及除锈剂添加池，所述除锈剂添加池的入水口与所述超滤膜的出水口连通，所述水回收装置的入口与所述除锈剂添加池的出水口连通。

根据本申请的一些实施例，所述沉淀池包括重力沉淀池和/或斜板沉淀池。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的附加方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请的水溶性切削液的回用方法的流程示意图；

图2为本申请的水溶性切削液的回用系统的各部件的连接关系示意图。

附图标号如下：

重力沉淀池100；斜板沉淀池200；精密过滤器300；杀菌除臭装置400；三相分离装置500；超滤膜600；除锈剂添加池700；过滤管路800；上料泵810。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

参照图1，第一方面，本申请提出了一种水溶性切削液的回用方法，包括但不限于以下步骤：

S100：对切削液废水进行重力沉淀，得到上清液。

需说明的是，重力沉淀可以是通过沉淀池等物理手段进行的初步沉淀，切削液废水在过滤初期，沸水中含有的杂质较多、颗粒较大，此时通过重力方式自然沉淀，可以通过较低的成本有效降低杂质含量，避免了切削液废水直接通过过滤膜过滤，从而可以有效降低后续膜过滤工段上过滤膜或者滤芯的压力；重力沉淀可通过重力沉淀池100、斜板沉淀池200等不同形式的沉淀池来进行，在一些实施例中，参照图2所示，本申请采用重力沉淀池100级联斜板沉淀池200的组合方式，以获得更好的沉淀效果以及沉淀速度。

S200：初级过滤装置对上清液进行初步过滤，得到初级滤液。

需说明的是，初级过滤是将一些颗粒较大的物质进行过滤，比如本申请中，过滤≥50um的物质。在一些实施例中，可以采用精密过滤器300进行过滤，精密过滤器300作为一种高精度的过滤器件，可以有效地对上清液进行初步过滤，示例性地，参照图2所示的实施例，在经过步骤S100的重力沉淀式的粗过滤后，上清液中颗粒直径大于或等于50um的杂质将被精密过滤器300拦截，从而可以进一步地对切削液废水中的杂质进行分离。

S300：三相分离装置500对初级滤液进行三相分离，得到分离物；分离物包括分离水。

可以理解的是，三相分离主要是对切削液废水中油质、水和金属碎屑这三种成分进行分离，从而使切削液液进一步地变得纯净，需要说明的是，三相分离装置500中金属碎屑分离的过滤直径可以达到≥10um，其可作为超滤膜600过滤前的补充。在一些实施例中，可以采用向心泵分离器进行离心式三相分离，此种方式不仅能同时分离出悬浮油污和乳化的油污，而且乳化的油污可不用破乳，且能对≥10μm颗粒杂质也能一起分离，从而可以进一步地纯化切削液。

S400：超滤膜600对分离水进行超滤处理，得到可回收利用的切削液。

需说明的是，经过三相分离装置500的分离，到达超滤膜600处的废水已经不含或者少量含有油质，此时因长时间过滤而导致油质堵塞或者粘连超滤膜600的概率将大幅下降，经过超滤膜600过滤的废水不论是回收还是排放，都是符合标准的。需要说明的是，超滤膜600的过滤精度越高，最终排放的切削液中含有的杂质就越少，示例性地，本申请采用过滤精度为3um的超滤膜600。

因此，切削液废水依次经过重力沉淀、初级过滤装置、三相分离装置500最终到达超滤膜600处，在此期间，切削液废水通过重力沉淀的方式实现粗过滤，分离出大颗粒后取上清液进入精密过滤器300进行第一次精细过滤，过滤后的切削液废水中的杂质不论是颗粒直径还是数量都将进一步地减小，之后在三相分离装置500的作用下，油质、水、颗粒直径更小的固体被分离开来，并将分离水通过三相分离装置500的出水口输送至超滤膜600，在超滤膜600的作用下，分离水中的杂质被进一步分离，从而使分离后的切削液出水达到排放标准或者回收标准；在上述步骤中，在三相分离装置500的分离作用下，原本直接与超滤膜600接触的油质被分离出去后，超滤膜600只需过滤固体颗粒，无需受到油污的干扰，从而降低了自身受到油污影响而堵塞的概率，进而降低了超滤膜600需要清理或者更换的概率，有效地降低了过滤设备的维护成本。

可以理解的是，步骤S300中进行三相分离之前，本申请还包括但不限于以下步骤：

步骤S210：对初级滤液进行杀菌除臭。

需要说明的是，由于切削液废水中含有油质，在温度适宜的情况下，废水中的微生物会大量繁殖，从而产生臭味，通过对初级滤液进行杀菌除臭，可以降低切削液废水对空气的污染，以净化空气。

可以理解的是，本申请还包括但不限于以下步骤：

步骤S310：将金属碎屑进行金属回收。

步骤S320：将油质和超滤膜600经超滤处理后得到的浓缩液进行燃料回收利用

需要说明的是，参照整个水溶性切削液的回用方法，切削液废水的回收利用除了对切削液原液的回收，在分离阶段产生的金属固体物和油质以及超滤膜的过滤阶段产生的浓缩物同样可以回收，示例性地，金属固体物就通过金属回收标准回收，油质和浓缩物则可以作为燃料再利用，从而降低这些污染物排放到环境造成污染的概率，通过回收再利用的方式变废为宝，节约企业的运营成本。

可以理解的是，本申请的水溶性切削液的回用方法还包括但不限于以下步骤：

步骤S410：对切削液进行除锈。

需说明的是，在超滤膜600的作用下，超滤膜600的过滤出水在污染物方面已经达到了排放或者回用标准，通过对切削液添加除锈剂可以降低回收液中产生锈渍的概率，进而保证回收水可以直接作为切削液使用。

第二方面，参照图2，本申请提出了一种水溶性切削液的回用系统，其应用于第一方面的水溶性切削液的回用方法，该系统包括沉淀池、精密过滤器300、三相分离装置500和超滤膜600等沉淀及过滤器件，过滤器件之间均通过过滤管路800连通，需要说明的是，沉淀池与精密过滤器300之间的过滤管路800上还设有多个上料泵810，用于将沉淀池的上清液输送至精密过滤器300进行处理，其中沉淀池设有切削液入口和切削液出口，沉淀池的切削液出口与过滤管路800的入口端连通，沉淀池作为整个系统的第一级处理单位，切削液废水首先经过沉淀池的沉淀作用，之后通过切削液出口在过滤管路800的导流下，相继经过精密过滤器300、三相分离装置500和超滤膜600的分离与过滤，从而实现整套过滤流程。

可以理解的是，三相分离装置500作为一种多相分离器件，其设置于精密过滤器300与超滤膜600之间，用于实现油质、固体和水的分离，并将分离后的分离水送至超滤膜600处，超滤膜600作为最后一级过滤单位，其过滤精度需要符合切削液废水的排放或者回收标准，示例性地，本申请的超滤膜可以实现3um以上颗粒的过滤；进而通过沉淀池、精密过滤器300、三相分离装置500和超滤膜600之间的相互配合，实现切削液的回收利用且维护成本更低。

因此，通过在精密过滤器300的过滤工段与超滤膜600的过滤工段之间增加三相分离装置500的分离工段，当切削液依次经过沉淀池、精密过滤器300完成初步过滤后，通过三相分离装置500将初过滤的滤液进行固体、油质和水的三相分离，经过三相分离装置500分离后，不含或者少量含有油质的分离出水送到超滤膜600处进行进一步地过滤，此时超滤膜600受到油质影响的概率将大幅降低，进而超滤膜600需要更换或者清理的频率下降，从而保证实现切削液无害化处理的同时，降低过滤设备的维护成本。

可以理解的是，三相分离装置500具体可以为向心泵分离器，向心泵分离器设有滤液入口、油出口、固体出口和水出口，其中向心泵分离器的滤液入口通过过滤管路800与精密过滤器300的滤液出口连通，向心泵分离器的水出口通过过滤管路800与超滤膜600的滤液入口连通，向心泵分离器的油出口、固体出口与对应的燃料回收装置和金属回收装置连通；需要说明的是，向心泵分离器作为三相分离器的一种，从精密过滤器300过来的切削液废水通过离心分离的方式分离，由于废液中的轻液相—重液相—不溶性的固相的比重不同，这三相物质所受到的离心力大小不一样，从而可以从废液中单独分离出来，其中不溶性的固相通过固体出口排出，轻液相通过重力从油出口排出，重液相通过向心泵从水出口排出，采用离心分离的方式不仅能分离出悬浮油污，而且能分离乳化的油污，因此乳化的油污不需用添加药剂进行破乳，而且还能分离出一定直径大小的固体颗粒，示例性地，本申请的固体颗粒过滤精度为10um，从而在实现油质隔离的同时，对切削液废水中固体颗粒的进一步分离。

可以理解的是，水溶性切削液的回用系统还包括杀菌除臭装置400，其中杀菌除臭装置400位于精密过滤器300的工作工段与三相分离器的工作工段之间，通过对精密过滤器300的出水进行杀菌除臭，从而有效降低空气受到臭味污染的概率，需要说明的是，杀菌除臭装置400可以是通过紫外光照射的形式物理杀菌，采用物理杀菌，可以有效避免杀菌药剂的添加，从而在实现切削液回收回收利用的同时，整个处理流程对环境的污染更小。

可以理解的是，作为本申请的其中一个实施例，杀菌除臭装置400采用紫外光灯。

可以理解的是，在超滤膜600的过滤工段之后，超滤膜600的出水口处还设有除锈剂添加池700以及水回收装置，其中，除锈剂添加池700的入水口与超滤膜600的出水口连通，水回收装置的入口与除锈剂添加池700的出水口连通。通过往超滤膜600的出水中添加除锈剂，可以降低回收的切削液生锈的概率，从而保证回收的切削液的品质。

可以理解的是，沉淀池作为整个系统的第一级处理单位，其可以是单独的重力沉淀池100或者斜板沉淀池200，也可以是重力沉淀池100串联斜板沉淀池200的级联结构，无论是哪种结构，其本质都是通过重力沉淀来实现大通量的切削液废水的沉淀过滤。本申请并不对沉淀池的类型和数量做出限定，本领域技术人员可以根据需要合理设置。

综上所述，结合第一方面的水溶性切削液的回用方法和第二方面的装置，参照图1和图2的实施例，示例性地给出一个较为完整的切削液废水的回用流程，具体包括：

将产线收集的水溶性切削液用上料泵810输送至斜板沉淀池200，斜板沉淀池200下斜斗因为重力分离出大颗粒的杂质，取斜板沉淀池200的上清液使用上料泵810输送至精密过滤器300，精密过滤器300将≥50μm的金属等杂质拦截。然后通过紫外光灯设备除臭杀菌。经杀菌除臭后的切削液进入向心泵分离器进行三相分离、重相的水、≥10μm的颗粒杂质)，分离出的油污可用于燃料进行处理、金属颗粒则回收利用、重相的水则使用超滤膜600进行过滤分离，超滤膜将剩余的油质和≥3μm的金属杂质过滤分离后，超滤后的渗透液再添加微量除锈剂即可回用。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下，作出各种变化。

Claims (10)

1.一种水溶性切削液的回用方法，其特征在于，所述方法包括：

将切削液废水进行重力沉淀，得到上清液；

将所述上清液通过初级过滤装置进行初步过滤，得到初级滤液；

将所述初级滤液通过三相分离装置进行三相分离，得到分离物，所述分离物包括分离水；

将所述分离水通过超滤膜进行超滤处理，得到可回收利用的切削液。

2.根据权利要求1所述的水溶性切削液的回用方法，其特征在于，在进行三相分离之前，所述方法还包括：

对所述初级滤液进行杀菌除臭。

3.根据权利要求1所述的水溶性切削液的回用方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述切削液进行除锈。

4.根据权利要求1所述的水溶性切削液的回用方法，其特征在于，所述分离物还包括油质和金属碎屑，所述方法还包括：

将所述金属碎屑进行金属回收；

将所述油质和所述超滤膜经超滤处理后得到的浓缩液进行燃料回收利用。

5.一种水溶性切削液的回用系统，其特征在于，应用于权利要求1至4任意一项所述的水溶性切削液的回用方法，所述系统包括：

沉淀池，用于对切削液进行重力沉淀，得到上清液；

精密过滤器，用于对所述上清液进行初步过滤，得到初级滤液；

三相分离装置，用于对所述初级滤液进行三相分离，得到分离物，所述分离物包括分离水；

超滤膜，用于对所述分离水进行超滤处理，得到可回收利用的切削液；

其中，所述沉淀池设有与所述精密过滤器连接的切削液出口，所述精密过滤器的滤液出口与所述三相分离装置的滤液入口连通；所述三相分离装置的出水口与所述超滤膜的滤液入口连通。

6.根据权利要求5所述水溶性切削液的回用系统，其特征在于，所述三相分离装置为向心泵分离器，所述向心泵分离器设有滤液入口、油出口、固体出口和水出口，所述向心泵分离器的滤液入口与所述精密过滤器的滤液出口连通，所述向心泵分离器的水出口与所述超滤膜的滤液入口连通，所述向心泵分离器的油出口、固体出口分别与对应的燃料回收装置和金属回收装置连通。

7.根据权利要求5所述水溶性切削液的回用系统，其特征在于，还包括杀菌除臭装置，所述杀菌除臭装置设置于所述精密过滤器与所述三相分离装置之间。

8.根据权利要求7所述的水溶性切削液的过滤、回用系统，其特征在于，所述杀菌除臭装置为紫外光灯。

9.根据权利要求5所述的水溶性切削液的回用系统，其特征在于，还包括水回收装置以及除锈剂添加池，所述除锈剂添加池的入水口与所述超滤膜的出水口连通，所述水回收装置的入口与所述除锈剂添加池的出水口连通。

10.根据权利要求5所述的水溶性切削液的回用系统，其特征在于，所述沉淀池包括重力沉淀池和/或斜板沉淀池。

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