切削液污水處理設備

一、污水特性與處理難點

切削液污水主要來源于機械加工、汽車制造、精密儀器等行業(yè)的機床冷卻液更換、清洗廢水及地面沖洗水，具有以下污染特征：

?高濃度油類污染物?：含礦物油（5-20%）、乳化油（COD 5000-30000mg/L）、切削液添加劑（防銹劑、殺菌劑、極壓劑）；

?重金屬污染?：含鐵（50-500mg/L）、銅（5-50mg/L）、鋅（10-100mg/L）等金屬碎屑及離子；

?難降解有機物?：如表面活性劑（烷基酚聚氧乙烯醚）、苯并三氮唑（BTA）、甲醛（殺菌劑殘留）；

?微生物滋生?：長期循環(huán)使用導致細菌（如硫酸鹽還原菌）繁殖，產(chǎn)生惡臭及生物粘泥；

?水質(zhì)波動大?：受加工材料（鑄鐵、鋁合金）、切削液類型（乳化液、半合成液）影響，pH值6-10，電導率2000-10000μS/cm。

若未經(jīng)處理直接排放，易造成水體富營養(yǎng)化、土壤重金屬污染及生物毒性，需針對性設計“破乳-脫油-氧化-分離”協(xié)同工藝。

二、處理工藝流程設計

采用“預處理-油水分離-物化降解-深度凈化”四級工藝，典型流程如下：

1. ?預處理階段?

?格柵過濾?：

攔截金屬碎屑、切屑等大顆粒雜質(zhì)（SS去除率≥30%）；

?調(diào)節(jié)池?：

均衡水質(zhì)水量，配備pH自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)（投加H?SO?或NaOH），控制pH 7-8.5；

?離心分離?：

高速離心機（轉(zhuǎn)速3000-6000rpm）分離游離油及金屬粉末，油分去除率≥70%。

2. ?破乳脫油階段?

?破乳反應器?：

投加破乳劑（如聚合氯化鋁PAC+陽離子PAM），破壞乳化液穩(wěn)定性，COD去除率40-60%；

?溶氣氣浮機（DAF）?：

微氣泡（20-50μm）吸附油滴及膠體顆粒，表面負荷3-6m3/m2·h，油分去除率≥95%；

?膜分離系統(tǒng)?：

超濾（UF）膜截留分子量5000-20000Da的乳化油，產(chǎn)水含油量≤50mg/L。

3. ?物化處理階段?

?芬頓氧化（Fenton）?：

H?O?與Fe2?催化生成羥基自由基（·OH），降解苯并三氮唑等難降解有機物，反應條件：pH=3-4，H?O?投加量2-5kg/m3，COD去除率70-85%；

?臭氧催化氧化?：

臭氧（O?）聯(lián)合UV/TiO?分解表面活性劑及殺菌劑殘留，B/C比提升至0.4以上。

4. ?生化與深度處理?

?水解酸化池?：

將大分子有機物轉(zhuǎn)化為小分子酸類，提高可生化性；

?MBR膜生物反應器?：

耐油耐鹽菌種+PVDF超濾膜（孔徑0.1μm），污泥濃度（MLSS）8000-15000mg/L，出水COD≤100mg/L；

?活性炭吸附塔?：

顆?；钚蕴浚ǖ庵怠?000mg/g）吸附微量有機物及色度，保障回用水質(zhì)；

?反滲透（RO）系統(tǒng)?：

脫鹽率≥98%，產(chǎn)水電導率≤50μS/cm，回用于機床冷卻液配制，濃水蒸發(fā)結晶處理。

三、核心設備組成與參數(shù)

1. ?預處理單元?

?自清洗籃式過濾器?：

316L不銹鋼濾網(wǎng)（孔徑100-500μm），處理量5-50m3/h，壓差報警自動反沖；

?離心油水分離機?：

臥式螺旋卸料，處理量1-20m3/h，分離因數(shù)≥3000G。

2. ?物化處理單元?

?溶氣氣浮機?：

溶氣壓力0.3-0.5MPa，溶氣效率≥90%，刮渣機功率1.5kW；

?芬頓氧化塔?：

316L不銹鋼內(nèi)襯PTFE，ORP監(jiān)測范圍-1000~1000mV，反應時間1.5-2小時。

3. ?膜分離與生化單元?

?超濾（UF）膜組?：

PVDF材質(zhì)中空纖維膜，通量30-50L/m2·h，耐油污清洗（pH 1-13）；

?MBR膜組件?：

抗污染涂層設計，化學清洗周期≥60天，跨膜壓差≤30kPa。

4. ?智能控制單元?

?中央控制平臺?：

實時監(jiān)測COD、油分、ORP、膜通量等參數(shù)，自動調(diào)節(jié)藥劑投加與膜清洗頻率；

?物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)?：

支持手機APP遠程監(jiān)控設備狀態(tài)、生成運維報告及能耗優(yōu)化建議。

四、技術優(yōu)勢與創(chuàng)新

1. ?高效去污與資源回用?

組合工藝對油分、COD、重金屬去除率分別達99%、95%、98%，出水滿足《污水綜合排放標準》（GB 8978-1996）一級標準；

RO產(chǎn)水回用率≥70%，減少切削液新液購置成本50%以上。

2. ?抗污堵與長周期運行?

UF膜表面親油改性，耐受高濃度乳化油沖擊；

MBR系統(tǒng)采用高耐鹽菌種，耐受電導率≤15000μS/cm。

3. ?模塊化與智能化?

設備按功能模塊（預處理、破乳、膜分離）拼裝，單套處理規(guī)模1-100m3/d；

智能加藥系統(tǒng)動態(tài)匹配水質(zhì)波動，噸水處理成本8-15元。

4. ?低碳與安全設計?

余熱回收系統(tǒng)利用氧化反應熱預熱進水，能耗降低20%；

防爆設計（Ex d IIB T4）處理含VOCs廢氣，符合ATEX防爆認證。

五、應用場景與案例

1. ?汽車零部件加工廠（浙江）?

?處理規(guī)模?：日處理50噸，采用“離心分離+芬頓+MBR+RO”工藝；

?運行效果?：

COD從25000mg/L降至80mg/L，油分從8000mg/L降至15mg/L；

年回收切削液母液超30噸，設備投資回收期3.2年。

2. ?精密機械制造企業(yè)（江蘇）?

?技術亮點?：

臭氧催化氧化替代活性炭吸附，危廢量減少70%；

RO濃水蒸發(fā)結晶回收氯化鈉（純度≥95%），實現(xiàn)危廢“近零排放”。

六、環(huán)保與經(jīng)濟價值

?環(huán)境效益?：

年減排COD 150噸、廢油50噸，避免地下水污染風險；

回用水替代工業(yè)新鮮水消耗，節(jié)水率≥60%。

?經(jīng)濟效益?：

中型加工線設備投資80-200萬元，切削液回用收益+環(huán)保補貼，回收期2-4年；

符合《國家危險廢物名錄》豁免條件（HW09），降低危廢處置成本80%。

七、總結

切削液污水處理設備通過“破乳-氧化-膜分離-資源化”技術鏈，高效解決高油分、高COD、重金屬復合污染難題。結合智能控制與模塊化設計，為機械加工行業(yè)提供經(jīng)濟、安全的廢水治理方案，推動綠色制造與循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展。