切削液污水處理設備的應用與選擇

一、切削液廢水現(xiàn)狀及處理需求

隨著中國工業(yè)技術的發(fā)展，航空航天、汽車零部件、鋼鐵加工等金屬加工行業(yè)以及用于硬件精密加工（CNC）的切削液使用量越來越多，產(chǎn)生了大量的切削液廢水。切削液通?？煞譃橛突邢饕海ㄖ鳚櫥┖退邢饕海ㄖ骼鋮s），其中水基切削液又可分為乳化液、微乳化液（半合成）以及化學合成液三個種類。切削液廢水中的添加物會阻礙微生物活性，難以分解，對自然環(huán)境存在著巨大的安全隱患，且COD濃度高，成分復雜，處理成本高。同時，切削液在使用過程中，會混入細切屑、磨屑、砂輪沫和灰塵等雜質(zhì)，其使用和廢液處理已受到環(huán)保法規(guī)日益嚴格的制約，必須經(jīng)過嚴格處理才能排放。

二、常見切削液污水處理方法

（一）物理處理

物理處理主要是使廢液中的懸浮物（指粒徑在1um以上的鉆屑、研磨粉、污油等）與水溶液分開。常見的方式有以下幾種：

1. 沉淀：通過重力作用使廢水中的懸浮物沉淀到底部，適用于去除大顆粒雜質(zhì)。優(yōu)點是操作簡單，成本低；缺點是去除效果有限，不能去除溶解性污染物。

2. 過濾：通過過濾介質(zhì)去除廢水中的懸浮物和顆粒物。優(yōu)點是去除效果較好；缺點是需要定期更換過濾介質(zhì)，維護成本高。

3. 吸附：利用吸附劑（如活性炭）去除廢水中的有機物和重金屬。優(yōu)點是去除效果好，適用于處理低濃度廢水；缺點是吸附劑成本高，再生困難。

4. 離心分離：利用離心設備進行離心分離，根據(jù)懸浮物和水的密度差實現(xiàn)分離。

（二）化學處理

化學處理主要是處理物理處理中未分離的微懸浮顆粒或膠體狀顆粒（顆粒直徑為0.001 - 10um的物質(zhì)）或廢液中的有害成分。

1. 中和：通過添加酸堿調(diào)節(jié)廢水的pH值，使其達到排放標準。優(yōu)點是操作簡單，效果顯著；缺點是可能產(chǎn)生大量中和渣，需要妥善處理。

2. 氧化：利用氧化劑（如臭氧、過氧化氫）去除廢水中的有機物 。優(yōu)點是去除效果好，反應迅速；缺點是氧化劑成本高，操作復雜。

3. 還原：利用還原劑去除廢水中的重金屬離子。優(yōu)點是適用于處理含重金屬廢水；缺點是還原劑可能產(chǎn)生二次污染。

（三）生物處理

生物處理主要是處理物理化學處理難以去除的廢液中的有機物（如有機胺、非離子活性劑、多元醇）。

1. 活性污泥法：利用活性污泥中的微生物去除廢水中的有機物。優(yōu)點是處理效果好，運行穩(wěn)定；缺點是需要較高的污泥濃度，占地面積大。

2. 生物膜法：利用附著在生物膜上的微生物去除廢水中的有機物。優(yōu)點是占地面積小，處理效率高；缺點是生物膜容易堵塞，需要定期清洗。

3. 生物接觸氧化法：結(jié)合活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點，提高處理效率。優(yōu)點是處理效果好，占地面積??；缺點是設備復雜，運行維護成本高。

三、典型的切削液污水處理設備——低溫真空蒸餾系統(tǒng)

（一）設備介紹

以帝昂天科廢液低溫蒸發(fā)器設備為例，這是一種低溫濃縮蒸發(fā)處理設備，可將切削液、乳化液、研磨液等進行廢液凈化處理。它能在33℃左右對廢水進行低溫蒸餾，將污水變成凈化的工藝設備，具有環(huán)保節(jié)能的特點。

（二）產(chǎn)品參數(shù)

1. 每小時產(chǎn)量：10 - 100L/H。

2. 適用對象：水溶性液體。

3. 處理量：200 - 2000L/D。

4. 廢棄物：5 - 15%。

5. 出水水質(zhì)（COD）：300左右。

6. 回收利用率：85 - 95%。

（三）產(chǎn)品特點

1. 節(jié)能：在真空環(huán)境下蒸發(fā)（約 - 96Kpa），普通空調(diào)類能耗比為1:3.5，此設備利用壓縮機的熱源加熱，用冷量進行冷凝，能耗比相當1:7，也就是每用1KW的電能，輸出了7KW的能量。

2. 電源：380V/50Hz/三相五線制。

3. 熱交換器材質(zhì)：為不銹鋼316L，可選配鈦合金或其他。

4. 釜體材質(zhì)：為不銹鋼304或者316L，使用壽命長。

5. 運行優(yōu)勢：在低溫、真空狀態(tài)下蒸發(fā)濃縮，環(huán)境安全的設計，實現(xiàn)24小時全自動運行，具有自動清洗功能；對工業(yè)廢水，具備出色的環(huán)保處理能力。

（四）設備效益

1. 運行成本低：僅靠壓縮空氣和節(jié)能電。廢液低溫蒸發(fā)系統(tǒng)設備的運行成本優(yōu)勢非常顯著，僅靠壓縮空氣帶動除渣，在電能運作下平穩(wěn)運行，使用電能較平穩(wěn)，采用該系統(tǒng)對企業(yè)的競爭力將有極大的提升。

2. 處理水質(zhì)質(zhì)量更高：降低COD的蒸發(fā)量，傳統(tǒng)MVR蒸發(fā)器設備在使用時，操作人員所檢測的COD達到2000，而廢液低溫蒸發(fā)系統(tǒng)的COD含量在300以下，符合標準HJ - T399 - 2007。

3. 其他優(yōu)勢：無需原生蒸汽，無需外置輔助加熱系統(tǒng)；原液不易高溫揮發(fā)，不易結(jié)晶、結(jié)垢。

四、蒸發(fā)工藝處理切削液廢水流程

采用離心—蒸餾聯(lián)合處理機械加工業(yè)切削液廢水的蒸發(fā)工藝流程如下：

（一）固液分離

將切削液廢水在旋流分離裝置內(nèi)進行固液分離，去除其中絕大部分的固體顆粒雜質(zhì)，如粉泥塵、鑄鐵碎屑等。

（二）蒸餾處理

將處理后的廢水通入減壓蒸餾裝置（電加熱蒸發(fā)器、MVR降膜蒸發(fā)器）內(nèi)進行蒸餾，同時回收水資源并對未處理的切削液廢水進行預熱。

（三）分離目的實現(xiàn)

通過上述步驟，實現(xiàn)切削液廢水中水與絕大部分雜質(zhì)的分離的目的。結(jié)合工業(yè)常用蒸發(fā)技術，先使用旋流分離技術預處理廢水，除去固體雜質(zhì)，再將其預熱后通過降膜蒸發(fā)的方式進行濃縮，最后通過MVR（機械蒸汽再壓縮）降膜蒸發(fā)的方式將其濃縮。

五、不同處理方法及設備的優(yōu)缺點對比

（一）物理處理設備

沉淀設備操作簡單成本低，但處理效果有限；過濾設備去除效果較好，但維護成本高；吸附設備對低濃度廢水處理效果好，但吸附劑成本高且再生困難。

（二）化學處理設備

中和設備操作簡單效果顯著，但會產(chǎn)生中和渣；氧化設備去除有機物效果好，但氧化劑成本高且操作復雜；還原設備適用于含重金屬廢水，但可能產(chǎn)生二次污染。

（三）生物處理設備

活性污泥法處理效果好且運行穩(wěn)定，但占地面積大；生物膜法占地面積小且處理效率高，但生物膜易堵塞；生物接觸氧化法綜合了前兩者優(yōu)點，但設備復雜運行維護成本高。

（四）低溫真空蒸餾系統(tǒng)

優(yōu)點是節(jié)能、處理水質(zhì)好、運行成本低、可自動運行等；缺點可能是設備前期投資相對較高。

六、切削液污水處理設備的選擇建議

（一）根據(jù)廢水水質(zhì)選擇

不同的金屬加工、鋼鐵制造、軸承加工廠生產(chǎn)工藝不同，所產(chǎn)生廢水水質(zhì)也會不同。如果廢水主要含大顆粒雜質(zhì)，可優(yōu)先考慮沉淀或過濾設備；如果含有機物和重金屬，吸附或化學處理設備可能更合適；對于有機物含量高且難以處理的廢水，生物處理設備或蒸發(fā)工藝設備可作為選擇。

（二）考慮處理規(guī)模

企業(yè)應根據(jù)自身切削液廢水的產(chǎn)生量來選擇合適處理規(guī)模的設備。如果廢水產(chǎn)生量較小，可選擇小型的處理設備；如果廢水產(chǎn)生量大，則需要大型的處理設備，如帝昂天科廢液低溫蒸發(fā)器設備有不同的處理量可供選擇。

（三）結(jié)合成本因素

包括設備的購買成本、運行成本、維護成本等。一些設備雖然購買成本低，但運行和維護成本高；而一些先進的設備可能購買成本高，但長期運行成本低，如低溫真空蒸餾系統(tǒng)雖然前期投資可能較高，但節(jié)能效果好，運行成本低。

（四）關注環(huán)保要求

要確保所選設備處理后的水質(zhì)能達到環(huán)保法規(guī)的排放標準，如低溫真空蒸餾系統(tǒng)處理后的COD含量符合標準HJ - T399 - 2007?？傊髽I(yè)在選擇切削液污水處理設備時，要綜合多方面因素進行考慮，以找到最適合自己的處理設備和工藝。