切削液废液处理技术及研究进展

第31卷第1期2010年2月热处理技术与装备

RECHULIJISHUYUZHUANGBEIVol.31,No.1Feb,2010

・综　　述・

切削液废液处理技术及研究进展

杨　桥,张秀玲

(河北理工大学化工与生物技术学院,河北唐山　063009)

摘　要:机械加工业产生大量的切削液废液,如果这些废液不经处理直接排放,必然会对环境造成污

染。本文综述了切削液废液处理技术及研究进展。关键词:切削液废液;处理技术;研究进展中图分类号:　TG501.5　文献标识码:　B　　文章编号:1673-4971(2010)01-0001-03

TreatmentTechnologyandResearchProgressofCuttingFluidWaste

YANGQiao,ZHANGXiu(CollegeofChemicalEngineeringandBUniversity,)

Abstract:prlargeamountsofcuttingfluidwaste.Ifthesewastewatertreatment,itmustcausetheenvironmentalpollution.Inthispa2per,thetreatandresearchprogressofcuttingfluidwastearesummarized.Keywords:cuttingfluidwaste;treatmenttechnology;researchprogress

0　前言

活性炭,由于活性炭价格较贵,吸附容量有限,再生比较困难,因此一般只用作低浓度含油废水或深度处理。吸附树脂是近年来发展起来的一种新型有机吸附材料,性能良好,易于再生和重复使用。1.2　膜分离法

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,同时产生大量的废液。对环境和人体都造成污染和损害,因此必须寻求一种合适的高效方法处理这些废液,达到保护环境的目的。

目前切削液废液的处理方法主要有物理、化学和生物三大类,各有优缺点,不同企业应根据自身的实际情况选择相应的处理方法。1　物理处理法1.1　吸附法

膜分离法处理切削液废液有超滤和反渗透两种方式。1.2.1　超滤法

超滤是对料液施加一定压力后,高分子物质、胶体物质因膜表面及微孔的一次吸附,在孔内被阻塞而截留及膜表面的机械筛分作用等三种方式被超滤膜阻止,而水和低分子物质通过膜,从而达到净化目的

[1]

吸附法是利用多孔性物质吸附水中污染物,吸附水中污染物的物质称作吸附剂。常用的吸附剂是

。

超滤法的关键是寻找高效高渗透性膜和提高处

收稿日期:2009-09-09

作者简介:杨桥(1985-),男,在读硕士,主要从事精细化学品的开发与研究。

联系电话:[1**********];E-mail:[email protected]

・2・

[2]

热处理技术与装备第31卷

理量。王静荣,吴光夏等人选用氯甲基化聚砜和聚

2　化学处理法

砜共混中空纤维膜,对乳化油废水进行了超滤实验。确定适宜操作温度为50℃,进口压力为0.12Mpa,出口压力为0.10Mpa,并采用0.1mol/LHCl作为清洗剂,膜性能恢复效果最佳。

超滤法处理乳化废水不需要破乳即能实现油水分离,过程相对简单,具有占地面积小、不产生新的污泥、可实现自动控制等优点。但其投资大、需对废水进行严格的预处理,有时经超滤后的渗滤液,COD含量还是比较高,需进一步处理。1.2.2　反渗透法

化学处理法适宜处理大量的含油废液,通常比物理处理法更具经济性,一般分为酸化法、电化学法和絮凝法。2.1　酸化法

酸化法就是往废乳液中加入一定量的酸,使其产生化学反应,以达到破乳的目的。投入到废液中的酸最好是酸洗金属件下来的废酸,这样可以达到以废治废的目的。但目前适合处理废液的废酸种类有限,因此使用这种方法受到很大的限制。2.2　电化学法

反渗透法和超滤法类似,但它采用了更高压力和质密的半透膜。和自然渗透相反,它使水从半透膜的高浓度一侧流向低浓度一侧,可以选择性的阻挡与水分子处于同一数量级的溶剂分子和离子。

液,,处理

[3]

电化学法是在废液中插入电极或加入电解质,。

[6]

2

.,=7,NaCl投加量为15min,极板间距为15～18mm

,使水中CODCr的去除率达95.3%,乳化油去除率可以达97.6%。

电解法具有结构简单、操作容易、处理效果好、占地面积小等优点。但其投药量大、阳极金属消耗量大、需要大量的盐类做辅助药剂。有时仅电解处理废液仍不能达标,需进行后处理方可达标。同时电解法处理废乳化液,产生大量的泡沫浮渣,对泡沫浮渣需进行消泡和处置。电解法一般专用于处理含大量油少量水的乳浊液,但大部分含油废水含大量水少量油。2.3　絮凝法

。。1.3　气浮法

气浮法原理是设法使水中产生大量的微气泡,形成水、气、及被去除物质的三相混合体。在界面张力、气泡上升浮力和静水压力差等多种力的共同作用下,促进微细气泡粘附在被去除的微小油滴上,因粘合体密度小于水而上浮到水面,从而使水中油粒被分离去除。

气浮法可以分为布气气浮法、电气浮法、生物及化学气浮法、溶气气浮法。其中加压气浮法是最常用的一种油水分离气浮技术,这种技术处理效率高,操作容易控制。为进一步提高气浮效果,一般采用投加混凝剂,助凝剂和其它药剂等措施人

[5]

[4]

絮凝法是目前国内外采用最多的处理切削液废液的方法。它是在废液中加入一定量的絮凝剂,絮凝剂溶解在水中,经水溶解一般都成为胶体状态存在。这些胶态聚合物,在水中静电引力、范德华力、氢键、配位体等的物理化学作用产生吸附现象,从而破坏废液中物质的稳定性,使其相互聚集为数百微米以至数百毫米的絮凝体。再借助沉降、过滤或气浮等常规固液分离方法去除

[7]

。陆斌等

采用两级混凝气浮2生物接触氧化工艺处理金

属加工行业乳化液废水,CODCr的平均去除率为99.55%,油为99.91%,出水各项指标均达到污水综

合排放标准。

气浮法具有处理废液量大、处理效果高、环保等优点,但其占地面积大、有时能耗过高(如电气浮法)。

。

絮凝剂分为无机、有机高分子和微生物絮凝剂三大类。常用的无机絮凝剂有硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等。后来在传统的铝盐和铁盐的基础上发展出合成聚合硫酸铝、聚合硫酸铁等新型的水处

第1期杨　桥等:切削液废液处理技术及研究进展・3・

理絮凝剂。有机高分子絮凝剂有天然高分子和合成高分子两大类,其中丙烯酰胺系列有机高分子絮凝剂以其分子量高,絮凝架桥能力强而显示出在水处理中的优越性。微生物絮凝剂主要由国外开发生产,其中以红平红球菌及由此制成的NOC21为目前发现的最佳微生物絮凝剂,但其生产成本过高

[8]

解,最后产生甲烷和二氧化碳等气体。用此法处理污水中的污染物,运行中无需曝气,动力能源消耗低,且剩余污泥量小,运行操作简便。发展中国家在发展经济的同时也越来越注重环境的保护,厌氧技术作为低能耗的污水处理技术具有广阔的应用前景

[11]

。。但是,厌氧菌繁殖较慢,对毒物敏感,对环境

由于切削液废液的组成成份比较复杂,单种絮凝剂难以发挥最佳效果,一般采用投放多种药剂并配合其它处理方法来达到最佳的处理效果。程刚等人

[9]

条件要求严格,最终产物还要需氧生物处理。4　结语

采用破乳2混凝2光催化化学氧化法处理废切

企业应根据自身的性质、规模以及经济承载能力等方面的因素选择适合的废液处理方法。同时,新型绿色环保切削液的开发和使用也是今后的发展趋势。

削液,其CODCr去除率为99.5%,脱色率为100%,出水达到了国家一级标准。

絮凝法具有投药量小,成本低,净化效果好等优点,但对废液中的油滴去除效果较差。3　生物处理法

],.[J].油

物质,大量的有机物,,基本上都要伴随生物处理法。可分为需氧生物处理法和厌氧生物处理法。3.1　需氧生物处理法

,2002,12(2):11-13.

[]　王静荣,吴光夏.超滤法处理乳化油废水的研究[J].环

境科学,1997(18):53.

[3]　巩清叶.废切削液的处理与排放[J].石油商技,2006,

24(6):28-30.

[4]　邹家庆.工业废水处理技术[M].北京:化学工业出版

社,2003:247-248.

[5]　陆斌,陆晓干.一种含油乳化液废水处理技术的工程应

用这种方法处理废液时,需要供给微生物充足的氧和各种必要的营养源,如碳、氮、磷以及钾、镁、钙、硫、钠等元素。同时应控制微生物的生存条件,如pH宜为6.5～9,水温宜为10～35℃等。因此存在动力能源消耗大、剩余污泥处理困难等缺点。主要方法有活性污染法、生物膜法、氧化塘法等。

张耀斌等

[10]

用[J].环境工程,2001(3):12.

[6]　方淑颖.电解法处理乳化废液的试验研究[J].青海环

境,2006,16(4):179-182.

[7]　徐晓军.化学絮凝剂作用原理[M].北京:科学出版社,

2005:72-73.

[8]　韩玉琨.浅谈微生物絮凝剂在废水治理中的应用[J].

科技信息,2008(22):36.

[9]　程刚,路小彬,李艳.破乳2混凝2光催化化学氧化法处理

利用适当混凝对废乳化液破乳絮

凝,出水通过生物接触氧化装置,然后辅以煤渣灰吸附。可使CODCr为15660mg/L、油含量为13600mg/L、pH≈11,且外观呈乳白色的废乳化液。CODCr

废切削液新工艺[J].纺织高校基础科学学报,2006,19

(4):376-379.

[10]　张耀斌,王鸿道.混凝2生物接触氧化2煤渣灰吸附工艺

为88mg/L、含油量为3.1mg/L、pH=7.1,清澈透明、无色无嗅的出水,并回收乳化油,减轻了由于混凝絮渣引起的二次污染。3.2　厌氧生物处理法

治理废乳化液的研究[J].环境保护,1996(10):16-17.

[11]　韩博,李永峰,王婧婧等.厌氧生物处理工艺的现状与

发展前景[J].上海工程技术大学学报,2008,22(2):

156-161.

废液在厌氧细菌的作用下将污泥中的有机物分