金属切削液在机械加工中广泛使用,但其污水处理因含油、乳化液、重金属及化学添加剂等成分,具有高COD(化学需氧量)、高BOD(生化需氧量)、难降解等特点。
以下是山东智博环境工程有限公司金属切削液污水处理的主要工艺及详细说明,结合物理、化学和生物处理方法,形成系统化处理流程:
一、预处理阶段
目标:去除大颗粒悬浮物、浮油及调节水质,为后续处理创造条件。
隔油池
原理:利用油水密度差,通过重力分离浮油。
操作:设置斜板或波纹板增加分离面积,停留时间1-2小时,去除80%以上浮油。
注意事项:需定期清理油渣,防止堵塞。
气浮法
原理:通过微气泡吸附油滴和悬浮物,使其浮至水面被刮除。
类型:
溶气气浮(DAF):压力溶气后释放微气泡,适用于乳化油处理。
电解气浮:通过电解产生氢气和氧气气泡,适用于小规模处理。
效果:可去除90%以上乳化油和悬浮物,COD降低30%-50%。
化学破乳
原理:投加破乳剂(如硫酸铝、聚合氯化铝)破坏乳化液稳定性,使油滴聚集。
操作:在调节池中混合破乳剂,pH控制在6-8,反应时间15-30分钟。
注意事项:需根据水质调整破乳剂种类和投加量,避免过量导致二次污染。
二、主处理阶段
目标:通过化学或生物方法降解有机物,降低COD和BOD。
化学氧化法
Fenton氧化:
原理:Fe²⁺催化H₂O₂生成羟基自由基(·OH),强氧化分解有机物。
操作:pH控制在3-4,Fe²⁺与H₂O₂摩尔比1:5-1:10,反应时间1-2小时。
效果:COD去除率可达60%-80%,但需后续中和处理。
臭氧氧化:
原理:臭氧直接氧化或通过·OH间接氧化有机物。
适用场景:对难降解有机物(如苯系物)效果较好,但成本较高。
生物处理法
活性污泥法:
原理:利用微生物代谢降解有机物,需控制溶解氧(DO)和污泥龄。
改进工艺:
SBR(序批式活性污泥法):间歇进水、曝气、沉淀和排水,适应水质波动。
MBR(膜生物反应器):结合膜分离技术,提高污泥浓度和出水水质。
生物接触氧化法:(山东智博环境工程有限公司)
原理:填料上附着生物膜,通过接触氧化降解有机物。
优势:抗冲击负荷能力强,适用于高浓度废水。
电化学法
原理:利用电极反应生成氧化剂(如·OH、Cl₂)降解有机物。
类型:
电凝聚:铝或铁电极溶解生成絮凝剂,同时产生气泡辅助分离。
电芬顿:结合电化学和Fenton反应,提高氧化效率。
效果:COD去除率可达70%-90%,但能耗较高。
三、深度处理阶段
目标:进一步去除残留污染物,满足回用或排放标准。
膜分离技术
超滤(UF):
原理:截留分子量5000-100000的颗粒,去除乳化油和胶体。
操作:压力0.1-0.5 MPa,通量50-100 L/(m²·h)。
反渗透(RO):
原理:高压下溶剂通过半透膜,截留溶解性盐和小分子有机物。
效果:出水水质接近纯水,可回用于冷却或清洗。
吸附法
活性炭吸附:
原理:利用多孔结构吸附有机物和重金属。
操作:颗粒活性炭(GAC)或粉末活性炭(PAC),接触时间30-60分钟。
改性吸附剂:
如壳聚糖改性材料:提高对特定污染物(如苯酚)的选择性吸附。
高级氧化技术(AOPs)
臭氧-活性炭联用:臭氧氧化与活性炭吸附协同作用,提高处理效率。
光催化氧化:TiO₂等催化剂在紫外光下生成·OH,降解难降解有机物。
四、污泥处理与资源化
目标:减少污泥体积,实现资源回收或安全处置。
污泥脱水
设备:板框压滤机、带式压滤机或离心脱水机。
调理剂:投加聚丙烯酰胺(PAM)提高脱水效率。
资源化利用
油回收:从隔油池和气浮池收集的浮油可提炼为工业用油。
重金属回收:通过化学沉淀或离子交换回收废水中的铜、镍等重金属。
五、工艺选择与优化建议
水质分析:根据切削液类型(水溶性、半合成、纯油)和污染物浓度选择工艺。
组合工艺:例如“预处理(气浮+化学破乳)+主处理(Fenton氧化)+深度处理(UF+RO)”。
自动化控制:通过在线监测pH、COD、ORP等参数,实现工艺动态调整。
成本效益:平衡处理效果与运行成本,优先选择低能耗、易维护的工艺。