高浓度乳化切削废液处理工艺的策划与实施

高浓度乳化切削废液处理工艺的策划与实施
万阳; 江益群; 杨学文; 黄岗; 张旭; 于建新; 王杰
【期刊名称】《《电镀与涂饰》》
【年(卷),期】2019(038)022
【总页数】4页(P1242-1245)
【关键词】切削液; 废水处理; 破乳; 气浮; 微电解; 催化氧化; 絮凝; 曝气生物滤池【作者】万阳; 江益群; 杨学文; 黄岗; 张旭; 于建新; 王杰
【作者单位】安徽华菱汽车有限公司安徽马鞍山 243061; 重型专用车发动机安徽省重点实验室安徽马鞍山 243061
【正文语种】中文
【中图分类】X789
发动机机加工生产线大量应用金属切屑液，使用过程中切削液需进行稀释。

大多数槽液均会在使用过程中变脏、变浑浊或细菌超标，散发出如烧碱、醇类、胺类等刺激性气味，甚至腥臭，对人体和作业环境造成较大损害和污染，此时就需要进行换液。

高浓度废切屑液属于“三废”，需严格进行处理。

本文重点阐述某厂高浓度乳化切削废液处理工艺的策划与实施。

1 废切削液特征分析及污水排放标准
该工厂的高浓度废切削液主要含有大量乳化剂，如烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨糖醇聚氧乙烯醚、脂肪酸酰胺等，还有助溶剂、防锈剂、杀菌剂、消
泡剂、抗氧化剂、乳化油等高分子难降解有机物，属高浓度乳化难降解废水。

其各项水质指标见表1。

表1 废切削液的各项指标Table 1 Properties of the waste cutting fluid
废水处理后要求达到当地外排污水标准及《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)中的三级标准，主要控制指标见表2。

表2 排放标准Table 2 Emission limits
2 高浓度乳化切削废液处理工艺策划
根据废切削液水质分析，在进行工艺设计时需充分考虑如下因素：
(1) 合理设置足够容量的调节系统，充分发挥调节功能，减少进水水质和水量波动对后续处理系统的影响，使系统具有一定的抗冲击负荷能力。

(2) 采用成熟且大规模化应用过的多元微电解+催化氧化预处理技术，充分运用同类废水的处理经验，优化设计参数，提高后续好氧处理系统的抗风险能力。

(3) 由于进水水质、水量的波动，进行流程设计时所选工艺本身应具有较强的抗冲击负荷能力，能够适应污水水质、水量的变化，减少人为或通过仪表控制来频繁改变运行情况。

污水处理装置应能在不同工况下调节负荷，始终在最理想、最经济的状态下运行。

(4) 结合水质状况和处理厂家在难降解化工废水处理方面的工程实践经验，决定采用“破乳+气浮+电解+催化氧化+絮凝+曝气生物滤池”的处理工艺。

通过该工艺的处理，可大幅度去除有机物，降低了后续系统的有机负荷和毒性，同时提高了废水的可生化性。

(5) 中和絮凝沉淀工艺过程通过在污水中添加碱、PAC(聚合氯化铝)或者PAM(聚丙烯酰胺)来实现。

PAC 水溶性较好，在溶解的过程中伴随电化学、凝聚、吸附、沉淀等物理化学反应，絮凝体形成快且粗大，活性高，沉淀快，对高浊度水的净化效果明显。

PAM 则具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的摩擦阻力。

废水处理流程如图1 所示。

图1 废水处理流程Figure 1 Process flow of wastewater treatment
2.1 污水调节系统的工程设计
2.1.1 调节池
用于调节水量、均化水质，配备耐酸碱氟塑料离心泵，将废水提升至破乳反应器。

2.1.2 破乳反应器
通过投加药剂令废水破乳，配备氯化钙自动加料及计量装置。

2.1.3 高效气浮设备
为去除废水中的石油类及悬浮物，配备搅拌系统、溶气系统、回流系统、刮渣系统及混凝剂/絮凝剂自动加料与计量装置。

2.1.4 中间水箱
储存中间水并设置pH 调整区域，配备不锈钢搅拌机、中间水箱提升泵、硫酸自动加料及计量装置。

2.2 工艺过程
2.2.1 乳化液类废水破乳系统
将高浓度乳化液、切削液等含油废水收集后，首先经过物理方法除浮油，然后通过破乳去除乳化油等。

考虑到油类物质破乳后密度较小，采用重力沉淀分离的话较慢，而且可能出现漂泥情况，故采用加压溶气气浮工艺来完成泥水、泥渣的分离。

2.2.2 电化学氧化
用于降解废水中的有机物，提高废水的BOD5 与CODCr 之比，降低化学需氧量
和色度。

2.2.3 微电解
用于改变废水中大分子有机物的化学结构，去除有机污染物及部分重金属杂质。

针对废水的水质特点，采用多元微电解系统进行开环断链，降低毒性，同步去除有机
污染物，提高废水的BOD5 与CODCr之比。

该系统主要由反应塔体、布水器、布气系统、承托系统、多元微电解填料、出水收集区等组成，处理能力最高可达3 m3/h。

2.2.4 多相催化氧化系统
将废水中可氧化的物质进行氧化处理，为后续处理工艺创造良好条件。

该系统主要由池体、曝气系统、承托系统、出水收集区等组成。

2.2.5 中和絮凝沉淀
经前几道流程氧化处理后，反应生成较多的沉淀物悬浮在废水中，需通过投加絮凝剂沉淀去除，提高出水水质。

2.2.6 曝气生物滤池
经过曝气生物滤池处理后，能够使出水稳定达标。

2.2.7 污泥浓缩及脱水系统
高浓度废水破乳气浮产生的浮渣、多元氧化后絮凝沉淀产生的污泥、混合废水微电解-絮凝产生的污泥，以及生化剩余污泥都用泵输送至污泥收集池后进行浓缩，上清液排入废水储存池，底泥进入污泥压滤系统进行脱水处理。

2.3 处理效果的预测
预测各单元处理的效果如表3 所示。

表3 各单元处理效果的预测Table 3 Prediction of processing effect of each unit
3 实际处理效果监测
本方案自2017 年8 月正式启用，期间经历了高寒环境生物菌培养困难、切削液不含游离磷元素但处理过后磷元素超标等种种困难，2018 年4 月开始逐渐稳定，同年6 月开始达标排放。

表4 为部分取样化验数据汇总，取样点为市政污水接入口(巴氏计量槽)。

4 结语
本方案采用以破乳、气浮、电解、催化氧化、絮凝和曝气生物滤池为主的处理工艺对高浓度乳化废切削液进行处理，经实际验证，完全符合环保要求。

表4 废切削液处理后的排放检测结果Table 4 Test results of the effluent after treatment of waste cutting fluid。