机械类废水处理

机械切削液废水处理

一、背景条件

目前，我国机械加工业产生大量切削液，切削液是一种用在金属切、削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体 , 切削液由多种超强功能助剂经科学复合配伍而成，同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。由于废液排放给环境造成重大污染，产生大量化学耗氧量COD，消耗大量工业用水，废液排放所造成的环境污染日益受到重视，因此需要处理达标后排放。

二、TEC多维电极羟基发生器技术简介

我公司检测了在各种不同反应条件下的初生态H2O2的浓度（如表1所示），并通过ESR法证实了·OH的存在。我们提出的这种·OH自由基产生的方法实践证明具有设备简单，投资省，效果稳定可靠，运行费用低，易于推广应用等优点。我们把拥有自主知识产权的产生·OH自由基的三维电极装置命名为多维电极羟基发生器（亦称羟基絮凝复合床），其作用原理是：根据废水中需要去除的污染物的种类和性质，在两个主电极之间充填高效、无毒的颗粒状专用材料，催化剂及一些辅助剂，组成去除某种或某一类污染物最佳复合填充材料作为粒子电极。将这些材料装填于结构为方形或圆形的复合装置时，在一定的操作条件下，装置内便会产生一定数量的具极强氧化性能的羟基自由基（·OH）和新生态的混凝剂。这样废水中的污染物便会发生诸如催化氧化分解、混凝、吸附等作用，使废水中的有机污染物迅速被去除。

2.1 羟基自由基（·OH）产生的方法及其原理

羟基自由基如下表所示，其标准电极电位仅次于F2+2H+/2HF，比O3+2H+/H2O+O2还要高，因此是极强的氧化剂。

表几种氧化剂的电极电位

羟基自由基产生的方法有很多种，比较常用的是Fenton试剂，即利用下述反应产

生·OH，在pH<3.5时，·OH自由基生成速率最大。

Fe2++H2O2→Fe3++·OH+OH-

Fe2++·OH→Fe3++ OH-

Fe3++ H2O2→Fe2++ H2O+H+

H2O+ H2O2→O2+ H2O+·OH

此外，UV（紫外光）/ H2O2，UV/O3，UV/ H2O2/O3,UV/TiO2光催化氧化系统，高温（150～350℃）高压（0.5～20Mpa）下的湿式氧化，超临界水氧化，超声波等技术，均会产生·OH自由基。这些方法其设备或运行费用都很高，一般企业都难以接受。

为降低设备投资及运转费用，我们研究以电能作激发能（脉冲电源），以无机物作引发，利用空气中O2，通过下述的化学反应机制生成初生态的H2O2，再进一步分解生成羟基自由基（·OH）

1）H2O2的生成：

O2＋e－→•O2－（1）

•O2－＋H＋→ HO2•（2）或•O2－＋HO2•→ O2＋HO2－（4）

2 HO2•→ H2O2 ＋O2 （3）HO2－＋H＋→ H2O2 （5）

2）•OH的生成：

H2O2＋e－→ OH－＋•OH （6）

或H2O2＋Fe2＋→ Fe3＋＋OH－＋•OH（7）

影响本技术处理工业有机废水的主要物理化学因素为：颗粒电极材料的组分、结构、有机污染物的种类、浓度、pH值、主电极距离、电压、空气流量等，其中以颗粒电极的组分、结构影响最大的。

2.2 多维电极羟基发生器的特点

由于羟基自由基具有极强的氧化性，本技术用于处理工业有机废水具有广普性、快速、稳定、可靠、污泥量极少、占地面积少、运转费用低等优点，是一种清洁的水处理技术。工业使用电源为脉冲直流电源，一般使用的电压≤48V，处理时间为30分钟，电流则由废水电导率的大小所决定。

由于羟基自由基具有极强的氧化性，有机污染物往往会被直接矿化为CO2和H2O，所以本技术用于处理废水具有广普性、快速、稳定、可靠、污泥量很少、运转费用低等优点，符合清洁水处理技术的要求。

三、工艺流程

四、具体步骤说明及专利

4.1 步骤

S1、原液进入调节池，由调节池对废液的水量和水质进行调节；

S2、经步骤S1调节后的原液通过提升泵进入一级PH调节搅拌箱，并在一级PH调节搅拌箱内加入酸，搅拌20-30分钟，以使原液的PH值调至5.5-6.5；

S3、经步骤S2处理后的原液进入到一级羟基絮凝复合床，并加入催化剂填料，原液在一级羟基絮凝复合床中的水力停留时间为25-40分钟，汽水比为1:4-6，电压为20-30伏；

S4、经步骤S3处理后的原液进入到一级PH调节絮凝箱，并加入适量碱，使得原液的PH值控制在8-9之间；

S5、经步骤S4处理后的原液通过提升泵进入到板框压滤机，并进行固液分离处理，然后进入中间水池进行储液；

S6、经步骤S5处理后的原液通过中间提升泵进入二级羟基絮凝复合床，并加入催化剂填料，原液在二级羟基絮凝复合床中的水力停留时间均为30分钟，汽水比为1:3-5；电压为45-50伏；

S7、经步骤S6处理后的原液进入二级PH调节絮凝箱，并加入适量碱，使得原液的PH值控制在8-9之间；

S8、经步骤S7处理后的原液先进入一级沉淀池，然后再进入三级羟基絮凝复合床，并加入催化剂填料，原液在二级羟基絮凝复合床中的水力停留时间均为30分钟，汽水比为1:3-5；电压为45-50伏；

S9、经步骤S8处理后的原液进入三级PH调节絮凝箱，并加入适量碱，使得原液的PH值控制在8-9之间；

S10、经步骤S9处理后的原液先进入二级沉淀池，然后再进入四级羟基絮凝复合床，并加入催化剂填料，原液在二级羟基絮凝复合床中的水力停留时间均为30分钟，汽水比为1:3-5；电压为45-50伏；

S11、经步骤S10处理后的原液先进入一级曝气生物滤池，并进行生物曝气处理；其中，原液在一级曝气生物滤池中的水力停留时间为2-3小时，汽水比为1:7-10；

S12、经步骤S11处理后的原液依次进入三级沉淀池和清水池后，达标回收或排放。

五、公司信息

江苏恩飞特环保工程有限公司前身为成立于2005的宜兴市煌威环保有限公司，2013年10月和TEC（多维电极羟基发生器）技术研发团队、广州新能源水处理有限公司共同组建的股份制公司，是集环保新技术、新工艺、新产品研发，新产品设计、制造，工程总承包及售后服务为一体的水处理新技术环保工程公司。

新公司成立以来，致力于高浓度、难降解污水处理技术的研究和应用，现已取得相关发明专利四项。公司核心技术-----TEC多维电极羟基发生器技术，是自主研发的世界一流难降解污水处理技术，具有高效、广谱、清洁、环保、节能等诸多优势，可广泛使用于石油、石化、煤化工、焦化、化工、电子、电镀、机械、医药等各种含有难降解有机污染物的污水处理，该技术已实际应用于部分电子、电镀、化工、锂电池、机械制造企业，各项技术性能均满足工艺设计要求。