切削液废水主要来源于金属加工过程中的冷却、润滑和清洗环节,其成分复杂且污染物浓度高,主要包括以下几类:
油类污染物
矿物油、乳化油、合成油:占比60%-85%,易形成稳定的乳化液,导致水体富营养化和设备腐蚀。
石油类浓度:通常在1,000-6,800 mg/L,乳化油粒径小于1 μm,分离难度大。
有机物
表面活性剂、防锈剂、杀菌剂:如三嗪类化合物、亚硝酸钠等,化学需氧量(COD)高达20,000-80,000 mg/L。
难降解有机物:如极压添加剂(含硫、磷、氯化合物),抑制微生物活性,降低可生化性(B/C比通常<0.3)。
悬浮物
金属碎屑、砂轮磨粒:粒径0.1-50 μm,易堵塞管道,降低水体透光率。
重金属离子
铁、铝、锌、铅、镉等:浓度50-200 mg/L,具有生物毒性,易在环境中累积。
其他污染物
硫化物、氯化物、微生物代谢产物:导致恶臭、设备腐蚀及生化处理失效。
切削液废水主要产生于以下工艺环节:
切削加工:如车削、铣削、钻孔等过程中产生的冷却润滑液废液。
磨削加工:精密部件研磨工序中含油和金属颗粒的废液。
清洗工序:工件清洗产生的低浓度含油废水。
设备维护:机床润滑油泄漏或切削液更换后的残留废液。
案例背景
日处理量50吨,废水COD>20,000 mg/L,含高浓度乳化油和金属屑。
需达到《污水综合排放标准》(COD≤100 mg/L)。
处理工艺
BAF滤池:去除悬浮物和色度。
活性炭吸附:去除残留有机物,出水COD≤50 mg/L。
厌氧水解:分解大分子有机物(COD降至5,000 mg/L)。
A/O工艺(缺氧反硝化+好氧氧化):进一步降解COD至200 mg/L。
格栅拦截:去除大颗粒杂质(金属碎屑、砂轮磨粒)。
隔油沉淀:去除浮油(效率约30%)。
破乳气浮:投加破乳剂(如KE-M46)和混凝剂(PAC/PAM),乳化油去除率>85%。
预处理
生化处理
深度处理
处理效果
出水指标:COD≤50 mg/L,油类≤3 mg/L,SS≤10 mg/L。
经济性:年节约委外处理成本约180万元。
案例背景
某加工厂切削液废水COD 50,000 mg/L,含复杂添加剂,传统处理成本高。
目标:实现水回收和危废减量。
处理工艺
Fenton氧化:预处理难降解有机物(COD去除率85%)。
在真空负压(-96 kPa)下,35℃蒸发水分,水回收率90%。
浓缩液委外焚烧,危废量减少95%。
低温蒸发
辅助工艺
处理效果
产水回用:蒸发冷凝水回用于生产,降低新鲜水消耗。
成本对比:吨水处理电耗70元,较传统蒸发节能40%。
案例背景
上海某电子厂含油切削液废水COD 27,700 mg/L,需达到纳管标准(COD≤50 mg/L)。
处理工艺
水解酸化:提高可生化性(B/C比由0.2提升至0.5)。
接触氧化:将COD降至80 mg/L以下。
超滤系统:截留乳化油和胶体(SS≤10 mg/L)。
隔油池:去除浮油和粗颗粒。
压力溶气气浮:投加混凝剂,油类去除率>90%。
预处理
膜分离
生化处理
处理效果
出水指标:COD≤50 mg/L,油类≤3 mg/L,SS≤10 mg/L。
资源化:超滤产水回用于车间清洗,年节约用水成本120万元。
高污染负荷:COD 20,000-80,000 mg/L,石油类1,000-6,800 mg/L。
乳化稳定性高:乳化油粒径小(<1 μm),常规气浮/过滤难以分离。
可生化性差:需通过水解酸化、高级氧化等预处理提高B/C比。
重金属危害:铅、镉等离子需专项处理,避免生态风险。
| 处理阶段 | 技术方法 | 适用场景 | 优势 | 局限性 |
|---|---|---|---|---|
| 物理化学法 | 隔油、气浮、破乳 | 高浓度乳化油废水 | 快速除油,成本低 | 无法彻底去除有机物 |
| 生物处理法 | A/O、UASB、接触氧化 | 可生化性较好的废水 | 运行成本低,无二次污染 | 启动周期长,受水质波动影响 |
| 高级氧化法 | Fenton、臭氧氧化 | 难降解有机物废水 | 有效分解大分子有机物 | 药剂成本高,操作复杂 |
| 膜分离技术 | 超滤、反渗透 | 回用水需求高的场景 | 出水稳定,可资源化 | 膜污染需定期清洗,投资高 |
| 组合工艺 | 破乳+气浮+生化+活性炭 | 复杂成分废水 | 多级处理,适应性强 | 工艺流程长,管理难度大 |
智能化管理:引入在线监测+AI优化运行参数,降低人工干预。
资源化利用:
油类回收:通过破乳分离提取废油再利用。
重金属回收:采用离子交换或螯合沉淀技术提取金属。
绿色工艺:推广低碳技术(如低温蒸发、电催化氧化),减少能耗。
切削液废水处理需根据水质特性(如COD、油类浓度、可生化性)选择工艺组合。典型案例表明,“预处理+生化+深度处理” 和 “低温蒸发+膜分离” 是主流方案,兼顾经济性与环保要求。未来,通过技术创新和资源化利用,可进一步降低处理成本,推动行业可持续发展。
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