[发明专利]一种切削废液的短程预处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废液的预处理方法，特别是一种使用Fenton试剂对机械加工过程中产生的切削废液进行短程预处理的方法。

背景技术

机械加工领域中，在机器零配件切削、研磨、压延过程中，乳化液通常用于对零配件进行冷却、润滑、清洗等。在循环使用多次后，乳化液会出现腐败变质和性能降低的问题，然后被更换废弃，从而形成切削废液，该类废液成分十分复杂，主要含有水、表面活性剂、机械油、矿物油、润滑剂、添加剂、可溶性有机物、金属粉末和固体悬浮物等。由于乳化剂的加入，使得切削废液中油、乳化剂与水形成非常稳定的乳化体系。其稳定机理主要包括：表面活性剂吸附在油/水界面形成双电层结构，油滴带上大量同性电荷而引起的静电排斥稳定机理；表面活性剂在油水界面形成定向排列的吸附膜，吸附膜位阻隔离而引起的空间位阻稳定机理。切削废液的水质特点是乳化程度高、化学性质比较稳定、含油量高、化学需氧量(COD)高、可生化性比较差剂。

传统的切削废液处理方法包括酸化破乳、混凝处理等。但酸化破乳需将pH调至2左右，后续工艺需要将pH值回调至中性，会消耗大量的酸碱，且破乳效果较差，甚至有些切削废液酸化破乳没有效果，因此酸化破乳方法对于不同的切削废液通用性不强。混凝处理具有一定的破乳效果，但混凝剂投加量大，且破乳后产生的泥渣含油量高，不能有效压滤。

化学需氧量(GOD)是在一定的条件下，采用强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等，但主要的是有机物。因此，化学需氧量(GOD)又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种切削废液的短程预处理方法，使用该方法能够通过较少的步骤实现对切削废液较好的破乳效果，同时具有较高的COD去除率，并且产生的污泥便于压滤处理。

技术方案：本发明提供一种切削废液的短程预处理方法，该方法包括以下步骤：

1)调节切削废液的pH值至3～4，加入可溶性亚铁盐和双氧水，混合均匀，反应2～3小时后，除去浮油，调节下清液pH值至8～9；每升切削废液中，所述可溶性亚铁盐的加入量为0.007～0.07mol，所述双氧水的加入量为0.1～1mol；

2)向步骤1)处理过的废液中加入絮凝剂，搅拌，使废液中的不溶物充分沉淀，除去沉渣。

为了使亚铁离子高效催化双氧水氧化有机物，提高废液中的有机物的降解效率，同时降低试剂成本，使步骤1)中加入的可溶性亚铁盐和双氧水的物质的量之比为1∶5～15；使步骤1)中的可溶性亚铁盐为硫酸亚铁；考虑到氢氧化钙价格便宜，且对废液中的悬浮物具有吸附作用，使用氢氧化钙调节下清液pH；同时，硫酸根离子可与氢氧化钙中的钙离子反应生成沉淀，方便除去硫酸根离子和钙离子，避免在废液中引入新的杂质离子。

考虑到在含油废液体系中，阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)对悬浮颗粒吸附性强，絮凝效果好，为了促进废液中的不溶物充分沉淀，使步骤2)中絮凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺，每升废液中阴离子型聚丙烯酰胺的加入量为10～20mg，搅拌时间为5～10分钟，搅拌后静置，静置时间为20～30分钟。为了方便处理生成的沉淀，对沉渣进行压滤。

本发明的工作原理是：调节切削废液的pH值为3～4，加入可溶性亚铁盐和过氧化氢(即Fenton试剂)以氧化降解废液中的乳化剂、可溶性有机物，从而破坏废液中的乳化体系，可实现废液中的油水分离，浮油可回收再利用，同时有机物可在一定程度上被降解；接着加入絮凝剂，在絮凝剂的吸附作用下，废液中的微小悬浮颗粒聚集成大块絮状物，可使废液中的不溶物充分沉降，从而除去废液中的固体悬浮物等。上述预处理步骤可实现废液中较高的COD去除率。如果需要将废液中的COD值降低到更低的水平，可在本发明公开的预处理方法的基础上继续进行生物处理。

有益效果是：通过本发明的短程预处理方法，能够实现切削废液的高效破乳，方便地实现油水分离，同时可高效降解高浓度切削废液中的有机物，使得COD去除率90％以上，最高可达到99％以上，并且该方法所需步骤较少，操作简单，成本较低，分离出的机械油、矿物油等油类物质还可进行回收再利用，适于大规模的工业应用。

具体实施方式

实施例1