CNC数控加工中心切削液废水一体化解决方案

CNC数控加工中心切削液废水一体化解决方案

关键词：加工液集中供给净化系统、切削液再生设备、切削液零排放系统、切削液浓缩光学配比机、一体化切削液废水解决方案、CNC加工中心废水处理、数控机床废液再生、切削乳化废水零排放解决方案

ECO-CWS切削液闭路循环处理系统

1、切削废液是如何产生的？

1.1液压油——当液压系统发生泄漏，连接管或接头松动时，液压油就会流入切削液箱，与切削液混合。

1.2导轨油-机床导轨与滚动轴承之间的摩擦需要导轨油来提供润滑。导轨油将与乳化液接触并被带到切削液槽中与切削液混合。

1.3防锈油与工件表面的防锈油进入切削液槽，与切削液混合。

1.4其他杂质、金属切屑、磨削粉、金属粉末本身（铸件）、砂轮粉等。

切削废液示意图：

1.5微生物：各种细菌、霉菌等都会以切削液为营养物质，在切削液中生长繁殖。

新配制的切削液从最初使用开始，切削液的质量比和性能会以5-10%的速度下降，而切削液的粘度也会相应以5-10%的速度上升；当切削液使用3-5班（或2-3天）后，切削液的质量比和性能就会有明显的下降，大约为35-50%，相应的粘度也会相应上升。

此时只能通过加水稀释或补充液的方式来进行维护，经过8~10班（约1周）之后，切削液相应的粘度等指标就会明显增加，不再适合继续使用，此时加工速度会下降约40%以上，加工后的工件表面质量也会相应下降，经常会出现钼丝、花丝、断丝等现象，此时一般通过清洗切削液箱、更换切削液来解决。

2、机加工切削液管理不当造成的影响

2.1切削液废液中含有大量的水和有机成分，如乳化剂脂肪酸皂、油性脂肪酸及其它酯类，以及一些含有双键的化合物，这些都可以作为细菌的营养源而存在。

2.2机械加工过程中，切削液管理不当，对加工效率和产品质量都会产生负面影响。切削废液中含有大量的水分和有机成分，这些成分作为微生物和细菌的营养物质而存在，再加上机床运转时液体温度升高，更是成为微生物和细菌的温床，这些多重因素促使细菌微生物的生长。如果不能及时控制微生物菌群的数量，它们就会大量消耗液体中的营养物质（各种存在的油性成分），导致加工液中营养物质不足，加工效率降低。另外，细菌代谢产物也会在加工液中积聚，严重影响切削液的质量和作为机械加工灵魂的乳化液的有效性和稳定性，从而影响加工件的质量和品质。

微生物细菌生长，如下图：

2.3 微生物菌群概述：

在初期生长阶段，微生物和细菌会产生糖和蛋白质作为营养物质，促进微生物在下一阶段的生长；而循环中进化而来的有机酸产物又会促进微生物的生长。即在细菌繁殖过程中，首先出现的是好氧菌，好氧菌的生长也会引起乳化液的很大变化。此时微生物菌群已经分解了部分液剂，使其适合另一类细菌——厌氧菌的生存，因此好氧菌会进一步减少，而厌氧菌则会相应增加或成倍增加。当有机物被好氧菌破坏时，也为厌氧菌创造了适宜的生存条件，因此厌氧菌会很快生长发育。厌氧菌是一种酸性细菌，又称硫酸盐还原菌。当切削液受到还原菌的侵入时，会发出一种极其难闻的气味，即“硫化氢”。臭味的产生，严重恶化了工作环境，对设备操作人员的健康造成不良影响。而且，用于冷却循环的乳化液在微生物、细菌增殖后，增加了不稳定因素，润滑、防锈性能下降，加工性能不能满足需要。通常处理无效后，还得排放，重新配置新液，不仅增加了企业废液处理成本的负担，对环保也造成了另一种影响。

2.4切削乳化废水环境保护标准：

根据《国家危险废物名录》，HW09油/水、烃/水混合物或乳化液主要包括液压机维修、更换、拆卸过程中产生的油/水、烃/水混合物或乳化液，使用切削油、切削液进行机械加工过程中产生的油/水、烃/水混合物或乳化液，以及其他工艺过程中产生的油/水、烃/水混合物或乳化液。

3. 加工设备单台分散机的供液问题

加工中心单机配液、补液劳动强度大，易引发职业病，效率低，人工成本高。

其含有大量浮油，不易处理。

表面浮油增多，容易引起厌氧菌的繁殖，尤其在夏季，切削液容易发臭、变黑。

切削液中含有大量的有机杂质和机械杂质，影响加工产品的表面粗糙度和工件的精度。

手工配液时切削液的配比不易掌握，浓度比例各有不同，浓缩液、pH值等参数需在每台机床上检测，工作分散，工作量大，且容易遗漏检查。

4.ECO-CWS切削液闭环处理系统集中供液的优势

ECO-CWS切削液闭环处理系统采用集中供应加工所需的切削液，每次加工动作完成后立即排入收集池，进入ECO-CWS切削液闭环处理系统进行净化处理，去除各种杂质，校正浓度、pH指标后，利用当今最先进的膜分离工艺对损耗水进行补充。产生的去离子水作为损耗水补充源进行补给，使切削液始终保持最佳性能向各机床供液，实现长期循环不更换，加工液利用率达到或超过95%。ECO-CWS切削液闭环处理系统的集中供应系统相对于单机系统，采用集中式切削液处理供应系统，将处理后的液体通过管道或液罐再次输送到各机床，从而减少不必要的人员开支，减少操作人员的工作量。

ECO-CWS切削液集中供给系统将机台排出的加工液以物理方式截留过滤（不添加化学成分），并进行消毒，再经过二次光学配比再生，加压后以恒压方式输送至每台机台，输送管路内压力始终维持在2-3kg工作压力，确保每台机台随时可用，让操作人员将全部精力投入工件加工。

采用高密度不锈钢过滤器进行多级纯物理拦截，处理过程中不添加任何化学元素，使处理后的液体保持原有的特性。经过循环再生系统后的重复利用率大于95%，去除加工液中的金属碎屑等杂油及各种损害品质的细菌。另外采用去离子水作为水源，补充损耗水，从而形成ECO-CWS切削液的良性闭环运行。

采用ECO-CWS切削液闭式循环系统作为集中供液车间，清洁、无异味。

※.经闭式循环系统处理后的切削液可重复利用，为企业降低了切削液使用成本，免去了外购废液处理的高额费用，同时节约了资源，保护了环境。

※.ECO-CWS切削液闭环系统让车间作业更环保、更安全；

※.ECO-CWS切削液闭环系统可减少切削废液量95%以上；

※.ECO-CWS切削液闭环系统；可有效提高生产效率，降低成本，转开支为利润，增强企业竞争力；

※.ECO-CWS切削液闭环系统使工厂生产更加符合绿色制造的环保要求，降低环境风险；

※.ECO-CWS切削液闭环系统助力工厂可持续发展，推动优质产品的恒久动力；

※.ECO-CWS切削液闭环系统为员工提供了更加健康、安全的工作环境，有效提升了员工的归属感；

※.ECO-CWS切削液闭环系统可显著提高工件加工精度，降低刀具磨损费用。

5.ECO-CWS切削液闭路循环处理系统

ECO-CWS切削液闭环处理系统集沉淀、过滤、除油、除菌、二次光学配比、pH调节、恒压输送等功能于一体

6、切削液的净化及二次配料、输送

1、采用304高密度过滤网作为过滤载体，纯物理过滤、净化、再生。

2、SS304滤袋对10us/cm以上固体杂质去除率在95%以上；

3、用高压水流清洗304滤格或者滤袋，可恢复通量，且通量稳定。

4、处理过程中不添加任何化学元素，不改变切削液原有的浓度、PH值等参数；

5、亲油、疏水钢带刮油器，可除去95%以上的杂油；

6、空气源HO2杀菌系统，有效杀灭细菌，杀菌率几乎达到100%；

7、二次光学自动配料系统，高度智能化全自动在线检测、配料，无需人员值守。

8、系统内置反渗透RO装置，产出去离子水，减少日常水耗，更利于长期运行。

9、环形加压输送装置，能始终保持管道内成品液体的压力，保证随时更换液体。

10、高度智能化数字化管理系统操作界面，压力、倍率、浓度等所有运行参数一目了然，管理人员只需将需要的运行压力、倍率输入系统即可，过程中无需计算，智能化傻瓜式操作系统，解放您的大脑。

7、ECO-CWS切削液闭式循环系统效益分析比较（以100台机台为例）

7.1.机加工切削液成本构成：

切削液库存市场价格：

优质原液每桶大概800-900元，每桶20L，所以：800元每桶÷20L=40元每升（此处以800元每桶作为计算）

不同机种、加工零件配比不同，一般加水比例为1比20-30倍，加机床成本为（按1-20倍计算）：

40元/L*50L*20倍=2000元/T（1：20倍成品液），2000元/T÷1000L/T=2.0元/升

更换切削液的费用：

按100台机床水箱总容积/1T（100L/台）计算，换液成本2.0元/升=2万元，更换一次切削液成本为2万元。

7.2. 使用ECO-CWS切削液闭环处理系统前的成本

（1）在使用ECO-CWS系统之前，工厂每1-3个月更换一次液体（按每2个月更换一次计算）。更换液体的成本为：

切削液成本：2万元/次

切削废液委外处理费用：（委外处理费约3000元/T）：3000元/T×10T=30000元/次

更换一次切削液总费用：原液2万元/次+废液处理3万元/次=5万元/次

每台机床除每1-3个月换一次油外，每天需补充切削液10-20升，以100台机床计算，每天费用（此处损耗补充按每台10L/天计算）：

10升/台×2.0元/升×100台/天=2000元/天×30天/月×12个月/年=72万元/年。

维护更换切削液需2-3人，每人月工资为6000元（此计算以3名员工每月工作30天计算，不含人力管理费用及福利费用）。

6000元/月×3人=18000元/月X12个月/年=元=元/年。

每年总费用：

（一年换油6次，每两个月换油一次）：5万元/次×6次+人工21.6万元/年+损耗补充=123.6万元/年

（2）ECO-CWS切削液闭环处理系统成本

A、使用集中供液系统后，机床不再需要换液，只需添加，换液成本为0元

B、采用集中供液系统后，每日切削液损耗补充添加按常规10升计算，费用为2000元/天X30天/月X12个月/年=72万元/年（损耗补充为不可缺少的每日损耗费用）。

3.ECO-CWS切削液闭环处理系统为高度智能化数字全自动操作，全天候不间断恒压管道供液，无需专人值守，维护费用0元。

年总成本：无人值守成本0元

电费：安装功率2kw，系统采用间歇运行，实际运行功率平均约0.6kw/h，以24小时不间断运行计算：0.6kwX 24h=14.4kwX1.2元/度电费=17.28元/天X30天/月X12月/年=6220.8元

耗材：切削液循环过滤采用304不锈钢材质，可长期使用无需更换，费用0元。RO去离子水三合一滤膜更换周期2个月/片，费用200元，每年损耗6片。RO反渗透膜3年更换一次，每片费用600元（不含更换所需人工）。费用统计如下：

200X6+（600÷3）=1400元。

ECO-CWS切削液闭环处理系统，年总运行成本为：6208+14000元=76208元

损失赔偿：=72万元/年

（4）投资ECO-CWS切削液闭环处理系统后每年可节省的成本

123.6万元/年-72万元/年-76208元=元/年

（5）使用ECO-CWS切削液闭路循环处理系统的其他优点

A、从经济上来说，每年为企业减少开支51万元，是一种减排增效的办法。

B.ECO-CWS切削液闭环处理系统采用高度智能化的光学传感及动态检测及自动配比功能，提高液体配比的准确性和精度，降低因人为操作失误造成的风险和损失。

C.ECO-CWS切削液闭环处理系统配备切削液净化功能，可将每天使用的切削液瞬间净化，恢复至新液效能，保证加工零件的光洁度与成品率，减少刀具磨损进一步降低公司的运营成本，有效提高公司的生产效率，直接改善车间环境，提升员工的身心健康及归属感。

D.ECO-CWS切削液闭环处理系统的杀菌功能，可有效防止切削液劣化，减少换液负担及因切削液劣化而导致产品不良率的风险。未使用ECO-CWS切削液闭环处理系统前，每年发生切削液劣化的概率为2-3次。使用ECO-CWS切削液闭环处理系统可有效避免因切削液劣化而引发的事故。

E、在采用ECO-CWS切削液闭环处理系统之前，为了防止切削液变质，特别是在天气炎热的季节，需要在切削液中添加大量的杀菌剂，而大量杀菌剂的加入会对员工的皮肤造成一定的刺激和伤害，不利于员工的健康和管理。

F.未采用ECO-CWS切削液闭环处理系统前，需人工每天到每台机床添加切削液、更换机油，劳动强度大且操作时间长，降低了机床的开机时间，降低了生产效率。

G.采用ECO-CWS切削液闭环处理系统，在线操作人员可随时为每台机床换液，不影响生产。若采用人工换液，需2-3人操作换液，一个完整的换液周期需1-2天完成。

S、采用ECO-CWS切削液闭环处理系统后，无废液产生，更加环保。

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