机加工切削液广泛应用于金属材料加工过程中。 除具有冷却、润滑功能外,还具有减少磨损、控制传热、防腐、增加已加工工件的使用寿命、节省成本、提高工作效率等作用。
据统计,全球每年金属加工液的使用量超过1000万吨。 切削液使用过程中需要加水进行相应稀释,因此实际切削液废水排放量约为切削液使用量的十倍。 由于切削液制造工艺和配方不同,切削液的成分也不同。 而且不同厂家设计的制造工艺不同,排出的切削液废水成分也会有很大差异。
切削液通常由矿物油、表面活性剂和添加剂组成。 切削液废水中含有大量乳化油、有机物、切削杂质等,其COD和含油量均较高。 切削液废水含油量和COD较高,不得直接排入自然水体。 而且其中的添加剂和金属杂质进入水体后,会影响生物系统,甚至危害人体健康。
2016年我国发布的《国家危险废物名录》中,切削液废水被列为HW09废液。 由于切削液废水具有高COD、高含油量、高污染的上述特点。 因此,切削液废水的处理一直是工业废水处理的难点,也是机械加工和装备制造企业急需解决的重要问题。 切削液废水的处理主要分为化学法、物理法和生物法。 传统工艺主要有破乳、混凝、气浮、生物氧化、化学氧化、膜过滤等工艺。 近年来出现的新技术主要有低温蒸发、超声波破乳、电化学混凝、高级氧化、电化学氧化等工艺。
沃盛达环保是一家专注于低温蒸发技术在高浓度工业废水浓缩减量方面的研发与应用的公司。 其产品主要应用于机械加工(切削液、乳化液、清洗废水HW09类); 电镀废水(多为重金属废水,包括化工镍废水、钯铑金废水、HW17类); 半导体废水、RO浓水、垃圾渗滤液DTRO; 石油化工、煤化工、精细化工、危险废物处置中心高盐废水及三效或MVR蒸发母液等方面,已有500多套成熟运营案例。
公司自主研发的低温蒸发器采用撬装式、模块化设计,设备占地面积小; 处理工艺链短; 废水接收范围广; 浓缩比高,残渣含水率低; 不存在结垢、堵塞管道的风险; 且自动化程度高,易于清洁和维护; 料液沸点上升影响小; 负压常温(37℃-45℃)蒸发,无安全隐患; 自动卸料; 无二次污染和废气产生; 纯物理分离效率稳定; 出水水质好等特点。
经典案例
客户是苏州一家机械加工厂。 切削液废水污染物水质表见表1-1。
主要废水水质见表1-1。 从表中可以看出,原废水中有机物含量较高,COD大于/L。 一般的处理工艺(包括生化、过滤、蒸发、沉淀等)无法直接抵御此类废水。 有机物含量高的废水的影响。 废水中SS(悬浮固体)含量较高,极易造成管道堵塞,影响系统设备的正常运行。
综合以上分析,此类废水需要在前级进行预处理,然后通过瓦盛达低温热泵蒸发器进行蒸馏。 分离出的冷凝水通过陶瓷膜过滤,减少出水中COD、SS、盐分等杂质。
图1-2 工艺流程图
试点数据
从图1-1蒸馏试验进出水照片可以看出,蒸发处理后的出水清澈透明。 但表1-2所示蒸发水COD略高于出水指标。 实际情况中,可能需要添加陶瓷膜和活性炭过滤,以确保工艺水清澈透明,水质符合标准。
图1-1 蒸发水进出照片
运营效果及分析
滤液废水电导率高,悬浮物和部分有机物含量高。 通过低温蒸发器在37℃下蒸发,截留大部分有机物、盐类、SS、重金属等有害物质,使水质澄清。 表2-2 实际工程案例中工艺水检测得到的低温蒸发水数据。 从表2-2可以看出,低温蒸发器工艺可以去除大量的COD和电导率,主要是因为在-90∽-97KPa负压下蒸发可以去除水和大部分杂质(高分子有机物和无机盐)。 类等)进行蒸馏分离。 但蒸馏水中还含有少量COD物质和固体悬浮物。 主要原因应该是随蒸汽流带出到蒸馏水中。 后续需要对工艺进行优化,进一步确保废水处理达标排放。
经济分析
针对该客户切削液废水处理项目,华盛达环保提供了一台低温蒸发器,日处理量1m3,面积约15㎡,系统总装机功率8.6kw,常开功率为约5.5千瓦。 消耗功率约为/m3。
系统的运行成本主要是电费和化学品费。 如下表所示,该系统处理成本约为120元/吨废水。 与3000元/吨的废水外包成本相差巨大,可为企业节省大量废水处理成本。 如表3-1所示,该处理系统年运行费用约为15万元。 如果废水全部外包,每年外包费用约为90万元。 即使采用该系统的设备投资仅需半年左右,即可收回成本,创造利润,可减轻企业运营压力,避免水资源的污染和浪费。
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