一种切削废液的短程预处理方法技术

本发明专利技术提供了一种切削废液的短程预处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：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；加入絮凝剂，搅拌，使废液中的不溶物充分沉淀，除去沉渣。通过本发明专利技术的预处理方法，能够实现有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，并且该方法相对简单、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。

【技术实现步骤摘要】
一种切削废液的短程预处理方法
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术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：本专利技术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。本专利技术的工作原理是：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，可在本专利技术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：通过本专利技术的短程预处理方法，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取机械加工产生的切削废液1000ml，其初始COD值为68000mg/L，初始pH为7.3。用硫酸将废液pH值调节至3，加入6g七水合硫酸亚铁(0.0216molFeSO4·7H2O)，曝气搅拌溶解，缓慢加入24g30％的双氧水(含0.212molH2O2)，反应2h，反应结束后静置分层，撇去浮油。向下清液中加入Ca(OH)2，溶液调节pH至8，然后加入阴离子型PAM10mg，搅拌5min，沉淀20min，分离沉渣，对沉渣进行压滤。经以上步骤处理后，废液的COD去除率为95.4％。实施例2取机械加工产生的切削废液1000ml，其初始COD值为88000mg/L，初始pH为7.5。用硫酸将废液pH值调节至3.5，加入7g七水合硫酸亚铁(0.0252molFeSO4·7H2O)，曝气搅拌溶解，缓慢加入16.8g30％的双氧水(含0.148molH2O2)，反应2h，反应结束后静置分层，撇去浮油。向下清液中加入Ca(OH)2，溶液调节pH至8.5，然后加阴离子型PAM20mg，搅拌5min，沉淀20min，分离沉渣，对沉渣进行压滤。经以上步骤处理后，废液的COD去除率为96.2％。实施例3取机械加工产生的切削废液1000ml，其初始COD值为172620mg/L，初始pH为9。用硫酸将废液pH值调节至3.5，加入9g七水合硫酸亚铁(0.0324molFeSO4·7H2O)，曝气搅拌溶解，缓慢加入45g30％的双氧水(含0.4molH2O2)，反应2.5h，反应结束后静置分层，撇去浮油。向下清液中加入Ca(OH)2，溶液调节pH至9，然后加阴离子型PAM20mg，搅拌7min，沉淀25min，分离沉渣，对沉渣进行压滤。经以上步骤处理后，废液的COD去除率为90.2％。实施例4取机械加工产生的切削废液1000ml，其初始COD值为208000mg/L，初始pH为8。用硫酸将废液pH值调节至3.5，加入12g七水合硫酸亚铁(0.043molFeSO4·7H2O)，曝气搅拌溶解，缓慢加入72g30％的双氧水(含0.64molH2O2)，反应2.5h，反应结束后静置分层，撇去浮油。向下清液中加入Ca(OH)2，溶液调节pH至9，然后加阴离子型PAM20mg，搅拌10min，沉淀30min，分离沉渣，对沉渣进行压滤。经以上步骤处理后，废液的COD去除率为94.4％。实施例5取机械加工产生的切削废液1000ml，其初始COD值为132000mg/L，初始pH为7.6。用硫酸将废液pH值调节至3.5，加入2g七水合硫酸亚铁(0.0072molFeSO4·7H2O)，曝气搅拌溶解，缓慢加入12g30％的双氧水(含0.106molH2O2)，反应2h，反应结束后静置分层，撇去浮油。向下清液中加入Ca(OH)2，溶液调节pH至8.7，然后加阴离子型PAM15mg，搅拌5min，沉淀20min，分离沉渣，对沉渣进行压滤。经以上步骤处理后，废液的C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切削废液的预处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：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。

【技术特征摘要】
1.一种切削废液的预处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：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。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新刚，朱晖，林雷雷，张洁，高天歌，陈芳艳，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32