对切削液废水进行预处理的组合物及其应用制造技术

本发明专利技术属于切削液废水处理的技术领域，涉及对切削液废水进行预处理的组合物及其应用。本发明专利技术提供了一种对切削液废水进行预处理的组合物，包括A组分、B组分和C组分中任意两种的两两组合，所述A组分为聚合氯化铝、硫酸铝、硝酸铝和氯化铝中至少一种，B组分为硫酸铁、硫化铁、聚合氯化铁、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺中至少一种，C组分为无机强酸。本发明专利技术的组合物可以实现对切削液废水的一步破乳、沉淀、油水分离，能够大大降低废水的COD，达到好氧处理的程度，无需厌氧预处理。本发明专利技术利用组合物的应用为化学法，缩短处理时间，简化过程，降低成本，只需添加药剂即可，效果稳定，占地面积小，人工需求较少。

Composition for pretreatment of cutting fluid wastewater and its application

【技术实现步骤摘要】
对切削液废水进行预处理的组合物及其应用
本专利技术属于切削液废水处理的
，涉及对切削液废水进行预处理的组合物及其应用。
技术介绍
机械加工过程中广泛使用切削液来进行刀具的润滑和冷却，目前的水基的切削液主要为乳化液、半合成切削液和全合成切削液。乳化液是仅以矿物油作为基础油的水溶性切削液(水包油体系)，在多次循环使用后，矿物油会发生不同程度的酸败变质，成为高浓度、乳化严重的废水，需要对其进行处理才能排放。目前通常采用中国专利CN201510297084.4中公开的污水预处理方法，利用多种物理法和化学法来处理切削液废水，其中，实现油水分离是作为后续氧化、生化处理的预处理措施。特别是在对切削液废水的前期处理中过去采用酸化法破乳，酸液用量大，废液pH值约为2-3，往往会对设备造成较大的腐蚀，且增加操作风险；酸化法加酸难以控制药量，加药发用高。因此，现在常通过投加化学破乳剂与油水界面上的乳化剂发生物理或化学反应，从而改变油水界面膜强度或其性质，使乳化液脱稳凝聚实现油水分离。工业上常用的破乳剂多数为表面活性剂，如聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚，可以用来破乳。混凝剂主要有聚合氯化铝PAC、聚合氯化铁、聚合硫酸铁PFS、聚合氯化铝铁、聚丙烯酰胺等。近年来，随着金属机械加工技术的进步，所使用的乳化液稳定性越来越高，导致废水处理过程中的破乳难度也随之加大，使用单一的混凝剂破乳效果不好，通常需要加入活性炭等吸附剂，但是化学需氧量COD去除率仍然难以提高。以矿物油作为基础油，与水按照1:10～15的比例混合的切削液为例，其废水中的COD高达25万～50万mg/L，pH值范围为9.3～9.4。虽然国内对切削液废水的处理工艺可以将其COD降至数千，但是现有技术通过破乳处理COD值降到数万，然后用厌氧处理进一步下降到几千，然后好氧处理，并且无法达到常规污水的后续处理标准。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有生产工艺存在的上述缺陷，提出了对切削液废水进行预处理的组合物，并提供了该组合物对切削液废水进行破乳处理的应用。本专利技术提供的组合物能够实现切削液废水的同时高效破乳沉淀，油水分离，并大大降低废水中COD含量，提高废水的可生化性，对废油进行回收，且所需设备简单，操作管理、运行维护方便。本专利技术是采用以下的技术方案实现的：本专利技术提供了一种对切削液废水进行预处理的组合物，包括A组分、B组分和C组分中任意两种的两两组合，所述A组分为聚合氯化铝、硫酸铝、硝酸铝和氯化铝中至少一种，B组分为硫酸铁、硫化铁、聚合氯化铁、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺中至少一种，C组分为无机强酸。具体的，所述A组分与B组分的质量比为3:0.1～1。本专利技术还提供了上述组合物在切削液废水的预处理中的应用，所述切削液为以矿物油作为基础油的水溶性切削液。所述应用具体包括以下步骤：步骤1)当组合物包括A组分和B组分时，将组合物直接加入切削液废水，其中A组分、B组分在切削液废水中的初始浓度分别为2.5～4g/L、0.085～1.3g/L；当组合物包括C组分，及A组分或B组分时，首先将A组分或B组分加入切削液废水中，在切削液废水中的初始浓度为2.5～4g/L，待切削液废水分层后加入C组分调节切削液废水的pH值；步骤2)将分层的切削液废水静置；步骤3)取步骤2)所得废水的下层清液，进行氧化处理。其中，所述步骤1)中将加入A组分和/或B组分后的切削液废水进行搅拌或曝气处理。具体的，所述步骤1)中的搅拌条件为先以300～500r/min搅拌，再以50～60r/min搅拌。其中，所述步骤1)中加入C组分后切削液废水的pH值的范围为3～5。其中，所述步骤2)中静置时间为60min以上。本专利技术所述应用的步骤3)中氧化处理采用芬顿氧化法、臭氧曝气处理、过硫酸盐氧化法中的至少一种方法。所述步骤3)中首先采用芬顿氧化法，最后臭氧曝气处理。本专利技术中，浓度低至0.1g/L三价铁离子的加入，可以起到调控铝盐表面电荷与pH的作用，强化铝盐的处理效果。加入0.1gPFS，COD可以达到2215，继续加大到0.3g，COD增大，说明少量PFS的铝盐破乳的调控效果变差，但是PFS继续加大到1g，COD下降到1675，但此时已经不是调控作用，而是复合作用。类似的现象在氯化铁中也有体现，但不如PFS明显。但是需要注意，铁盐浓度0.1g/L仅仅占所用3g/L铝盐的3％，效果就会明显加强，但是单独使用铁盐并不能起到破乳沉淀效果。少量铁盐的加入，可以调控铝盐与切削液中油滴的结合破乳过程中：1、铝盐与油滴结合表面的pH，因为加入铁盐导致pH下降，可以代替加酸的效果，增强破乳效果；2、加入铁盐可以调控铝盐表面的电荷，铝盐在水溶液中不是自由存在，而是通过水解形成无机聚合物，通过加入铁盐可以使铝盐铁盐共水解，调控铝盐水解形成的无机聚合物表面的电荷，增强破乳效果。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的组合物可以实现对切削液废水的一步破乳、沉淀、油水分离。2、加入铝盐，单独混凝后的COD大约为5000mg/L。但是本专利技术应用该组合物，先加入铝盐，再加酸就可以使COD下降到2500左右，实现了一步从30万到2500的好效果；本专利技术的组合物包括无酸配比，为了代替酸，使溶液pH不要太低，也避免工业处理中的危险，以及酸采购运输的困难，将铝盐和铁盐同时加入，可以一步使COD下降到2500左右。厌氧预处理一般需要溶液COD较高，好氧处理是生物法，需要培养微生物，需要的溶液COD较低。本专利技术的组合物能够大大降低废水的COD，达到好氧处理的程度，无需厌氧预处理。3、化学法与生物法相比、速度比较快，而且生物法需要提供微生物适宜的环境，否则整个系统崩溃，且占地面积达。本专利技术利用组合物的应用为化学法，缩短处理时间，简化过程，降低成本，只需添加药剂即可，效果稳定，占地面积小，人工需求较少。具体实施方式为了使本专利技术目的、技术方案更加清楚明白，对本专利技术作进一步详细说明。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。下列实施例采用的切削液购自苏州提美润滑油有限公司，切削液的主要物质成分及浓度范围为矿物油(20-25％)、脂肪酸(6-10％)、三乙醇胺(10-15％)、胺基醇(10-15％)、非离子表面活性剂(3％)。使用时将切削液和水按照体积比1:15混合，切削液废水的COD含量为300000mg/L。一、采用变速搅拌对切削液废水进行破乳处理为避免重复，现将本具体实施方式所涉及的原料和破乳条件参数统一描述如下，具体实施例1～6、对比例1～6中不再赘述：按100mL切削液废水原液计，放入搅拌容器中，再向切削液废水中按照浓度梯度分别投加混凝剂，以300r/min转速搅拌3min，然后以50r/min转速搅拌5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对切削液废水进行预处理的组合物，其特征在于，/n包括A组分、B组分和C组分中任意两种的两两组合，/n所述A组分为聚合氯化铝、硫酸铝、硝酸铝和氯化铝中至少一种，B组分为硫酸铁、硫化铁、聚合氯化铁、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺中至少一种，C组分为无机强酸。/n

【技术特征摘要】
1.一种对切削液废水进行预处理的组合物，其特征在于，
包括A组分、B组分和C组分中任意两种的两两组合，
所述A组分为聚合氯化铝、硫酸铝、硝酸铝和氯化铝中至少一种，B组分为硫酸铁、硫化铁、聚合氯化铁、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺中至少一种，C组分为无机强酸。


2.根据权利要求1所述的对切削液废水进行预处理的组合物，其特征在于，所述A组分与B组分的质量比为3:0.1～1。


3.权利要求1或2所述的组合物在切削液废水的预处理中的应用，其特征在于，所述切削液为以矿物油作为基础油的水溶性切削液。


4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：
1)当组合物包括A组分和B组分时，将组合物直接加入切削液废水，其中A组分、B组分在切削液废水中的初始浓度分别为2.5～4g/L、0.085～1.3g/L；
当组合物包括C组分，及A组分或B组分时，首先将A组分或B组分加入切削液废水中，在切削液废水中的初始浓度为2.5～4g/L，待切削液废水分...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋德安，姜晓华，王大斌，宋彦哲，孙惠青，孔凡玉，
申请(专利权)人：中国农业科学院烟草研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37