本发明专利技术提供了一种切削液废水的处理净化装置及净化方法，装置由膜板式辉光放电等离子体发生器、催化剂协同等离子技术推流式反应器、膜电流控制系统、气体控制装置和回流循环系统组成，通过膜板式辉光放电等离子体发生器辉光放电产生的等离子体对超滤贴膜进行活化，同时利用催化剂FeMn@Sn/紫外辐射和等离子技术对难降解废水进行深度处理。本发明专利技术的净化方法对各类切削液废水的色度去除率在99％以上，电导去除率在99％以上，COD去除率在97％以上，TOC去除率在96％以上，将膜污染程度降到最低，几乎不产生二次污染。几乎不产生二次污染。几乎不产生二次污染。
【技术实现步骤摘要】
一种切削液废水净化装置及净化方法
[0001]本专利技术涉及一种切削液废水的处理净化装置及净化方法，具体涉及一种经辉光放电等离子体催化后的锡基铁锰复合催化剂结合高级氧化技术与等离子技术处理切削液废水净化装置及净化方法。
技术介绍
[0002]切削液在机械加工中起润滑、冷却、保护和清洗的作用，但在机械加工过程中也伴随产生了COD浓度高、色度大、成分复杂且生化性极差的废液,我国每年产生大量切削液废水，切削液废水中有机物含量高且难于生物降解，因此对水环境造成污染。
[0003]由于切削液废水具有成分复杂、浓度高及危害性强的特点，所以需要针对不同行业产生的切削液废水研发有效的水处理单元或组合工艺。气浮、混凝、过滤、氧化和生物处理等技术已应用于废切削液处理。废水组成的复杂性使得单一处理单元都存在局限性，现有常规单一的物理法和化学法对切削液废水不能够很好的进行处理。
[0004]高级氧化法通过化学反应产生具有强氧化性的自由基或非自由基等活性氧组分，进而氧化有机物使其矿化为简单的无机物，是切削液废水处理领域的新兴技术。高级氧化法的主要优点是能将大部分有机物矿化为无害的无机物，无二次污染。然而高级氧化法的活性氧利用效率较低，对高浓度有机废水的处理成本高，难以作为单独的处理工艺来降解切削液废水。因此需要采用一种组合式的高效处理方法，组合工艺能够更好地实现废切削液的有效处理，如混凝与过滤联用、氧化与生物法联用等，以此来提高效率减少能耗。
[0005]在实际处理过程中，对较成熟的工艺进行组合能够达到各工艺单元互补的效果，可有效处理切削液废水。然而，多个工艺单元也会导致成本的增加，故需根据切削液废水的实际水质设计合理、经济的组合技术，在保证达到外排或回用标准的前提下尽可能节省投资成本。
技术实现思路
[0006]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种经辉光放电等离子体催化后的锡基铁锰复合催化剂结合高级氧化技术与等离子技术处理切削液废水净化装置，切削液废水达到排放标准。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]一种切削液废水净化装置，所述装置由膜板式辉光放电等离子体发生器、催化剂协同等离子技术推流式反应器、膜电流控制系统、气体控制装置和回流循环系统组成，所述膜板式辉光放电等离子体发生器由上电极、耐热板、真空泵、下电极、循环管、超滤贴膜和石英玻璃板组成，所述上电极和下电极成对称分布，所述超滤贴膜设置在石英玻璃板上面；
[0009]所述催化剂协同等离子技术推流式反应器由雾化喷头、超滤贴膜、电流波形显示器、石英玻璃板和催化剂填充管组成；
[0010]所述膜电流控制系统由超滤贴膜、电流波形显示器、石英玻璃板和交变电流源组
成，所述电流波形显示器设置在石英玻璃板一端；
[0011]所述气体控制装置由进气管、流量计、气体阀门和气瓶组成，所述流量计设置在进气管和气体阀门之间，所述气体阀门与气瓶相连接；
[0012]所述回流循环系统由进水池、废水进口阀、进水管、循环管、雾化喷头、超滤贴膜、石英玻璃板、真空压力计、催化剂填充管、耐热玻璃管、废水出口阀、格栅网一、格栅网二、格栅网三和出水管组成，所述真空压力计设置在耐热玻璃管上。
[0013]优选地，所述石英玻璃板数量为1
‑
5个，所述膜板式辉光放电等离子体发生器通过石英玻璃板分为2
‑
6层，每层空间体积相同。
[0014]优选地，所述真空泵为两级旋转真空泵。
[0015]优选地，所述上电极和下电极均由10根中空的不锈钢棒按照长间隔为20mm，宽间隔为10mm呈矩形对称分布。
[0016]优选地，所述催化剂填充管采用五廊道推流式平面布置。
[0017]优选地，所述超滤贴膜为聚甲氧基二甲醚、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺和聚乙丙交酯组成的聚合物膜，超滤贴膜上面均匀分布小孔。
[0018]催化剂协同等离子技术推流式反应器采用长400mm，宽250mm，高500mm的等离子体管，将FeMn@Sn装入反应器室阳性柱区，通过两级旋转真空泵使系统压力维持在0.11Torr，在过程开始时挤压空气分子，管内氮气流动5min，电极在石英管反应器的两端耦合，并连接到50KHz和2kW的800V交流电流，在0.11Torr压力下进行氮等离子放电过程处理15min。
[0019]本专利技术的切削液废水净化装置以交流电源和管式反应器为基础，采用辉光放电产生等离子体联合锡基铁锰复合催化剂产生大量活性自由基；在等离子体反应器中通过催化剂的吸附性对切削液废水进行预处理，吸附废水中的有毒有害物质；通过控制交流电源的频率和赫兹，保证在辉光放电模式下进行废水处理；采用辉光放电等离子体技术在管内产生三种不同的放电区域：欧姆区、过渡区、辉光放电区，逐步产生紫色辉光；利用光催化产生的各种活性自由基结合锡基铁锰复合催化剂深度处理难降解废水；回收处理完后的催化剂进行循环利用。
[0020]本专利技术还提供一种切削液废水净化装置的净化方法，包括以下步骤：
[0021]步骤一调节膜板式辉光放电等离子体发生器的交变电流源电压400
‑
1000V，频率50
‑
200Hz；
[0022]步骤二调整上电极和下电极的棒板距离为30
‑
80cm，通过真空泵将切削液模拟废水由进水管进入等离子体激活后的超滤贴膜后进入等离子协同激发催化剂填充管内，调节模拟切削液废水的pH值为3
‑
11；
[0023]步骤三通过膜板式辉光放电等离子体发生器辉光放电产生的等离子体对超滤贴膜进行活化，测出膜通量下降程度以及膜表面的接触角；
[0024]步骤四通过雾化喷头喷洒切削液模拟废水，切削液模拟废水缓慢通过石英玻璃板上的超滤贴膜，截留杂质后进行预净化；
[0025]步骤五通过膜板式辉光放电等离子体发生器曝入氧气和氮气产生等离子体，在辉光放电中从放射通道辐射出来的紫外光和催化剂FeMn@Sn与不断曝入的氧气和氮气形成氮氧/紫外辐射组合和氮氧/催化剂组合，然后共同对步骤四得到废水进行处理，同时利用催化剂FeMn@Sn/紫外辐射和等离子技术对难降解废水进行深度处理；
[0026]步骤六 通过真空泵负压抽吸得到回收水，取样测得回收水的TOC值、COD值和BOD值。
[0027]优选地，所述步骤三中膜板式辉光放电等离子体发生器辉光放电过程中通过超滤贴膜石英玻璃板的电流强度保持4
‑
6A以调整净化装置中电离出的自由基含量，电流强度由金属探针测定，通过电流波形显示器显示并反馈给交变电流源。
[0028]优选地，所述步骤六中真空泵负压抽吸为循环间歇运行，每次循环降解后产水30min，再空抽气5min。
[0029]对步骤六回收水水质进行监测，当水质不达标时，通过电流波形显示器显示并反馈给交变电流源，调整电流强度及曝气时间比，再对回收水水质进行监测，循环直至检测水质达标。
[0030]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种切削液废水净化装置，其特征在于，所述装置由膜板式辉光放电等离子体发生器、催化剂协同等离子技术推流式反应器、膜电流控制系统、气体控制装置和回流循环系统组成，所述膜板式辉光放电等离子体发生器由上电极(4)、耐热板(9)、真空泵(10)、下电极(11)、循环管(12)、超滤贴膜(14)和石英玻璃板(16)组成，所述上电极(4)和下电极(11)成对称分布，所述超滤贴膜(14)设置在石英玻璃板(16)上面；所述催化剂协同等离子技术推流式反应器由雾化喷头(13)、超滤贴膜(14)、电流波形显示器(15)、石英玻璃板(16)和催化剂填充管(19)组成；所述膜电流控制系统由超滤贴膜(14)、电流波形显示器(15)、石英玻璃板(16)和交变电流源(17)组成，所述电流波形显示器(15)设置在石英玻璃板(16)一端；所述气体控制装置由进气管(5)、流量计(6)、气体阀门(7)和气瓶(8)组成，所述流量计(6)设置在进气管(5)和气体阀门(7)之间，所述气体阀门(7)与气瓶(8)相连接；所述回流循环系统由进水池(1)、废水进口阀(2)、进水管(3)、循环管(12)、雾化喷头(13)、超滤贴膜(14)、石英玻璃板(16)、真空压力计(18)、催化剂填充管(19)、耐热玻璃管(20)、废水出口阀(21)、格栅网一(22)、格栅网二(23)、格栅网三(24)和出水管(25)组成，所述真空压力计(18)设置在耐热玻璃管(20)上。2.根据权利要求1所述的切削液废水净化装置，其特征在于，所述石英玻璃板(16)数量为1
‑
5个，所述膜板式辉光放电等离子体发生器通过石英玻璃板(16)分为2
‑
6层，每层空间体积相同。3.根据权利要求1所述的切削液废水净化装置，其特征在于，所述真空泵(10)为两级旋转真空泵。4.根据权利要求1所述的切削液废水净化装置，其特征在于，所述上电极(4)和下电极(11)均由10根中空的不锈钢棒按照长间隔为20mm，宽间隔为10mm呈矩形对称分布。5.根据权利要求1所述的切削液废水净化装置，其特征在于，所述催化剂填充管(19)采用五廊道推流式平面布置。6.根据权利要求1所述的切削液废水净化装置，其特征在于，所述超滤贴膜(14...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈拥军，房帅康，陈银，周全法，吴泽颖，周品，柏寄荣，冯坤，沈海林，张微，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：
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