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机加工切削液废水低温热泵蒸发器处理工艺案例

时间: 2024-01-25 01:00:39 |   作者: 机械格栅

  机加工切削液被大范围的应用于金属材料加工工艺过程中,其含有冷却和润滑功能外,还具有降低磨损、控制传热、防腐、增加加工工件的常规使用的寿命,节省本金和提高工作效率等作用。

  据统计,全世界内的金属加工液使用量每年超过千万吨。切削液使用的过程中需加水进行一定的稀释,故实际切削液废水排放量是切削液使用量的十倍左右。由于切削液制成工艺及配方的不同,所以切削液组成各不相同。而且不同厂家所设计的制造工艺不同,排放的切削液废水成分也会千差万别。

  切削液通常由矿物油、表活及添加剂组成。切削液废水包含大量乳化油、有机物、切割杂质等,其 COD、含油量都较高。切削液废水因含油量及 COD 较高的影响不得直接排入自然水体中,且其中的添加剂和金属杂质进入水体后, 能够影响生物系统,甚至危害人类健康。

  我国在 2016 年发布的《国家危险废物名录》中切削液废水被列入 HW09 废液。由于以上所述切削液废水的高COD、高含油量、污染性大等特点。因此,切削液废水的处理一直是工业废水净化处理中的难点,也是机械加工、装备制造企业亟待解决的重要问题。而对于切削液废水的处理,大致上可以分为化学、物理及生物方法。传统工艺主要包含破乳、混凝、气浮、生物氧化、化学氧化、膜过滤等工艺。近几年出现的新技术主要包含低温蒸发、超声破乳、电化学混凝、高级氧化、电化学氧化等工艺。

  威胜达环保是一家专注于低温蒸发技术在高浓工业废水浓缩减量中的研发和应用,产品主要使用在于机加工(切削液、乳化液、清洗废水HW09类);电镀废水(多为重金属废水,含化学镍废水,钯铑金废水,HW17类);半导体废水、RO浓水、垃圾渗滤液DTRO;石化、煤化工、精细化工、危废处置中心的高盐废水和三效或MVR蒸发母液等方面,并有成熟的运行案例500余套。

  企业自主研制的低温蒸发器具备撬装式、模块化设计,设备占地小;处理工艺链短;废水接收范围广;浓缩倍数高,残渣含水率低;无结垢堵管风险;自动化程度高,清洗维护简便;料液沸点升影响小;负压及常温(37℃-45℃)蒸发,无安全风险隐患;自动卸料;无二次污染及废气产生;纯物理分离效率稳定;出水水质佳等特点。

  如表 1-1 所示主要废水水质,从表中能得出原废水中有机物含量较高, COD 大于 85000mg/L,一般的处理工艺(包括生化,过滤,蒸发,沉淀等)无法直接承受该种高有机物含量废水的冲击。废水中的 SS(固体悬浮物)含量较高,极容易造成管路堵塞、影响系统设备内部的正常运行。

  根据以上分析,该种废水需要用前段预处理,再通过威胜达低温热泵蒸发器进行蒸馏,分离出的冷凝水经过陶瓷膜过滤降低出水 COD、SS、含盐量等杂质。

  从图 1-1 蒸馏试验进出水照片能够准确的看出,经过蒸发处理后出水清澈透明。但表 1-2 中所示蒸发出水 COD 略高于出水指标,真实的情况在大多数情况下要增加陶瓷膜及活性炭过滤以确保工艺出水清澈透明且水质达标。

  滤液废水电导率高、固体悬浮物含量高还有部分有机物,经过低温蒸发器进行 37℃蒸发,截留大部分有机物、盐类、SS 及重金属等有害于人体健康的物质,澄清水质。从实际工程案例处理工艺出水进行仔细的检测所得表 2-2 低温蒸发出水数据。从表2-2 中能够准确的看出,低温蒸发器工艺可去除大量 COD 及电导率,主要归功于在-90∽-97KPa 负压状态下蒸发能够将水及大部分杂质(大分子有机物及无机盐类等)进行蒸馏分离。但蒸馏水中还含有少量 COD 物质及固体悬浮物,根本原因应该是随蒸汽气流带出进入到蒸馏水中。还需后续优化工艺进一步确保废水净化处理达标排放。

  针对该客户切削液废污水处理工程,威胜达环保提供的低温蒸发器,日处理量为 1m³,占地面积约为 15㎡,系统装机总功率为 8.6kw,常开功率约为 5.5kw,耗电量约为130kwh/m³。

  系统运行的成本主要为电费及药剂费,如下表所示,本系统处理费用约为 120元/吨废水。与废水委外费用 3000 元/吨相差巨大,可为企业节省大量废污水处理费用。从表 3-1 所示该处理系统一年的运行的成本约为 15 万元。如废水全部委外每年需要委外费用约为 90 万元。即使用该系统设备投资仅需半年左右即可回收成本创造利润,为企业运行减轻压力同时避免了水资源的污染和浪费。

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