摘要：随着机械加工业的迅速发展，具有防锈润滑等性能的切削液得到广泛应用，其带来切削液废水排放量逐年增加，需要采取合适的工艺进行有效处理。研究针对机械加工生产中产生的切削液废水，采用多相芬顿/超声体系对电凝水处理，对反应条件进行优化实验。对高浓度切削液废水进行破乳预处理，切削液废水CODcr去除率达97.4%，进行正交试验发现对CODcr去除率影响因素水平为反应时间＞极板间距＞电流密度。结合污水处理改造工程采用气浮+电絮凝工艺，分析对处理切削液高含油废水的作用。采用电絮凝+气浮工技术处理高浓度切削液废水，处理效果良好。
关键词：切削液废水；工业废水处理；气浮+电絮凝技术
切削液对金属构件具有润滑冷却等作用，通常含有动植物油、表面活性剂等成分。某些添加剂在油-水界面形成稳定界面膜，乳化剂对同种电性产生静电斥力，使油珠分布在水中形成乳化状态。使用后产生切削液废水由于生产条件不同导致成分复杂，直接排放会对水体造成污染。
1机械加工切削液废水概述
切削液是金属切削等加工中润滑金属物件的工业用液体，通常由基础油、表面活性剂、防腐剂等多种成分制成，具有良好的冷却性能，防腐蚀性能等特征，可以保护道具及被加工物，达到提高工作效率预加工精度的目的。切削液废水主要含有金属粒子，润滑剂、杀菌剂等多种成分，废水的CODcr浓度达几万毫升，如直接排放会造成环境污染。选用高效的处理工艺非常重要。机械加工中不同生产工艺对切削液性能有不同要求，切削液处理要了解其种类，选择合适的处理工艺。切削液分为油基于水基两类，油基切削液具有优异的润滑性能，由于含油量高使用中会产生油雾；水基切削液具有良好的冷却性能。切削液长期循环使用会变质发臭，切削液废水成分复杂，由于生产工艺不同造成金属粒子混入。机械加工切削液废水特点是成分复杂，化学需氧量高，化学稳定性高等。机械加工切削液废水对人体健康与自然环境产生很大的危害。切削液废水中含有大量的有毒害物质，会挥发扩散到空气中造成环境污染，油类物质聚集在水体表面散发恶臭气体会影响区域大气环境。为防止切削液废水对人体环境带来的危害，选择有效的处理工艺尤为重要。
2切削液废水处理方法
切削液废水中含有大量金属粒子等，针对主要污染物选择适合的处理工艺可以提升废水处理效果。由于切削液废水中含有表面活性剂，普通方法难以破坏切削液废水乳化体系，需要先进性预处理实验，选用不同的处理工艺对其进行深度处理。目前国内外切削液废水处理方法包括理化生法与组合处理法。切削液废水乳化状态稳定性高，通常进行预处理实验降低界面张力等方式，解除水中油包水的状态。常用的破乳方法有盐析法、酸析法等。盐析法是向废水中加入无机盐破坏界面膜，常用的电解质有硫酸铝、氯化镁等，电解质加入乳化废水中，对阳离子产生排斥作用达到油-水分离效果。盐析法具有操作简单的优势，但缺点是药剂投加量较大，对超高浓度废水破乳效果不明显。酸析法是向废水中投加浓硫酸等强酸物质，使得某些物质由胶体状态转化为悬浮状态。酸析法具有易操作特点，但需在pH较低下破乳，对实验设备提出较高的要求。酸析法适用范围较小。混凝法是国内外常用的破乳方法，通常向水中加入混凝剂通过压缩双电层降低动电位、吸附电中等作用，除去废水中可溶性污染物形成絮凝体，具有处理效率高特点，国内外常用的混凝剂分为有无机混凝剂与微生物混凝剂。切削液处理后不达标需进行深度处理，去除水中的油类物质等。常用的深度处理方法有吸附法，气浮法等。吸附法是废水中经某些多孔物质，微生物等污染物被吸附在固体孔隙除去的方法，处理含油废水作用机理是利用亲油材料将溶解油同其他溶解性有机物吸附。常用的吸附剂有活性炭等，活性炭吸附性能优良，但吸附量有限，常用于处理含油浓度低的废水。气浮法是通过向水中通入微小气泡雨污水污染物粘附，实现固液分离的过程，气浮法分为散气浮法，电解气浮与溶气气浮等。曝气气浮是常见是散气浮方法，通过鼓风机向水中通入大量微小气泡，具有间隔经济等优点。
3电絮凝技术
当前电絮凝技术应用于不同领域，在水处理中应用包括印染废水、重金属废水等处理。随着工业的快速发展，乳化液废水产量增加，研究采用电絮凝处理油田生化出水，实验研究水流速度、电流强度等对总有机碳，CODcr等去除率，表明水流速度为50mL/s，絮凝水的曝气时间为30min，CODcr去除率为44%。研究采用脉冲电絮凝法处理三次采油废水，表明最优条件下处理后废水CODcr达到66.3mg/L，处理效果达到国家污水排放标准。近年来，有关重金属废水处理研究逐年增加，Mohammad等利用电絮凝技术处理电镀废水重金属离子，表明重金属离子去除率随着电流密度增加，在反应时间为45min可去除超过97%的重金属离子。研究利用电絮凝去除重金属废水中的Ni2+和Mn2+，表明高pH有助于去除金属离子，研究重金属离子去除率超过96%。
4气浮+电絮凝技术处理切削液废水
高含油废水是难处理的工业废水，切削液中含有大量乳化油，由于切削液物质为杂环类有机物，导致处理困难。奎克化学公司位于宾夕法尼亚州，是产销用于汽车制造业及矿山业的化工产品，生产中产生的污水为难降解物质。企业产品销售后面临污水处理难题，企业污水系统达不到排放要求，2015年污水处理改造完成，解决企业污水排放问题。污水处理系统包含预处理与生化处理，预处理系统作用是破乳、对杂类环COD进行断链等作用。进水水质COD为12000~15000mg/L，含油量1000mg/L，氨氮出水≥400mg/L。系统采用EDUR气浮，利用微小气泡作为载体粘附于废水中悬浮污染物，使污染物上浮至水面，用刮渣设备自水面刮除泡沫。通过投加PAC促进气浮效果。气浮作用是投加表面活性剂维持泡沫稳定性，表面活性物质非极性端吸附于油粒，畸形端在水中电离，产生双电层现象，阻碍油粒兼并。投加浮选机改变颗粒表面性质。对高浓度有机废水需采用适当预处理措施分解对生物有抑制作用的污染物。电絮凝工艺可以使环状分子开环，改善废水的可生化性。应用对象包括染料废水、制药废水、电镀废水等。电絮凝反应原理是以铁等金属为阳极，阳极被直流电溶蚀产生Fe等离子，经过聚合及部分氧化发展成为多核羟基络合物，使废水中的胶态杂质沉淀分离，带点污染物颗粒在电场中泳动，电絮凝工艺产生污泥量比其他处理工艺少40%，降低污泥处置费。废水进行电解絮凝处理，由于阳极氧化作用去除水中的污染物。电絮凝作用机理包括点解凝聚，电解气浮与氧化还原。可溶性阳极产生阳离子经过水解产生氢氧化物，可以对水中污染悬浮物进行絮凝作用。水在电解时产生少量O2微气泡密度小，具有吸附能力，吸附乳化油浮生到水面。水在电解中阳极产生新生态具有氧化能力，阳极产生新生态具有还原能力。气浮+电絮凝工艺对乳化液废水处理起到重要作用，通过刮渣去除大部分油分，对大分子有机物进行断链处理，好氧池处理效率＞90%以上。
5结语
气浮+电絮凝工艺用于高COD废水预处理中具有重要作用，在高难度废水处理中起到示范作用，为企业可持续发展奠定基础。实验研究气浮+电絮凝处理降解切削液废水处理效果，通过自制得到负载型催化剂，研究降解机理与效果。通过盐酸法、电絮凝法等对高浓度切削液废水预处理破乳实验，研究电絮凝法处理切削液废水影响因素，通过正交试验确定采用年电絮凝法处理切削液废水影响因素，考察不同体系对废水的处理效果，切削液废水色度去除率达70%，通过研究不同体系对切削液废水处理效果，发现初始pH值为8，H2O2匀速投放，催化剂投加量为1.6g/L，切削液废水CODcr去除率达65%。
参考文献：
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作者:吴建军 单位:上海国晗环保科技有限公司