切削液凈化再生初探

付望新

摘要：金屬加工過程中免不了要用到切削液，但是，使用切削液能給人們帶來優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量的同時又對環(huán)境造成了極大的破壞。我國每年發(fā)臭變質(zhì)的切削液數(shù)量巨大，給國家和企業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如果有辦法能將這些切削液再生，幫助企業(yè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保的目的，同時又符合我國現(xiàn)有的政策及法律法規(guī)，這將是包括歐貝克等從事環(huán)保事業(yè)的公司和熱愛環(huán)保事業(yè)的仁人志士的使命和目標(biāo)！目前我國市場上已經(jīng)有部分品牌產(chǎn)品正在凈化再生臟切削液。例如，美國馬斯達(dá)的冷卻液再生系統(tǒng)、德國MKR的TYP500、日本CSP工場的浮上油回收裝置、中國臺灣AMM的切削液再生處理系統(tǒng)、中國大陸地區(qū)的無錫歐貝克切削液再生設(shè)備，等等。下面以無錫歐貝克環(huán)?？萍加邢薰镜那邢饕涸偕O(shè)備為例來探討切削液進(jìn)化再生的問題。

關(guān)鍵詞：切削液；凈化再生；歐貝克

一、切削液現(xiàn)狀

機(jī)械制造工業(yè)包括汽車工業(yè)、機(jī)床工具工業(yè)、機(jī)械通用零部件工業(yè)、軸承工業(yè)、通用機(jī)械工業(yè)、重型機(jī)械工業(yè)、內(nèi)燃機(jī)工業(yè)、工程機(jī)械工業(yè)、文化辦公設(shè)備制造、模具工業(yè)、液壓氣動密封件工業(yè)、制冷空調(diào)工業(yè)、食品和包裝工業(yè)、印刷及設(shè)備器材工業(yè)、環(huán)保機(jī)械、儀器儀表工業(yè)、石油和石油化工設(shè)備工業(yè)、塑料機(jī)械工業(yè)、電器工業(yè)、農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)等。經(jīng)過半個多世紀(jì)的努力，我國機(jī)械制造工業(yè)已經(jīng)逐步發(fā)展成為具有一定綜合實力的制造業(yè)，確立了在國民經(jīng)濟(jì)中的支柱地位，初步成為了世界機(jī)械加工的基地。

這些工業(yè)的主要加工工藝都涉及到切削、磨削等，其中，切削加工約占機(jī)械加工總勞動量的30%-40%，切削液又約占整個金屬加工液總量的52%。也就是說，我國目前切削液的使用量非常巨大，相應(yīng)的排放量也非常多。如果這些切削液都需要經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)排放，需要耗費(fèi)國家和企業(yè)大量的資源和費(fèi)用，如果不處理進(jìn)行排放，對環(huán)境破壞和對人體造成的損害將是不可估量的。具體主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.惡化水質(zhì)、危害水資源和飲用水源：切削液中的浮油極易擴(kuò)散成油膜，覆蓋在水體表面，因而會導(dǎo)致水體缺氧，產(chǎn)生惡臭，導(dǎo)致水生生物缺氧窒息而死亡。沉積在水底的油經(jīng)過厭氧分解將產(chǎn)生硫化氫劇毒物，對水生物的生存造成威脅。由于滲水的作用，切削液這類含油廢水可能還會影響地下水的水質(zhì)。

2.危害人體健康：人類直接攝入切削液中揮發(fā)出來的油霧可發(fā)生各種中毒癥狀，受影響的器官有肺、腸胃、腎、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和造血系統(tǒng)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀有衰弱、嗜睡、眩暈、痙攣、昏迷，甚至還可能得白血病和破壞免疫系統(tǒng)。據(jù)了解，長期與臟切削液接觸的人員，骨髓細(xì)胞會發(fā)生染色體突變。另外，分散在水體中的切削液油珠還會被水生生物粘附或吸附，通過食物鏈的作用進(jìn)入到人體，使腸、胃、肝、腎等組織發(fā)生病變，危害人體健康。含臟切削液的廢水若用于灌溉農(nóng)田，將使土壤油質(zhì)化。油類黏附在作物的根莖部，影響作物對養(yǎng)分的吸收，影響農(nóng)作物生長，造成農(nóng)作物減產(chǎn)或死亡。油類中一些有毒有害物質(zhì)也可能被作物吸收、殘留或富集在植物體內(nèi)，最終危害人體健康。

3.污染大氣：在水體中臟切削液以油膜形式浮在水面，表面積極大，在各種自然因素作用下，其中一部分組合和分解產(chǎn)物就揮發(fā)進(jìn)入大氣，污染和毒化水體上空和周圍的大氣環(huán)境。由于擴(kuò)散和風(fēng)力的作用，可以使污染范圍擴(kuò)大。

4.影響自然景觀：臟切削液在水體中由于自然力和人為作用，會形成乳化體，這些乳化體常會相互聚成油、濕團(tuán)塊，或黏附在水體中的固體漂浮物上，形成所謂的油疙瘩，形成大片黑褐色的固體塊，使自然景觀遭到破壞。

二、切削液的主要性能和作用

1.冷卻性能。在金屬切削加工過程中，所消耗的能量絕大部分都轉(zhuǎn)化成切削熱，它不但會使刀具磨損，而且使工件容易產(chǎn)生局部燒傷或發(fā)暗，影響工件的表面加工精度及加工質(zhì)量。所以，切削液必須具有良好的冷卻性能。

2.潤滑性能。刀具在切削工件的瞬間，通常承受著極大的切削力作用，切削液良好的潤滑性能可以減少刀具前面刀與切屑、后面刀與工件表面之間的摩擦與磨損，延長刀具的使用壽命，從而使工件獲得良好的加工精度和粗糙度。更重要的是切削液可減少切削過程中產(chǎn)生積屑瘤（即刀瘤）的機(jī)會。

3.清洗性能。金屬在加工過程中，油污、細(xì)小的切屑、金屬粉末和砂輪沙粒等相互粘結(jié)，并粘附在工件、刀具和機(jī)床上，影響工件的加工質(zhì)量，降低刀具和砂輪的使用壽命，影響機(jī)床的精度。因此，切削液應(yīng)具備良好的清洗作用，減少細(xì)小的切屑及金屬粉末等的粘結(jié)以利清洗，同時迅速將細(xì)小的切屑及金屬粉末等及時沖走。

4.防銹性能。金屬切削液在使用過程中大部分是水，為銹蝕的產(chǎn)生提供了有利的環(huán)境，而金屬切削液中的極壓劑和某些表面活性劑往往會加劇金屬的銹蝕。所以，切削液必須具備一定的防銹性，使工件在加工過程中和加工后的短時間內(nèi)不產(chǎn)生銹蝕。同時，還可保證切削液循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)床內(nèi)部不產(chǎn)生銹蝕和腐蝕現(xiàn)象，起到保養(yǎng)設(shè)備的功能。

因為金屬切削液的組成成分中包含有如表面活性劑、基礎(chǔ)油、油性劑和殺菌劑等，加上其與水混合的應(yīng)用方式特點(diǎn)，要求金屬切削液還必須具備良好的抗泡性能、抗菌性能以及低毒或無毒性、硬水適應(yīng)性、氣味柔和等特點(diǎn)。

切削液的主要作用為：切削液在切削加工過程中主要起到潤滑、冷卻、清洗和防銹作用，干凈的切削液可以延長刀具的使用壽命，保證加工零部件的精度，提高加工零部件的表面光潔度，提高切削加工效率等。

三、切削液變質(zhì)報廢的原因

1.金屬屑粉末的存在導(dǎo)致切削液變質(zhì)。在機(jī)械加工過程中由于外界物質(zhì)，如金屬碎屑、金屬粉末、油污、溶解礦物質(zhì)和灰塵這些雜質(zhì)的不斷堆積都可導(dǎo)致切削液的分解和失效。

2.油污的存在導(dǎo)致切削液變質(zhì)。切削液中的油污存在形式有浮油以及溶解在切削液中的分散油、機(jī)械乳化油以及溶解油，所有這些油污都可導(dǎo)致切削液變質(zhì)。特別是分散油、溶解油和機(jī)械乳化在切削液中的油污，這些存在切削液中的小油滴是微生物的食物，會導(dǎo)致微生物大量繁殖，最終導(dǎo)致切削液發(fā)臭變質(zhì)。endprint

3.微生物的存在導(dǎo)致切削液變質(zhì)。細(xì)菌和其他有機(jī)微生物在含有雜質(zhì)的切削液中滋生繁衍，它們以切削液中的油污為生存營養(yǎng)。在缺氧的環(huán)境中生存的厭氧性細(xì)菌，同樣會有效破壞切削液。細(xì)菌對切削液的直接影響是導(dǎo)致切削液的分解、降低pH值、加快腐蝕、降解切削液中的成分以及降低切削液自身的潤滑能力。細(xì)菌新陳代謝的產(chǎn)物硫化氫會產(chǎn)生臭味和有害氣體，造成環(huán)境污染；細(xì)菌同樣可以使暴露在外面的工人接觸到病原體，導(dǎo)致工人的呼吸道感染或皮膚感染等。

四、臟切削液可再生性

切削液使用一段時間后，就會變臟、發(fā)臭，直到變質(zhì)沒法使用。如果在切削液變質(zhì)前及時進(jìn)行凈化再生，清除臟切削液里面的金屬屑等固體顆粒、油污以及微生物，讓切削液不會變質(zhì)，這就是再生切削液，讓切削液保持干凈、保證其性能，達(dá)到回用的目的。

根據(jù)分析切削液變質(zhì)原因后得知，金屬屑等固體顆粒、粉塵、油污等混進(jìn)切削液后，使得切削液變臟以及微生物大量繁殖，最終導(dǎo)致切削液沒法再使用。如果及時將切削液里面的金屬屑、粉塵、油污徹底清除干凈，截斷微生物生存環(huán)境，就能使臟切削液再生，重新凈化為干凈的切削液。在這個過程中還得保證切削液的有效成分不被破壞和損失，也就是要保證切削液的所有性能不變化，只有這樣，才能真正使得臟切削液再生，重新回用。也就是在處理臟切削液時達(dá)到上述要求，就能達(dá)到切削液再生的目的，也就是切削液可以再生，具有可再生性。

五、切削液凈化再生的經(jīng)濟(jì)效益和設(shè)備效益

（1）幫助企業(yè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)、美化企業(yè)環(huán)境、保護(hù)員工的身心健康以及提高員工的工作積極性。

（2）幫助企業(yè)節(jié)省大量費(fèi)用。排放1噸切削液，需要支付排污費(fèi)和切削液的成本費(fèi)用最起碼在1000元以上，而切削液再生設(shè)備凈化1噸廢切削液達(dá)到回用要求的使用成本很少，可以忽略不計。

（3）保證和提高工件的加工精度。

（4）改善工件表面的光潔度。

（5）提高切削加工效率、降低成本。

（6）節(jié)省配新切削液的水資源，為社會節(jié)省水資源。

（7）減少機(jī)床故障率，延長機(jī)床的使用壽命。

（8）解決因不及時添加殺菌劑或殺菌劑失效導(dǎo)致切削液變質(zhì)發(fā)臭的危險以及過量添加殺菌劑導(dǎo)致腐蝕設(shè)備和加工零部件的危險。

（9）減少加工過程中的油煙，回收廢油。

六、無錫歐貝克切削液再生設(shè)備概況，包括除渣、除油以及除微生物功能

1.除渣過程

（1）切削液先經(jīng)過金屬網(wǎng)過濾系統(tǒng)中的金屬網(wǎng)過濾，通過負(fù)壓將0.5毫米以上的粗金屬顆粒攔截在金屬網(wǎng)中，而且金屬網(wǎng)籃里面的金屬顆粒含水量較少；

（2）通過濾袋過濾系統(tǒng)中的20微米孔徑油水分離過濾袋過濾掉20微米以上的金屬顆粒；

（3）通過上述兩個過程后，切削液中肉眼可見的金屬顆?；旧夏芮宄蓛袅耍Ｏ碌氖俏⑿〉娜芙庠谇邢饕褐械募?xì)微粉末，然后通過分散油處理系統(tǒng)中的金屬顆粒聚集機(jī)構(gòu)將微小粉末聚集為較大顆粒，通過分散油處理系統(tǒng)中金屬網(wǎng)筒攔截下來，通過排污系統(tǒng)排出；

（4）最后通過油水分離濾芯聚集機(jī)械乳化油系統(tǒng)中的5微米油水分離濾芯進(jìn)行攔截，徹底清除5微米以上的金屬顆粒及粉末，通過排污口排出。

2.除油過程：

（1）切削液集液槽里面的浮油通過防乳化泵抽吸進(jìn)入設(shè)備，直接從設(shè)備排油口排出；

（2）袋式除渣系統(tǒng)中帶有排油結(jié)構(gòu)，將切削液中的浮油直接排出；

（3）切削液中的分散油通過分散油處理系統(tǒng)快速變?yōu)楦∮?，通過排油口排出；

（4）機(jī)械乳化和溶解在切削液里面的雜質(zhì)油通過油水分離濾芯聚集機(jī)械乳化油系統(tǒng)進(jìn)行聚集，將這些納米級的微小油滴快速聚集為浮油，通過排油口排出；

（5）最后漏網(wǎng)的油滴通過油水分離濾料精處理系統(tǒng)直接吸收。這樣切削液中的雜質(zhì)油就全部處理干凈了。

3.除微生物過程：

根據(jù)微生物進(jìn)入和存在切削液中的兩條途徑，處理微生物也是通過兩條途徑：一是通過過濾掉5微米以上的金屬顆粒及粉末，從而將粘附在金屬顆粒上的微生物一同清理掉；二是切削液中的微生物是以油滴為食物，我們徹底清除切削液中小到納米級的雜質(zhì)油時，將這些微生物也一并清除。

4.綜合性能說明：

凈化再生切削液是歐貝克公司的專利產(chǎn)品、專有技術(shù)及專有材料所起的作用，通過市場長時間的檢驗后，被證明非常有效可靠。此專利既解決了切削液這種含油廢水在過濾過程中容易被油堵塞的問題，又解決了設(shè)備排油口排出的問題。即在整個過程中，既能徹底清除切削液中的粉塵顆粒、油污和微生物，又能保證切削液中的有效性能不受影響，達(dá)到凈化再生的要求。

七、無錫歐貝克切削液再生設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)

1.除油非常徹底。徹底清除切削液中的雜質(zhì)油，再生后的切削液中雜質(zhì)浮油含量低于十萬分之一（10PPM），將使用過的切削液還原為新切削液。

2.清渣非常徹底。徹底清除臟切削液里5微米以上的金屬屑顆粒和粉末，將黑色的切削液還原為其本色（如乳白色）。根據(jù)用戶實際情況，精度可選到1微米。

3.除菌能力強(qiáng)。清除臟切削液里的細(xì)菌，解決切削液發(fā)臭變質(zhì)問題。

4.占地面積小、操作非常簡單。不用電，安全環(huán)保，無需專業(yè)培訓(xùn)，任何人都可操作。

5.節(jié)省費(fèi)用非常多。節(jié)省切削液購買成本，大大減少排污費(fèi)用，回收廢油、金屬顆粒，延長刀具使用壽命，提高產(chǎn)品精度，減少機(jī)床故障率等。

6.收回投資非常快。一般不超過一年就能收回投資成本。

7.節(jié)能減排非常明顯、社會效益好。大大延長切削液的使用壽命，甚至無需排放；減少油煙；解決臭味，美化環(huán)境，關(guān)心員工身心健康。

8.應(yīng)用范圍非常廣。除了再生切削液外，還廣泛應(yīng)用于再生磨削液、鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔等產(chǎn)生的加工液，和清洗零部件產(chǎn)生的清洗液，軋機(jī)液等需要凈化的含油廢水，都可以使這些使用過的含油廢水再生為新液，達(dá)到回用、節(jié)省費(fèi)用的目的。

9.不影響切削液原有有效性能。再生后的切削液等乳化液其潤滑性能、冷卻性能、防銹性能、清洗性能等有效成分都不會改變。

10.應(yīng)用范圍廣。產(chǎn)品常規(guī)流量有50升/小時到3000升/小時的各種規(guī)格型號，滿足各種規(guī)模的機(jī)械加工工業(yè)企業(yè)的使用要求，廣泛應(yīng)用于機(jī)床切削液、磨削液、軋機(jī)軋制液等乳化液的凈化再生。

八、總結(jié)

隨著現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展，金屬切削液的用量迅速增加。研究和推廣有效的切削液凈化再生設(shè)備及廢切削液處理新技術(shù)，已然成為現(xiàn)代切削液研究的一個重要課題。無錫歐貝克切削液再生設(shè)備作為節(jié)能型環(huán)保設(shè)備，它可以達(dá)到延長切削液使用壽命，減少廢切削液排放的目的，非常符合清潔生產(chǎn)，循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念。它的研發(fā)成功，將給使用單位降低生產(chǎn)成本，降低工件表面粗糙度和提高工件精度，更好地保護(hù)了環(huán)境，減少了污染物的排放。endprint