電子產(chǎn)品型機(jī)CNC加工含油切削液廢水處理工程實(shí)例

王福祥

（上海任遠(yuǎn)環(huán)保股份有限公司，上海 200072）

電子產(chǎn)品型機(jī)CNC加工含油切削液廢水處理工程實(shí)例

王福祥

（上海任遠(yuǎn)環(huán)保股份有限公司，上海 200072）

河南某科技公司在通訊、電子產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備及零件清洗、研磨拖地等工序產(chǎn)生大量含油、切削液、清洗劑等成分的廢水，廢水總量為180 m3/d。按濃淡分質(zhì)分別收集處理廢水，其中25 m3/d高濃度廢水單獨(dú)收集后經(jīng)隔油、壓力溶氣氣浮、超濾處理后與清洗廢水均勻混合進(jìn)行生化處理（水解酸化+接觸氧化）。該工程于2013年底建成投產(chǎn)至今，處理效果穩(wěn)定，出水的各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，工程經(jīng)環(huán)保驗(yàn)收合格。

氣浮；超濾；生物接觸氧化；含油切削液廢水

河南某科技公司是一家生產(chǎn)高端智能手機(jī)、沖治具設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制造的專業(yè)廠商，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電腦資訊、消費(fèi)性電子及通訊、網(wǎng)路等多項(xiàng)電子產(chǎn)品領(lǐng)域。在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，設(shè)備及零件清洗、研磨、拖地等工序產(chǎn)生大量含油、切削液、清洗劑等成分的廢水。特別是含切削液的濃廢水含有乳化劑、礦物油、防腐劑、金屬屑等，是一種高濃度難降解有機(jī)廢水[1]。根據(jù)環(huán)保要求，該公司需將廢水處理至當(dāng)?shù)匚鬯幚韽S要求的納管標(biāo)準(zhǔn)后再排入污水收集管網(wǎng)。根據(jù)此廢水COD濃度高、難生化的特點(diǎn)，本工程采用了以壓力溶氣氣?。▋?nèi)含混凝段）+超濾+生化處理（水解酸化+接觸氧化）為主線的處理工藝路線。廢水實(shí)現(xiàn)濃、淡分質(zhì)收集，其中高濃度廢水采用隔油+壓力溶氣氣浮+超濾的預(yù)處理工藝，大幅降低污染物濃度后與清洗水廢水混合進(jìn)行生化處理（水解酸化+接觸氧化）。工程建成后經(jīng)3個(gè)多月的調(diào)試達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)，且出水的各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，該工程經(jīng)環(huán)保驗(yàn)收合格。

1 廢水的水質(zhì)、水量及處理要求

1.1 廢水來(lái)源及水質(zhì)、水量

CNC加工車(chē)間內(nèi)主要排放廢水工序包括超聲波清洗、研磨、隧道式清洗、拖地水共4道，兩道清洗工序廢水水量大、污染物含量較低，單獨(dú)收集為“清洗水”，研磨、拖地廢水水量少、污染物特別是油類及切削液成分含量高，單獨(dú)收集為“濃廢水”。濃廢水、清洗水水量分別為25 m3/d、165 m3/d，總量為190 m3/d。兩種廢水水質(zhì)情況如表1所示。

1.2 處理要求

出水水質(zhì)需達(dá)到當(dāng)?shù)匚鬯畯S納管標(biāo)準(zhǔn)，具體指標(biāo)如表2所示。

表1 源廢水水質(zhì)情況一覽表

表2 要求的出水水質(zhì)一覽表

2 工程設(shè)計(jì)

2.1 水質(zhì)及處理工藝分析

廢水主要污染因子是切削液，其主要成分為油類、水、表面活性劑和各種添加劑（防泡劑、殺菌劑、防銹劑、乳化劑）[2-3]，研磨和拖地過(guò)程中會(huì)帶入各種金屬微粒，廢水乳化程度高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、可生化性差[1]。傳統(tǒng)的切削液廢水主要處理方法包括：氣浮法、絮凝法、生物處理法、膜分離法、電化學(xué)法、吸附法等[3]。針對(duì)該企業(yè)水質(zhì)特點(diǎn)及考慮項(xiàng)目建設(shè)經(jīng)濟(jì)性，采用廢水濃、淡分質(zhì)處理的思路，以減輕處理站主體工藝的負(fù)荷，節(jié)省一次性投資。處理工藝采用濃廢水預(yù)處理使污染物濃度大幅降低后，與清廢水混合進(jìn)行綜合生化處理的技術(shù)路線。根據(jù)濃廢水的成分和特點(diǎn)，濃廢水處理主要采用物化法，主要考慮懸浮油類、乳化油類及其他顆粒、微粒成分的去除，采用破乳絮凝使油類及懸浮物形成絮體，結(jié)合所形成的絮體質(zhì)輕的特點(diǎn)，泥水分離采用壓力溶氣氣浮的工藝，氣浮區(qū)設(shè)備底部釋放器釋放出的無(wú)數(shù)逐漸增大粘附在絮體上的微細(xì)氣泡將絮體浮至水面實(shí)現(xiàn)分離。為增強(qiáng)廢水中極為細(xì)小油類物質(zhì)及其他溶解性有機(jī)物的去除效果，預(yù)處理后段采用超濾工藝。

綜上所述，濃廢水的預(yù)處理采用了機(jī)械絮凝+壓力溶氣氣浮分離+管式超濾的組合工藝。從經(jīng)濟(jì)性和處理工藝穩(wěn)定的角度出發(fā)，濃、清廢水混合后的綜合廢水處理則采用生化法?？紤]廢水污染因子除了構(gòu)成COD的有機(jī)物外還有氨氮、TP，生化處理工藝采用組合A2O工藝，第一級(jí)A通過(guò)綜合調(diào)節(jié)池實(shí)現(xiàn)，主體工藝為水解酸化（第二級(jí)A）+生物接觸氧化，為強(qiáng)化生化處理效果池內(nèi)均布設(shè)填料，形成泥、膜法共生生化處理體系。生化處理工藝末端的泥水分離采用重力法，即采用豎流式沉淀池形式。

2.2 工藝流程

研磨、拖地兩股濃廢水經(jīng)管道單獨(dú)收集，首先進(jìn)入隔油沉淀池，去除部分浮油同時(shí)沉淀廢水中泥沙、金屬顆粒等，浮油以帶式撇油機(jī)定期排至池邊專設(shè)的廢油桶；隔油后濃廢水進(jìn)入濃廢水調(diào)節(jié)池，以泵將其提升至壓力溶氣氣浮設(shè)備，設(shè)備內(nèi)前段為混凝破乳、凝聚區(qū)，通過(guò)定量投加破乳藥劑、PAM，在攪拌機(jī)設(shè)定轉(zhuǎn)速條件下進(jìn)行破乳及凝聚反應(yīng)，使廢水中呈懸浮及乳化態(tài)的油及其他固體懸浮物形成膠羽狀絮體，氣浮設(shè)備底部釋放器釋放出的超細(xì)氣泡粘附于這些絮體表面并將其浮至水面形成浮渣層，廢水中的疏水性物質(zhì)得到大部分去除，浮渣以刮渣機(jī)排至污泥槽中；氣浮出水在中間水桶內(nèi)過(guò)渡，不合格時(shí)返回氣浮進(jìn)口經(jīng)再次處理，通過(guò)泵將氣浮出水輸送到外置式管式膜組件中進(jìn)行過(guò)濾，透過(guò)液不斷排出，被超濾膜的微孔截留的濃縮液收集至濃縮液水箱，濃縮液經(jīng)廢油處理裝置處理后廢油定期委外處置。

超濾透過(guò)液即出水進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池和清洗水混合，在調(diào)節(jié)池內(nèi)實(shí)現(xiàn)水質(zhì)水量的均衡，池內(nèi)的均勻混合采用潛水?dāng)嚢铏C(jī)。用泵將綜合廢水提升至主體生化處理系統(tǒng)。生化處理系統(tǒng)采用A2O處理工藝運(yùn)行，綜合調(diào)節(jié)池兼做廢水處理的厭氧段，二沉池的污泥定期重力回流至綜合調(diào)節(jié)池，生化主體工藝為水解酸化（第二級(jí)A）+生物接觸氧化。池內(nèi)布設(shè)的專用填料為微生物和細(xì)菌的生長(zhǎng)提供了穩(wěn)定的附著基，生化處理系統(tǒng)形成了泥、膜法共生體系，增加了生化處理系統(tǒng)單位容積污泥濃度。采用本工藝，厭氧、缺氧、好氧交替運(yùn)行，可以有效降解水中的氨氮、COD、BOD及磷酸鹽，接觸氧化池出水自流入二沉池，二沉池大量去除廢水中懸浮物，澄清水質(zhì)，上層清液流入排放水池，出水達(dá)標(biāo)經(jīng)排放水池進(jìn)入西華污水處理廠污水收集管網(wǎng)。

2.3 構(gòu)筑物及設(shè)備參數(shù)

2.3.1 隔油沉淀調(diào)節(jié)系統(tǒng)

濃廢水隔油沉淀池：1座，地下鋼砼型式，規(guī)格：1.0 m×1.5 m×3.0 m，HRT：3 h，有效容積：4 m3。系統(tǒng)含帶式撇油器：除油能力30 L/h/帶長(zhǎng)1.5 m/1套。

濃廢水調(diào)節(jié)池：1座，地下鋼砼型式，與隔油池合建，規(guī)格：1.50 m×2.75 m×3.0 m，HRT：6 h，有效容積：10 m3。系統(tǒng)含穿孔曝氣系統(tǒng)1套/提升泵：1.5 m3/h/揚(yáng)程10 m/1套。

綜合調(diào)節(jié)池：1座，地下鋼砼型式，與隔油池合建，規(guī)格：4.0 m×4.5 m×3.0 m，HRT：6 h，有效容積：48.6 m3。系統(tǒng)含穿孔曝氣系統(tǒng)1套/提升泵：8.5 m3/h/揚(yáng)程10 m/2臺(tái)，潛水?dāng)嚢铏C(jī)/0.55 kW/葉片直徑220 mm/2臺(tái)。

2.3.2 壓力溶氣氣浮系統(tǒng)

壓力溶氣氣浮設(shè)備：本體材質(zhì)碳鋼（內(nèi)樹(shù)脂防腐）/帶混凝、凝聚段/設(shè)計(jì)處理量1.5 m3/h/配套反應(yīng)攪拌器2套及溶氣罐、空壓機(jī)、溶氣釋放系統(tǒng)、刮渣機(jī)。

藥品配置加藥系統(tǒng)：破乳劑/PAM各1套/容量500 LPE圓桶配0.37 kW攪拌機(jī)/Q=10 L/h，機(jī)械隔膜式計(jì)量泵各1臺(tái)。

2.3.3 超濾膜處理系統(tǒng)

管式超濾膜組：PVDF材質(zhì)/過(guò)濾面積48 m2膜通量30 L/m2·h/4英寸85芯不銹鋼膜組件8支。

膜系統(tǒng)周邊設(shè)備：

進(jìn)料泵：Q=12.5 m3/h/H=20 m/不銹鋼材質(zhì)2臺(tái)，循環(huán)泵：Q=60 m3/h/H=48 m/不銹鋼材質(zhì)2臺(tái)，清洗泵：Q=12.5 m3/h/H=20 m/不銹鋼材質(zhì)1臺(tái)，籃式過(guò)濾器：Q=1.5 m3/h/不銹鋼材質(zhì)2套，清洗進(jìn)水循環(huán)水桶：1/2/3 m3各1座，空壓機(jī)1臺(tái)：0.3 m3/min/7bar。

廢油處理裝置：帶0.75 kW攪拌機(jī)和3 kW自動(dòng)加熱系統(tǒng)的廢液處理罐3 m3一座、容量500 L配套Q=10 L/h機(jī)械隔膜式計(jì)量泵硝酸加藥裝置1套、廢油罐3 m3一座。

2.3.4 主體生化處理系統(tǒng)

水解酸化池：1座，半地上鋼砼型式，規(guī)格：3.5 m×6.0 m×5.5 m，HRT：12 h，有效容積：102 m3；池內(nèi)布設(shè)φ160×80 mm軟性填料，充填率70%；池底布設(shè)PVC穿孔均勻布水設(shè)施1套。

接觸氧化池：1座，半地上鋼砼型式，規(guī)格：6.0 m×6.0 m×5.5 m，HRT：21 h，有效容積：180 m3；池內(nèi)布設(shè)φ160×80 mm組合填料，充填率67%；池底設(shè)Φ69 mm×580 mm管式微孔爆氣設(shè)施1套；曝氣風(fēng)機(jī)2臺(tái)：Qs=2.7 m3/min，p=49 kPa，營(yíng)養(yǎng)源投加裝置：容量500 LPE圓桶配0.37 kW攪拌機(jī)/Q=10 L/h，機(jī)械隔膜式計(jì)量泵1臺(tái)。

二沉池：1座，半地上鋼砼型式，規(guī)格：3.0 m×3.0 m×5.5 m，水力負(fù)荷： 1.06 m3/m2·h。

排放水池：1座，半地上鋼砼型式，規(guī)格：1.25 m×2.75 m×5.5 m，有效容積：15 m3。

2.3.5 污泥處理系統(tǒng)

污泥濃縮池：1座，半地上鋼砼型式，規(guī)格：3.0 m×3.0 m×5.5 m，有效容積：42 m3。

污泥脫水機(jī)：暗流式板框壓濾機(jī)/自動(dòng)液壓保壓，過(guò)濾面積20 m2，1臺(tái)。污泥進(jìn)料泵2臺(tái)：螺桿式，Q=2 m3/h，H=60 m。

3 工程處理效果

該工程于2013年09月建設(shè)完工，經(jīng)為期1個(gè)月設(shè)備調(diào)試及3個(gè)月工程調(diào)試驗(yàn)收合格正式投產(chǎn)，工藝運(yùn)行穩(wěn)定，完全達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。工程于2015年01月通過(guò)省環(huán)保廳組織的環(huán)保驗(yàn)收，驗(yàn)收監(jiān)測(cè)出水指標(biāo)（三日均值）如表3所示。

表3 驗(yàn)收監(jiān)測(cè)出水指標(biāo)情況 單位：

4 工程經(jīng)濟(jì)分析

本工程總投資142.5萬(wàn)元，噸水投資為7 500元。

系統(tǒng)綜合運(yùn)行成本為：電費(fèi)2.9元/m3，藥劑費(fèi)0.25元/m3，人工費(fèi)0.37元/m3，危廢廢油委外處置費(fèi)5.6元/m3，合計(jì)9.12元/m3。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）經(jīng)工程實(shí)踐證明，采用隔油+絮凝破乳+壓力溶氣氣浮+超濾組合工藝處理高濃度含油切削液廢水可以達(dá)到預(yù)處理要求。

（2）經(jīng)工程實(shí)踐證明，采用以水解酸化+生物接觸氧化為主線的A2O生化工藝處理含油切削液綜合廢水完全能夠達(dá)到污水處理廠納管標(biāo)準(zhǔn)。

（3）本工程的建設(shè)及運(yùn)營(yíng)實(shí)踐證明，在處理含油切削液廢水過(guò)程中進(jìn)行濃、清廢水分流，對(duì)廢水進(jìn)行分質(zhì)處理的思路是經(jīng)濟(jì)可行的。本文所述預(yù)處理組合工藝結(jié)合以水解酸化+生物接觸氧化為主線的A2O生化綜合廢水處理工藝，處理電子產(chǎn)品型機(jī)CNC加工含油切削液廢水，處理效果好，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，且基礎(chǔ)投資強(qiáng)度相對(duì)低。

（4）該電子產(chǎn)品型機(jī)CNC加工含油切削液廢水處理工程的實(shí)踐對(duì)金屬加工行業(yè)類似廢水的處理具有借鑒意義。

1 周乃磊，王中琪，徐旭東.采用Fenton／UV處理金屬切削液廢水的試驗(yàn)研究[J].環(huán)境科技，2009，22（6）：6-7.

2 鐘登杰.電化學(xué)轉(zhuǎn)盤(pán)法處理切削液廢水[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），2011，25（3）：44-46.

3 馮 欣.水基切削液廢液處理的研究進(jìn)展[J].遼寧化工，2011，40（6）：596-598.

An Engineering Case of Cutting Oil Wastewater Treatment in Electronic Product Processing

Wang Fuxiang
(Shanghai Renyuan Environmental Protection Co., Ltd., Shanghai 200072, China)

A technology company in Henan produces communications and electronic products.In the process of equipment and parts cleaning, grinding, mopping and other, producing a large number of oil, cutting fluid, cleaning agents and other components wastewater,The total amount of wastewater is 190 m3/d.The wastewater were collected and treated According to the concentration, the 25 m3/d of high concentration wastewater was collected separately and treated by the process of oil separation, DAF, UF.After that, the wastewater was mixed evenly with the cleaning wastewater and then treated with biochemical treatment(hydrolytic acidification and biological contact oxidation). The project was completed and put into use at the end of 2013. So far, the treatment effect is stable, and all the indexes of the effluent are better than the design standards, and the project has been qualified for environmental protection acceptance.

air flotation; ultrafiltration; biological contact oxidation; oily cutting fluid wastewater

X703

A

1008-9500(2017)06-0035-04

2017-04-22

王福祥（1981-），男，山東青島人，碩士研究生，研究方向：水污染控制工程。