本發明涉及一種廢液的處理方法，特別是一種機械加工過程中產生的切削廢液的處理方法。
背景技術：
在機械加工領域，機器零配件切削、研磨、壓延過程中，通常使用乳化液對零配件進行冷卻、潤滑、清洗等。乳化液在反復使用多次后會性能降低，被更換廢棄，從而形成切削廢液。切削廢液顏色一般為乳白色或灰白色，帶有腐敗臭味，成分十分復雜，主要含有水、乳化劑、機械油、礦物油、潤滑劑、添加劑、可溶性有機物、金屬粉末和固體懸浮物等，會對水資源和土壤環境造成嚴重污染。
乳化劑的存在，使得切削廢液中油、乳化劑與水形成非常穩定的乳化體系，各成分不易分離。目前切削廢液常用的處理方法包括：物理法、化學法、生化法等。物理法、化學法主要用于預處理，物理法有隔油、離心法等，其目的主要是實現油水分離，但其效果較差。化學法主要包括酸化法、混凝法、氧化法等。酸化是目前常用的破乳方法之一，但有的切削廢液成分復雜，酸化破乳幾乎沒有效果。混凝法也是常用的破乳方法，但其藥劑消耗量大，產生渣滓多，且沉渣粘度大，不宜壓濾。氧化法逐漸應用到此廢液處理中，具有破乳及提高廢液生化性的功能。生化法是通過微生物的降解作用，去除水中的有機物質。切削廢液由于處理難度大，不宜直接采用生化法處理。
化學需氧量(COD)是在一定的條件下，采用強氧化劑處理水樣時，所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質多少的一個指標。水中的還原性物質有各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等，但主要的是有機物。因此，化學需氧量(COD)又往往作為衡量水中有機物質含量多少的指標。化學需氧量越大，說明水體受有機物的污染越嚴重。
技術實現要素：
發明目的：本發明的目的是提供一種切削廢液的處理方法，使用該方法能夠有效分離、降解切削廢液中的污染物，使處理后水的各項指標達到排放標準。
技術方案：本發明提供一種切削廢液的處理方法，該方法包括以下步驟：
1)調節切削廢液的pH值至3～4，加入可溶性亞鐵鹽和雙氧水，混合均勻，反應2～3小時后，除去浮油，調節下清液pH值至8～9；每升切削廢液中，所述可溶性亞鐵鹽的加入量為0.007～0.07mol，所述雙氧水的加入量為0.1～1mol；
2)向步驟1)處理過的廢液中加入絮凝劑，攪拌，使廢液中的不溶物充分沉淀，除去沉渣；
3)對步驟2)處理過的廢液進行厭氧處理6～8天，然后進行好氧處理2～4天，沉淀，除去沉渣。
為了使亞鐵離子高效催化雙氧水氧化有機物，提高廢液中的有機物的降解效率，同時降低試劑成本，使步驟1)中加入的可溶性亞鐵鹽和雙氧水的物質的量之比為1∶5～15；使步驟1)中的可溶性亞鐵鹽為硫酸亞鐵；考慮到氫氧化鈣價格便宜，且對廢液中的懸浮物具有吸附作用，使用氫氧化鈣調節下清液pH；同時，硫酸根離子可與氫氧化鈣中的鈣離子反應生成沉淀，方便除去硫酸根離子和鈣離子，避免在廢液中引入新的雜質離子。
考慮到在含油廢液體系中，陰離子型聚丙烯酰胺對懸浮顆粒吸附性強，絮凝效果好，為了促進廢液中的不溶物充分沉淀，使步驟2)中絮凝劑為陰離子型聚丙烯酰胺，每升廢液中陰離子型聚丙烯酰胺的加入量為10～20mg，攪拌時間為5～10分鐘，攪拌后靜置，靜置時間為20～30分鐘。為了方便處理生成的沉淀，對沉渣進行壓濾。
由于組合填料具有微生物容易附著、微生物含量較大的優點，為了使廢液中的有機物被充分解降，使步驟3)中，在懸掛有組合填料的厭氧池中進行厭氧處理，在懸掛有組合填料的好氧池中進行好氧處理。
本發明的工作原理是：調節切削廢液的pH值為3～4，加入可溶性亞鐵鹽和雙氧水(即Fenton試劑)以氧化降解廢液中的乳化劑、可溶性有機物，可直接破壞廢液中的乳化體系，實現廢液中的油水分離，浮油可回收再利用；接著加入絮凝劑，在絮凝劑的吸附作用下，廢液中的微小懸浮顆粒聚集成大塊絮狀物進而可方便地從廢液中被除去；然后，將廢液進行厭氧處理，有機物降解為小分子有機物等，接著進行好氧處理，小分子有機物徹底轉化為無機物，從而使廢液中的COD值降低到較低水平。
有益效果是：本發明直接使用Fenton試劑對機械切削廢液中的有機物進行降解，不需要額外使用破乳劑進行破乳的步驟。本發明的提供的切削廢液處理方法步驟簡單、實施成本較低，分離出的機械油、礦物油等油類物質還可進行回收再利用，適于大規模的工業應用。通過本發明的處理方法，能夠方便地實現油水分離，同時可高效降解高濃度切削廢液中的有機物，使處理后的廢液達到污水排放標準。
附圖說明
圖1是切削廢液處理方法的流程圖。
具體實施方式
實施例1
如圖1所示，取機械加工產生的切削廢液，其初始COD為76000mg/L，初始pH為7.3。將機械切削廢液泵入到氧化池1中，用硫酸將pH調節至3，在每升切削廢液中加入6g七水合硫酸亞鐵(0.0216mol FeSO4·7H2O)，曝氣攪拌溶解，然后緩慢加入30％的雙氧水，混合均勻，其中，每升切削廢液中30％的雙氧水的加入量為24g(含0.212mol H2O2)。氧化反應2h后，廢液發生分層，撇去浮油。接著，使廢液進入混凝沉淀池2，加入石灰水調節pH至9，加入陰離子型聚丙烯酰胺(PAM)，使每升廢液加入陰離子型PAM的量為10mg，攪拌5min。沉淀20min后，分離沉渣，對沉渣進行壓濾，剩余的溶液進入厭氧池3。厭氧池3中設置有組合填料，廢液停留進行厭氧反應6天后，進入好氧池4。好氧池4中設置有組合填料，廢液在好氧池4內停留2天。好氧池出水進入沉淀池，在沉淀池內停留2h后排放。排放的水COD為296mg/L，達到《污水綜合排放標準(GB8978-1996)》三級排放標準排放要求。
實施例2
如圖1所示，取機械加工產生的切削廢液，其初始COD為92000mg/L，初始pH為7.9。將機械切削廢液泵入到氧化池1中，用硫酸將pH調節至3.5，每升切削廢液中加入7g七水合硫酸亞鐵(0.0252mol FeSO4·7H2O)，曝氣攪拌溶解，緩慢加入30％的雙氧水，混合均勻，其中，每升切削廢液中30％的雙氧水的加入量為15g(0.132mol H2O2)。氧化反應2.5h后，廢液發生分層，撇去浮油。接著，使廢液進入混凝沉淀池2，加入石灰水調節pH至8.5，加入陰離子型聚丙烯酰胺(PAM)，每升廢液加入陰離子型PAM的量為10mg，攪拌5min。沉淀20min后，分離沉渣，對沉渣進行壓濾，溶液進入厭氧池3。厭氧池3中設置有組合填料，廢液停留進行厭氧反應6天后，進入好氧池4。好氧池4中設置有組合填料，廢液在好氧池4內停留3天。好氧池出水進入沉淀池，在沉淀池內停留2h后排放。排放的水COD為326mg/L，達到《污水綜合排放標準(GB8978-1996)》三級排放標準排放要求。
實施例3
如圖1所示，取機械加工產生的切削廢液，其初始COD為180000mg/L，初始pH為9。將機械切削廢液泵入到氧化池1中，用硫酸將pH調節至4，每升切削廢液中加入9g七水合硫酸亞鐵(0.0324mol FeSO4·7H2O)，曝氣攪拌溶解，緩慢加入30％的雙氧水，混合均勻，其中，每升切削廢液中30％的雙氧水的加入量為45g(0.4mol H2O2)。氧化反應3h后，廢液發生分層，撇去浮油。接著，使廢液進入混凝沉淀池2，加入石灰水調節pH至9，加入陰離子型聚丙烯酰胺(PAM)，使每升廢液中陰離子型PAM的加入量為17mg，攪拌5min。沉淀30min后，分離沉渣，對沉渣進行壓濾，上清液進入厭氧池3。厭氧池3中設置有組合填料，廢液停留進行厭氧反應8天后，進入好氧池4。好氧池4中設置有組合填料，廢液在好氧池4內停留4天。好氧池出水進入沉淀池，在沉淀池內停留3h后排放。排放的水COD為456mg/L，達到《污水綜合排放標準(GB8978-1996)》三級排放標準排放要求。
實施例4
如圖1所示，取機械加工產生的切削廢液，其初始COD為250000mg/L，初始pH為8.2。將機械切削廢液泵入到氧化池1中，使用硫酸將pH調節至3.5，每升切削廢液中加入12g七水合硫酸亞鐵(0.043mol FeSO4·7H2O)，曝氣攪拌溶解，在每升切削廢液中緩慢加入72g 30％的雙氧水(含0.64mol H2O2)，混合均勻。氧化反應3h后，廢液發生分層，撇去浮油。接著，使廢液進入混凝沉淀池2，加入石灰水調節pH至8.7，每升廢液加入陰離子型聚丙烯酰胺(PAM)20mg，攪拌10min。沉淀30min后，分離沉渣，將沉渣進行壓濾，上清液進入厭氧池3。厭氧池3中設置有組合填料，廢液停留進行厭氧反應6天后，進入好氧池4。好氧池4中設置有組合填料，廢液在好氧池4內停留4天。好氧池出水進入沉淀池，在沉淀池內停留3h后排放。排放的水COD為485mg/L，達到《污水綜合排放標準(GB8978-1996)》三級排放標準排放要求。
實施例5
如圖1所示，取機械加工產生的切削廢液，其初始COD為13200mg/L，初始pH為7.6。將機械切削廢液泵入到氧化池1中，用硫酸將pH調節至3.2，每升切削廢液中加入2g七水合硫酸亞鐵(0.0072mol FeSO4·7H2O)，曝氣攪拌溶解，在每升切削廢液中緩慢加入12g 30％的雙氧水(含0.106mol H2O2)，混合均勻。氧化反應2h后，廢液發生分層，撇去浮油。接著，使廢液進入混凝沉淀池2，加入石灰水調節pH至8.3，每升廢液加入陰離子型聚丙烯酰胺(PAM)15mg，攪拌5min。沉淀25min后，分離沉渣，對沉渣進行壓濾，上清液進入厭氧池3。厭氧池3中設置有組合填料，廢液停留進行厭氧反應6天后，進入好氧池4。好氧池4中設置有組合填料，廢液在好氧池4內停留4天。好氧池出水進入沉淀池，在沉淀池內停留2h后排放。排放的水COD為125mg/L，達到《污水綜合排放標準(GB8978-1996)》三級排放標準排放要求。
實施例6
如圖1所示，取機械加工產生的切削廢液，其初始COD為208000mg/L，初始pH為8。將機械切削廢液泵入到氧化池1中，用鹽酸將pH調節至3.5，每升切削廢液中加入19.5g七水合硫酸亞鐵(0.07mol FeSO4·7H2O)，曝氣攪拌溶解，在每升切削廢液中緩慢加入113g 30％的雙氧水(含1mol H2O2)，混合均勻。氧化反應2h后，廢液發生分層，撇去浮油。接著，使廢液進入混凝沉淀池2，加入石灰水調節pH至9，每升廢液加入陽離子型聚丙烯酰胺(PAM)20mg，攪拌5min。沉淀20min，分離沉渣，沉渣去壓濾，上清液進入厭氧池3。厭氧池3中設置有組合填料，廢液停留進行厭氧反應7天后，進入好氧池4。好氧池4中設置有組合填料，廢液在好氧池4內停留3天。好氧池出水進入沉淀池，在沉淀池內停留2h后排放。排放的水COD為485mg/L，達到《污水綜合排放標準(GB8978-1996)》三級排放標準排放要求。
實施例7
如圖1所示，取機械加工產生的切削廢液，其初始COD為68000mg/L，初始pH為7.3。將機械切削廢液泵入到氧化池1中，用硫酸將pH調節至3.5，每升切削廢液中加入0.9g無水氯化亞鐵(0.007mol FeCl2)，曝氣攪拌溶解，在每升切削廢液中緩慢加入11.3g 30％的雙氧水(含0.1mol H2O2)。氧化反應2h后，廢液發生分層，撇去浮油。接著，廢液進入混凝沉淀池2，加入NaOH調節pH至9，每升廢液加入無機絮凝劑聚合氯化鋁100mg，攪拌5min。沉淀30min后，分離沉渣，對沉渣進行壓濾，上清液進入厭氧池3。厭氧池3中設置有組合填料，廢液停留進行厭氧反應6天后，進入好氧池4。好氧池4中設置有組合填料，廢液在好氧池4內停留3天。好氧池出水進入沉淀池，在沉淀池內停留2h后排放。排放的水COD為462mg/L，達到《污水綜合排放標準(GB8978-1996)》三級排放標準排放要求。
對比例1
取機械加工產生的切削廢液，其初始COD為130000mg/L，初始pH為7.9，加入氯化鈣12g/L(即每升廢液中加入氯化鈣12g)，破乳，撇掉浮油，用氫氧化鈉調節pH至9左右，加入聚合硫酸鐵3g/L(即每升廢液中加入聚合硫酸鐵3g)，混凝，加入PAM 6mg/L攪拌5min，沉淀20min，分離沉渣。剩余溶液進入到曝氣池中，曝氣池中為懸浮式活性污泥。廢液在曝氣池中停留時間為10d，曝氣池出水進入沉淀池，在沉淀池內停留2h后，廢水COD為3580mg/L，未達到《污水綜合排放標準(GB8978-1996)》三級排放標準排放要求。
對比例2
取機械加工產生的切削廢液，其初始COD為196000mg/L，初始pH為8.2，用硫酸將pH調節至3，破乳，1d后撇掉浮油，用氫氧化鈉調節pH為7左右，廢水進入厭氧池，厭氧池中為厭氧活性污泥，停留時間為20d，厭氧出水進入到曝氣池，曝氣池中為懸浮式活性污泥。廢液在曝氣池中停留時間為12d，曝氣池出水進入沉淀池，在沉淀池內停留2h后，廢水COD為2130mg/L，未達到《污水綜合排放標準(GB8978-1996)》三級排放標準排放要求。