申请日2001.09.29
公开(公告)日2004.10.20
IPC分类号C02F9/06
摘要
本发明公开了一种机械零部件清洗废水的处理方法。此方法采用在同一台设备中进行电解-絮凝-气浮技术处理废水，解决了现有工艺不能有效去除废水中乳化油、溶解油以及表面活性剂分子，COD去除率低的问题。所述的方法包括以下步骤：首先，在调节池中，调节含油废水的pH为5-9，COD浓度为200-15000mg/L，电导率为10-2-10-4S/cm，混合均匀;然后，采用间歇式或者连续式方法将废水加入电解设备中，在电解设备中经电解氧化-还原、絮凝、气浮处理使废水得到净化。
権利要求書
1.一种机械零部件清洗废水的处理方法，其特征在于，它采用在同一台设备中用 电解-絮凝-气浮方法进行废水处理，所述的方法包括以下步骤：
1)在调节池中，调节废水的pH为5-9，COD浓度为200-15000mg/L，电导率为 10-2-10-4S/cm，混合均匀;
2)采用间歇式或者连续式方法将废水加入电解设备中，在电解设备中经电解 氧化-还原、絮凝、气浮处理使废水得到净化。
2.按照权利要求1所述的方法，其中所述废水的pH值调节为6-7。
3.按照权利要求1所述的方法，其中所述废水的COD浓度调节为500- 10000mg/L。
4.按照权利要求1所述的方法，其中采用盐酸盐类电解质调节废水的电导率。
5.按照权利要求4所述的方法，其中所述的盐酸盐类电解质包括氯化钠、氯化 钙或氯化镁的至少一种。
6.按照权利要求4所述的方法，其中所述电解质的投加量为200-1000mg/L。
7.按照权利要求6所述的方法，其中所述电解质的投加量为300-600mg/L。
8.按照权利要求1所述的方法，其中电解设备采用金属作为阳极，采用石墨或 金属作为阴极，极板间距为1-20mm，电压为1-30V，电流密度为50- 1000A/m2，电解作用时间15-120分钟。
9.按照权利要求8所述的方法，其中电解设备采用铁板或铝板作为阳极。
10.按照权利要求8所述的方法，其中电解设备的极板间距为5-10mm，电压为 5-20V，电流密度为100-700A/m2，电解作用时间为20-60分钟。
11.按照权利要求1～10之一所述的方法应用在用阳离子型表面活性剂、阴离 子型表面活性剂、两性型表面活性剂及非离子型表面活性剂清洗冲压油、切 削油、磨削油、拉拔润滑油及轧制用油的废水处理工艺中。
说明书
一种机械零部件清洗废水的处理方法
技术领域
本发明涉及机加工领域中清洗废水的处理方法及其应用和设备。本发明尤 其涉及在工业上清洗机械零部件上的机油过程中所产生的废水的处理方法及其 应用和设备。
背景技术
机械零部件在制造过程中经常需要加油润滑和保护，其表面上附着的各种机 油在制成成品前须清洗除去。由于在清洗过程中使用了表面活性剂，使机油与水 形成了均匀、稳定的乳化液。这类废水的主要特征为：白色乳状液，表面有少量 漂油，pH 5-9，CODcr 500-10000mg/L，远远超过了国家规定的排放标准，必须进行 处理后才能排放。
目前对于机械零部件清洗废水，常用的处理方法主要是采用隔油-气浮-生化 处理的工艺流程。其原理如下：隔油处理是将漂浮在水面的浮油用插入水面的 档板拦住，集中收集后除去。气浮处理是利用加压溶气后的大量微细气泡(气泡 直径一般为20-100μm)附着于分散悬浮在水中的细小油珠表面，在界面张力、 气泡上浮力和静水压力差的作用下，使气泡和附着污染物的结合体浮至水面，实 现与水分离。除去水中非溶解的油类污染物后再利用生物法将废水中的溶解性 污染物分解除去，达到净化废水的目的。
但是，现有处理方法中的隔油、气浮工艺只能处理废水中的非溶解性的油类 物质，不能去除乳化油、溶解油以及表面活性剂分子。并且现有处理方法对 COD污染指标的去除率仅为30-50%，对于COD>600mg/L的高浓度废水常需 要进一步生化处理才能达标排放。而对于含有大量表面活性剂、油类物质多以 乳化态和溶解态存在、COD>800mg/L的机械零部件清洗废水，由于大量表面 活性剂的存在，即使采用生化法进一步处理，效果也不理想。
由于隔油-气浮-生化工艺处理此类废水的效果不好，因此CN85106939采用二 元凝聚电解法处理工业污水，其特征在于在污水电解之前投加以三氯化铁为主要 成分的电解凝聚剂，经处理的工业污水COD去除率为92-98%，但未指出原污水 的COD浓度;CN1136020A发明了电解物化法处理废水工艺，包括先在混凝室 中加入药剂进行混凝反应，然后进入旋流沉降室快速沉降，并经滤网过滤后进入 电解室电解。这两种工艺流程比较复杂，处理设施占地面积及设备投资较多，处 理效率较低。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术对含高浓度乳化油、溶解油和表面活性剂 的废水采用物化方法处理效率低、出水不易达标的问题，提供一种适用于含有表 面活性剂成分的机械零部件清洗废水的处理方法。
机械零部件清洗废水中的主要污染物是表面活性剂和油类物质，而表面活性 剂分子是由具有易溶于油的亲油基和易溶于水的亲水基组成。在用水清洗机械 零件上机油的过程中，油以微滴形式分散于水中，表面活性剂则吸附在油水两相 界面上形成一层界面膜，以其两个基团把油和水连接起来，亲油基插入油相，亲水 基插入水相，降低了油水之间的界面张力，从而防止了它们的相互作用。同时亲 水基的极性也使得油珠带有了相同电荷，使油珠之间相互排斥，不易聚结，于是便 使这种含油的清洗废水形成了稳定的水包油型(O/W型)乳化液之特性。本发 明人根据此类废水的特性，提出一种在同一台设备中，用电解、絮凝、气浮方法 进行废水处理的技术。
本发明的基本原理是将废水注入电解设备中，利用直流电进行电解，通过电极 上或溶液中所发生的电化学和化学氧化—还原反应，破坏溶液的稳定性，使表面 活性剂和油类物质等主要污染物从水中析出，再由电解设备中产生的Fe3+、Al3+ 离子混凝成大颗粒物质，然后随着电解中产生的H2气泡和压力溶气水释放出的 空气气泡气浮至水面而分离出来，残留在溶液中的污染物再进一步电解除去，使 废水得到比较彻底的净化。
本发明是这样实现的：
一种机械零部件清洗废水的方法，采用在同一台设备中用电解-絮凝-气浮技 术进行废水处理，处理工艺包括以下步骤：
(1)在调节池中，调节含油废水的pH值、COD浓度和电导率，混和均匀;
(2)采用间歇式或连续式方法将废水加入电解设备中，在电解设备中经电解氧 化-还原，絮凝，气浮等一系列反应后，使废水得到净化;
本发明的工艺特点是在电解槽的底部均匀分布压力溶气水的释放器，从而将 电解、絮凝、气浮三个单元操作工艺集中于一个设备中。
本发明方法中，调节含油废水pH值可以防止金属阳极钝化，溶解速度减慢 或停止，以利于电解絮凝的进行。因此应控制其pH值为5-9，较好为6-7。
本发明方法中，对废水的COD浓度适应范围较广一般在200-15000mg/L，最 佳为500-10000mg/L。当采用连续电解时，最好调节废水进水COD浓度相对 稳定，以保证排水水质稳定。
本发明方法中，用向被处理废水中添加少量的电解质的方法减少电阻，增大电 流，降低电耗，提高处理效果。由于Cl-具有很强的活化能力，可以防止金属阳极的 钝化，因此以采用盐酸盐类电解质较好，如氯化钠、氯化钙、氯化镁等，其中氯化 钠由于价廉而成为首选。
本发明方法中，电解质的投加量应根据废水电导率的不同而调节，范围一般在 200-1000mg/L之间，优选为300-600mg/L。
本发明方法中，电解设备采用金属作为阳极，石墨或铁板作为阴极，优选铁板 或铝板作为阳极。采用铁、铝等金属作为阳极的目的是将电解时产生的Fe2+、 Al3+和水解后产生的胶体状金属氢氧化物作为絮凝剂，使废水中的污染物在电解 处理的同时还能得到絮凝处理，两种作用之和能大幅提高废水的处理效果。
本发明方法中，所用的电解设备采用的极板间距为1-20mm，电压为1-30V， 电流密度为50-1000A/m2，电解作用时间15-120分钟，其中最佳极板间距为 5-10mm，最佳电压为5-20V，最佳电流密度为100-700A/m2，最佳电解作用时 间为20-60分钟。
本发明适用的清洗废水种类包括：用阳离子型表面活性剂、阴离子型表面 活性剂、两性型表面活性剂及非离子型表面活性剂清洗冲压油、切削油、磨削 油、拉拔润滑油及轧制用油。本发明的处理方法可应用于电子、邮电、航空、 航天、轻工、纺织、机械、医疗器械、汽车及精密仪器等行业的清洗电子产 品、精密元件、金属构件等过程中产生的含油废水的处理工艺中。
本发明的电解法处理机械零部件清洗废水是多种过程的协同作用，其优点 是：
(1)本发明的方法不仅能去除废水中悬浮态的油滴，而且能分解表面活性剂分 子，并能除去与表面活性剂分子结合而溶解于水中的溶解性油性分子;
(2)本发明的方法利用金属阳极如铁板电解产生的Fe2+及Fe(OH)2作为絮 凝剂，节省了添加FeCl3等絮凝剂药品的费用以及配药、加药、絮凝沉淀池等设 备;减少了气浮池，使处理设施占地面积及设备投资大为缩小，同时也缩短了废 水处理时间。因此，本发明具有工艺流程简单、占地少、处理效果好、操作管理 简单、处理费用低、处理时间短等优点，处理后的水质变得清澈透明无异味，各 项指标能达到GB8978-96综合污水标准规定的废水排放标准。
