CN107098505A - 一种环保型废切削液循环处理方法及其净化设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型废切削液循环处理方法及净化设备，属于切削液技术领域。它包括将切削液循环槽送出的废切削液加热至30‑42℃，进行粗过滤后，输送至油水分离槽；先由油污刮板组件进行初步油水分离，重油污由油水分离槽上的溢流口送至油水分离机做二次油水分离，得到一级清液；将所述一级清液分别经不同网密度的滤膜使得一级清液中的杂质过滤干净，得到二级清液；将所述二级清液输送至废切削液工作槽，并调节二级清液的PH≥9，添加抗菌剂，得到三级清液；将所述三级清液输送至切削液循环槽进行循环使用。本发明工艺流程短、能耗低，水的回收率高，分离出的切削清液可回配切削液或输送至污水处理系统经生化处理后达标排放。
Description
技术领域
本发明属于切削液技术领域，更具体地说，涉及一种环保型废切削液循环处理方法及其净化设备。
背景技术
切削液是五金制造行业在机加工生产时必不可缺的产品，其具备了切削润滑及降低温度的功能使其达到对刀具的保护与确保产品加工件的精准度。但是由于市场上切削油的产品参差不齐导致切削液在切削加工过程中对于油质控管的困难度；相对的也增加废弃切削液在环保处理上的使用量
一般而言，在切削加工的过程中，水性切削液更换周期的评断标准有二；一为切削液本身润滑度降低达不到原本的效果；二为切削液变质所产生的异味；切削液本身润滑度的降低我们可以使用定量补充的方式来增加润滑度；但是切削液变质而产生的异味则会让人无法忍受尤其是添加在其中的甲醛长时间的挥发会让操作者产生呕吐、头晕等不舒服的现象。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种环保型废切削液循环处理方法及净化设备，其通过改良现有的切削液净化处理方法，充分过滤和处理废切削液中的杂质和微生物、细菌，操作简单可靠、分离效率高、环保低污染。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种环保型废切削液循环处理方法，包括以下步骤：
1)将切削液循环槽送出的废切削液加热至30-42℃，进行粗过滤，除去夹杂物和悬浮颗粒后，输送至油水分离槽；
2)先由油污刮板组件进行初步油水分离，重油污由油水分离槽上的溢流口送至油水分离机做二次油水分离，得到一级清液；
3)将所述一级清液分别经不同膜孔径的聚四氟乙烯滤膜、聚偏氟乙烯滤膜和醋酸纤维素膜使得一级清液中的杂质过滤干净，得到二级清液；
4)将所述二级清液输送至废切削液工作槽，并调节二级清液的PH≥9，添加抗菌剂，得到三级清液；
5)将所述三级清液输送至切削液循环槽进行循环使用。
进一步的，所述步骤1中粗过滤采用精度为110-116μm的丝网过滤器。
进一步的，所述聚四氟乙烯滤膜的膜孔径为1.7-5μm，所述聚偏氟乙烯滤膜的膜孔径为0.035-0.082μm，所述醋酸纤维素膜的膜孔径为0.0003～0.0008μm。
进一步的，所述聚四氟乙烯滤膜、聚偏氟乙烯滤膜和醋酸纤维素膜由上而下依次设置。
进一步的，所述抗菌剂中各组分名称及重量百分含量范围为高聚物纳米载体10～30％、1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-5-吡唑酮6～13％、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、柠檬酸2-5％、余量为水。
进一步的，所述聚偏氟乙烯滤膜的组分包括34质量份丙二醇碳酸酯、9～12质量份平均分子量为50000的聚甲基丙烯酸甲酯、7～10质量份己二酸、3～5质量份平均分子量为25000的聚氧乙烯、26-30质量份γ-丁内酯，60-75质量份平均分子量为340000的聚偏氟乙烯。
一种环保型废切削液循环净化设备，包括机体和设于所述机体顶部的切削液循环槽、进液口，所述机体内设有油水分离槽、切削液工作槽和切削液暂存槽，所述切削液循环槽、油水分离槽、切削液工作槽和切削液暂存槽依次连通，所述油水分离槽包括第一槽体、第二槽体和刮板组件，所述第一槽体和第二槽体之间设有隔板，所述刮板组件设于所述隔板的顶部，所述刮板组件包括定位环、设于所述定位环的第一刮板和第二刮板以及紧固装置，所述第二槽体的侧壁处设有与所述定位环转动配合的定位轴，所述紧固装置安装于所述定位轴以固定所述定位环，所述第一刮板和第二刮板之间设有2-15°的间隔角。
进一步的，所述第二槽体内由上而下依次设置有聚四氟乙烯滤膜、聚偏氟乙烯滤膜和醋酸纤维素膜。
进一步的，所述第二槽体的侧壁处设有溢流口，所述溢流口连通所述机体外部的废液搜集装置，所述废液搜集装置连通油水分离机。
进一步的，所述机体内还设有液位自动控制装置、PH自动调节装置和抗菌剂自动添加装置。
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
通过粗滤、油水分离、杀菌纯化、自动监控等手段对废切削液进行净化处理，工艺流程短、能耗低，水的回收率高，分离出的切削清液可回配切削液或输送至污水处理系统经生化处理后达标排放，分离出的切削浓液一般作为危废处置或自行蒸发处理，最大限度的实现了对废切削液的资源化利用及减量化排放，可使废切削液的产生量大大降低，不仅减小企业的经济负担，也为行业内公认的废切削液只能作为环境污染物质进行处理的问题提供了资源化回收利用的解决途径；
通过改组抗菌剂的成分及配比，达到抑菌和杀菌的双重功效，保证切削液不会腐败发臭，杀菌率相较于现有抗菌剂可提高10％左右，提升环境安全和降低人员过敏风险；
通过设置多层滤膜对切削液进行层层渐细的过滤，可有效滤除颗粒、大分子聚合物和小分子结构的杂质，大大提高出水水质、环保效果好；
通过改良聚偏氟乙烯滤膜的原料成分和配比，可以得到大量亚微米级的均匀孔隙，在同样大小的超滤膜下比同类产品要有流速快得多的流量，制备工艺简单，生产适应能力强；
本发明的净化设备可定期持续的进行切削液净化，既能较好的保持切削液的使用性能，又能将切削液使用寿命延长到原来的很多倍，切削液可循环使用，无需停机换液，节约成本，且该净化器可在线操作，避免停工换液，且冷却液可重复利用。
附图说明
图1为本发明环保型废切削液循环处理方法的净化设备的结构示意图；
图2为本发明环保型废切削液循环处理方法的净化设备的内部结构示意图；
图3为本发明环保型废切削液循环处理方法的油水分离槽的结构示意图；
图4为本发明环保型废切削液循环处理方法的刮板的结构示意图；
图5为本发明环保型废切削液循环处理方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
如图1至图5所示，
一种环保型废切削液循环净化设备，包括机体1和设于机体1顶部的切削液循环槽101、进液口2，机体1内设有油水分离槽、废切削液工作槽10和切削液暂存槽9，切削液循环槽101、油水分离槽、废切削液工作槽10和切削液暂存槽9依次连通，油水分离槽位于进液口2的下方，切削液循环槽101内废切削液首先进入油水分离槽，后被抽送设备(如泵)输送至废切削液工作槽10和切削液暂存槽9，切削液暂存槽9通过泵连通切削液循环槽101；油水分离槽包括第一槽体3、第二槽体11和刮板组件5，第一槽体3和第二槽体11之间设有隔板4，隔板4的高度小于第一槽体3和第二槽体11的高度，使得切削液可从第一槽体3流入至第二槽体11，刮板组件5设于隔板4的顶部，刮板组件5包括定位环503、设于定位环503的第一刮板502和第二刮板504以及紧固装置，第二槽体11的内侧壁处设有与定位环503转动配合的定位轴501，紧固装置安装于定位轴501以固定定位环503，第一刮板502和第二刮板504之间设有2-15°的间隔角，第一刮板502和第二刮板504错开设置以不同高度刮除切削液表层的油污，即第一刮板502和第二刮板504与隔板4之间的间距不同，对切削液同时进行二次刮油操作。
紧固装置为设于定位环503两端的紧固螺母，定位轴501上设有与紧固螺母相配合的螺纹。第一槽体3的内壁处设有减速挡板301，减速挡板301为向下倾斜设置的矩形板结构，废切削液在流进第一槽体3内时被减速，使得质量较大的水更容易沉积在底部，而质量较轻的油浮在流体上层。第二槽体11内由上而下依次设置有聚四氟乙烯滤膜6、聚偏氟乙烯滤膜7和醋酸纤维素膜8，聚四氟乙烯滤膜6、聚偏氟乙烯滤膜7和醋酸纤维素膜8的膜孔径依次减小。第二槽体11的侧壁处设有溢流口302，溢流口302连通机体1外部的废液搜集装置，废液搜集装置连通油水分离机，油水分离机连通第二槽体11。机体1内还设有液位自动控制装置12、PH自动调节装置14和抗菌剂自动添加装置15，液位自动控制装置12自动监控并适时地由废切削液工作槽补入新的废切削液以维持废切削液的润滑度及工作液位；控制系统采用PLC自动监控模式可充分掌握废切削液的pH值、循环槽中的液位并在工作槽中适量并自动调配来补充干净的废切削液回到切削油循环槽中。更优选的，第一刮板502和第二刮板504均为矩形结构，间隔角为3-6°。
一种环保型废切削液循环净化设备，包括以下步骤：1)准备待处理的废切削液，废切削液中的主要污染物为油类、表面活性剂和各类添加剂，其中COD和油等指标很高，特别是COD浓度达几万甚至几十万mg/L，切削设备在工作后会在切削液中残留较多的金属杂质和各类固体杂质，将切削液循环槽101送出的废切削液加热至30-42℃，再加压至2.2～3MPa，进行粗过滤，粗过滤采用精度为110-116μm的丝网过滤器，除去夹杂物和悬浮颗粒后，输送至油水分离槽；
2)先由油污刮板组件5进行初步油水分离，重油污由油水分离槽上的溢流口送至废液搜集装置，废液搜集装置连通机体1外部的油水分离机做二次油水分离，得到一级清液；
3)将一级清液输送至第二槽体11，一级清液分别经不同膜孔径的聚四氟乙烯滤膜6、聚偏氟乙烯滤膜7和醋酸纤维素膜8使得一级清液中的杂质过滤干净，得到二级清液，具体的，聚四氟乙烯滤膜6、聚偏氟乙烯滤膜7和醋酸纤维素膜8由上而下依次可拆卸的设置在第二槽体内，聚四氟乙烯滤膜的膜孔径为1.7-5μm，聚偏氟乙烯滤膜的膜孔径为0.035-0.082μm，醋酸纤维素膜的膜孔径为0.0003～0.0008μm；聚四氟乙烯滤膜为微孔过滤膜，可分离大的胶体粒子和悬浮微粒，在低压(<0.3Mpa)条件下过滤，对粗滤后的废切削液进行精滤；聚偏氟乙烯滤膜为超滤膜，分离的是溶质相对分子质量大约100-500万、分子大小为5-30nm的高分子，对于COD的去除率较低，聚偏氟乙烯滤膜过滤膜的组分包括34质量份丙二醇碳酸酯、9～12质量份平均分子量为50000的聚甲基丙烯酸甲酯、7～10质量份己二酸、3～5质量份平均分子量为25000的聚氧乙烯、26-30质量份γ-丁内酯，60-75质量份平均分子量为340000的聚偏氟乙烯滤膜；聚偏氟乙烯滤膜过滤膜制作过程如下，以聚偏氟乙烯滤膜为膜的原料，聚偏氟乙烯滤膜通过如下步骤制备：1)反应釜中投入2重量份泡花碱、2.3重量份双氧水、4重量份无机碱溶液，混合均匀，再投入1.5重量份蓖麻油酸丁酯硫酸钠、20.3重量份六氟乙烷溶剂、3.1重量份磺酰氯溶液，在-5.5℃搅拌反应36分钟；2)再投入34质量份丙二醇碳酸酯、9～12质量份平均分子量为50000的聚甲基丙烯酸甲酯、7～10质量份己二酸、3～5质量份平均分子量为25000的聚氧乙烯、26-30质量份γ-丁内酯，在31℃搅拌反应，压力下降至0.26MPa以下时终止反应；3)过滤、洗涤、干燥，即得粉末状聚偏氟乙烯滤膜；醋酸纤维素膜为反渗透膜，能截留盐或小分子量有机物，使水选择性通过或气体通过；
4)将二级清液输送至废切削液工作槽10，废切削液工作槽10上设置液位自动控制装置12、PH自动调节装置14和抗菌剂自动添加装置15，PH自动调节装置14可调节二级清液的PH≥9，形成不利于微生物生长的碱性环境，后由抗菌剂自动添加装置15添加抗菌剂，得到三级清液；自动添加适量的抗菌剂将废切削液在不断循环加工过程中所滋生的细菌、真菌及霉菌进行扑杀；使用的抗菌剂可针对菌种进行两种模式的反应，第一种为被动的抑菌模式；可防止菌种孳生，第二种为主动杀菌模式；可扑杀已经孳生的菌种，抗菌剂随着废切削液的不断循环可充分的混合在废切削液中来达到最大的纯化作用，抗菌剂中各组分名称及重量百分含量范围为高聚物纳米载体10～30％、1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-5-吡唑酮6～13％、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、柠檬酸2-5％、余量为水；切削过程会带入各种杂质(如灰尘、机床漏油等)到切削液中，杂质中的细菌会以切削液中的矿物油等为营养物而大量繁殖，造成切削液发臭变质，如果让细菌及微生物无限制地生长繁殖，则会引起加工液腐败变质，腐败的加工液还会损害加工机床，堵塞加工液处理系统，损害加工刀具和加工工件；
5)将三级清液输送至切削液暂存槽9，切削液暂存槽9中的切削液输送至切削液循环槽101进行循环使用。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种环保型废切削液循环处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将切削液循环槽送出的废切削液加热至30-42℃，进行粗过滤，除去夹杂物和悬浮颗粒后，输送至油水分离槽；
2)先由油污刮板组件进行初步油水分离，重油污由油水分离槽上的溢流口送至油水分离机做二次油水分离，得到一级清液；
3)将所述一级清液分别经不同膜孔径的聚四氟乙烯滤膜、聚偏氟乙烯滤膜和醋酸纤维素膜使得一级清液中的杂质过滤干净，得到二级清液；
4)将所述二级清液输送至废切削液工作槽，并调节二级清液的PH≥9，添加抗菌剂，得到三级清液；
5)将所述三级清液输送至切削液循环槽进行循环使用。
2.根据权利要求1所述的环保型废切削液循环处理方法，其特征在于：所述步骤1中粗过滤采用精度为110-116μm的丝网过滤器。
3.根据权利要求1所述的环保型废切削液循环处理方法，其特征在于：所述聚四氟乙烯滤膜、聚偏氟乙烯滤膜和醋酸纤维素膜由上而下依次设置，所述聚四氟乙烯滤膜、聚偏氟乙烯滤膜和醋酸纤维素膜的膜孔径依次减小。
4.根据权利要求3所述的环保型废切削液循环处理方法，其特征在于：所述聚四氟乙烯滤膜的膜孔径为1.7-5μm，所述聚偏氟乙烯滤膜的膜孔径为0.035-0.082μm，所述醋酸纤维素膜的膜孔径为0.0003～0.0008μm。
5.根据权利要求1所述的环保型废切削液循环处理方法，其特征在于：所述抗菌剂中各组分名称及重量百分含量范围为高聚物纳米载体10～30％、1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-5-吡唑酮6～13％、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、柠檬酸2-5％、余量为水。
6.根据权利要求1或3或4所述的环保型废切削液循环处理方法，其特征在于：所述聚偏氟乙烯滤膜的组分包括34质量份丙二醇碳酸酯、9～12质量份平均分子量为50000的聚甲基丙烯酸甲酯、7～10质量份己二酸、3～5质量份平均分子量为25000的聚氧乙烯、26-30质量份γ-丁内酯，60-75质量份平均分子量为340000的聚偏氟乙烯。
7.一种环保型废切削液循环净化设备，包括机体和设于所述机体顶部的切削液循环槽、进液口，其特征在于：所述机体内设有油水分离槽、切削液工作槽和切削液暂存槽，所述切削液循环槽、油水分离槽、切削液工作槽和切削液暂存槽依次连通，所述油水分离槽包括第一槽体、第二槽体和刮板组件，所述第一槽体和第二槽体之间设有隔板，所述刮板组件设于所述隔板的顶部，所述刮板组件包括定位环、设于所述定位环的第一刮板和第二刮板以及紧固装置，所述第二槽体的侧壁处设有与所述定位环转动配合的定位轴，所述紧固装置安装于所述定位轴以固定所述定位环，所述第一刮板和第二刮板之间设有2-15°的间隔角。
8.根据权利要求7所述的环保型废切削液循环净化设备，其特征在于：所述第二槽体内由上而下依次设置有聚四氟乙烯滤膜、聚偏氟乙烯滤膜和醋酸纤维素膜。
9.根据权利要求7所述的环保型废切削液循环净化设备，其特征在于：所述第二槽体的侧壁处设有溢流口，所述溢流口连通所述机体外部的废液搜集装置，所述废液搜集装置连通油水分离机。
10.根据权利要求7所述的环保型废切削液循环净化设备，其特征在于：所述机体内还设有液位自动控制装置、PH自动调节装置和抗菌剂自动添加装置。
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