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切削液因其具有冷却、润滑、清洗、防锈的功能而广泛运用于机械加工行业,但在其使用一段时间后不免会变质失效,由此产生大量切削废水。该废水属于含油乳化废水,具有成分复杂、浓度高、难降解的特点,因此采用单一工艺处理往往费用高,且难以达到排放标准。本课题采用酸析-混凝-海绵铁/Fenton联合氧化法处理切削废水,以COD和浑浊度为污染指标,研究了该组合工艺的处理效果及各主要因素的影响,同时对各工艺机理进行了分析。经过实验研究,初步得到以下结论:
(1)酸析法能起到一定的破乳作用。硫酸的酸析效果较盐酸好,而且用量少;高酸度条件比较有利于酸析的进行,但考虑到高酸度也意味着更多的投酸量,且对设备要求高,因此选择硫酸调节pH值至2.5为宜,此时酸析(包括过滤)的COD及浑浊度去除率分别可达到48.43%、9.41%。
(2)酸析后直接加碱中和会使析出的部分浮油又重新乳化,因此有必要在中和前先过滤浮油和沉渣。
(3)酸析-混凝法能有效去除切削废水中的油类、悬浮物等,出水澄清,无恶臭味,而且与直接混凝相比,成本低,污泥产量低,同时可为后续微电解处理提供酸性条件。PAFC的混凝性能较其他常规混凝剂好,在它的投加量为500mg·L-1、pH值为3.5的条件下,酸析-混凝可去除69.23%COD和98.33%浑浊度。
(4)单独海绵铁微电解法对酸析-混凝出水的处理效果较差,但在微电解过程中加入H2O2因促发Fenton氧化可使处理效果大幅度提高。在海绵铁投加量为300g·L-1、转速为100r·min-1、反应总时间60min、H2O2投加量为50ml·L-1且在微电解反应开始20min时投加的条件下,海绵铁/Fenton联合氧化能使总COD去除率进一步提高19.48%。
(5)采用酸析-混凝-海绵铁/Fenton联合氧化法处理切削废水,效果较好,投资和运行费用都较低,操作简单,实际应用性强。
在以上实验研究的基础上,初步设计了切削废水处理装置的工艺流程图,并对实际运行提出了一定的设想,这对切削废水处理有着实际的应用意义。