電子產品型機CNC加工含油切削液廢水處理工程實例

王福祥

（上海任遠環保股份有限公司，上海 200072）

電子產品型機CNC加工含油切削液廢水處理工程實例

王福祥

（上海任遠環保股份有限公司，上海 200072）

河南某科技公司在通訊、電子產品生產過程中的設備及零件清洗、研磨拖地等工序產生大量含油、切削液、清洗劑等成分的廢水，廢水總量為180 m3/d。按濃淡分質分別收集處理廢水，其中25 m3/d高濃度廢水單獨收集后經隔油、壓力溶氣氣浮、超濾處理后與清洗廢水均勻混合進行生化處理（水解酸化+接觸氧化）。該工程于2013年底建成投產至今，處理效果穩定，出水的各項指標均優于設計標準，工程經環保驗收合格。

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高端智能手機、沖治具設計、開發、制造的專業廠商，產品廣泛應用于電腦資訊、消費性電子及通訊、網路等多項電子產品領域。在產品生產過程中，設備及零件清洗、研磨、拖地等工序產生大量含油、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廢水[1]。根據環保要求，該公司需將廢水處理至當地污水處理廠要求的納管標準后再排入污水收集管網。根據此廢水COD濃度高、難生化的特點，本工程采用了以壓力溶氣氣浮（內含混凝段）+超濾+生化處理（水解酸化+接觸氧化）為主線的處理工藝路線。廢水實現濃、淡分質收集，其中高濃度廢水采用隔油+壓力溶氣氣浮+超濾的預處理工藝，大幅降低污染物濃度后與清洗水廢水混合進行生化處理（水解酸化+接觸氧化）。工程建成后經3個多月的調試達到預期設計目標，且出水的各項指標均優于設計標準，該工程經環保驗收合格。

1 廢水的水質、水量及處理要求

1.1 廢水來源及水質、水量

CNC加工車間內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。兩種廢水水質情況如表1所示。

1.2 處理要求

出水水質需達到當地污水廠納管標準，具體指標如表2所示。

表1 源廢水水質情況一覽表

表2 要求的出水水質一覽表

2 工程設計

2.1 水質及處理工藝分析

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]，研磨和拖地過程中會帶入各種金屬微粒，廢水乳化程度高，化學性質穩定、可生化性差[1]。傳統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、電化學法、吸附法等[3]。針對該企業水質特點及考慮項目建設經濟性，采用廢水濃、淡分質處理的思路，以減輕處理站主體工藝的負荷，節省一次性投資。處理工藝采用濃廢水預處理使污染物濃度大幅降低后，與清廢水混合進行綜合生化處理的技術路線。根據濃廢水的成分和特點，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，結合所形成的絮體質輕的特點，泥水分離采用壓力溶氣氣浮的工藝，氣浮區設備底部釋放器釋放出的無數逐漸增大粘附在絮體上的微細氣泡將絮體浮至水面實現分離。為增強廢水中極為細小油類物質及其他溶解性有機物的去除效果，預處理后段采用超濾工藝。

綜上所述，濃廢水的預處理采用了機械絮凝+壓力溶氣氣浮分離+管式超濾的組合工藝。從經濟性和處理工藝穩定的角度出發，濃、清廢水混合后的綜合廢水處理則采用生化法。考慮廢水污染因子除了構成COD的有機物外還有氨氮、TP，生化處理工藝采用組合A2O工藝，第一級A通過綜合調節池實現，主體工藝為水解酸化（第二級A）+生物接觸氧化，為強化生化處理效果池內均布設填料，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、拖地兩股濃廢水經管道單獨收集，首先進入隔油沉淀池，去除部分浮油同時沉淀廢水中泥沙、金屬顆粒等，浮油以帶式撇油機定期排至池邊專設的廢油桶；隔油后濃廢水進入濃廢水調節池，以泵將其提升至壓力溶氣氣浮設備，設備內前段為混凝破乳、凝聚區，通過定量投加破乳藥劑、PAM，在攪拌機設定轉速條件下進行破乳及凝聚反應，使廢水中呈懸浮及乳化態的油及其他固體懸浮物形成膠羽狀絮體，氣浮設備底部釋放器釋放出的超細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得到大部分去除，浮渣以刮渣機排至污泥槽中；氣浮出水在中間水桶內過渡，不合格時返回氣浮進口經再次處理，通過泵將氣浮出水輸送到外置式管式膜組件中進行過濾，透過液不斷排出，被超濾膜的微孔截留的濃縮液收集至濃縮液水箱，濃縮液經廢油處理裝置處理后廢油定期委外處置。

超濾透過液即出水進入綜合調節池和清洗水混合，在調節池內實現水質水量的均衡，池內的均勻混合采用潛水攪拌機。用泵將綜合廢水提升至主體生化處理系統。生化處理系統采用A2O處理工藝運行，綜合調節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節池，生化主體工藝為水解酸化（第二級A）+生物接觸氧化。池內布設的專用填料為微生物和細菌的生長提供了穩定的附著基，生化處理系統形成了泥、膜法共生體系，增加了生化處理系統單位容積污泥濃度。采用本工藝，厭氧、缺氧、好氧交替運行，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，上層清液流入排放水池，出水達標經排放水池進入西華污水處理廠污水收集管網。

2.3 構筑物及設備參數

2.3.1 隔油沉淀調節系統

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

濃廢水調節池：1座，地下鋼砼型式，與隔油池合建，規格：1.50 m×2.75 m×3.0 m，HRT：6 h，有效容積：10 m3。系統含穿孔曝氣系統1套/提升泵：1.5 m3/h/揚程10 m/1套。

綜合調節池：1座，地下鋼砼型式，與隔油池合建，規格：4.0 m×4.5 m×3.0 m，HRT：6 h，有效容積：48.6 m3。系統含穿孔曝氣系統1套/提升泵：8.5 m3/h/揚程10 m/2臺，潛水攪拌機/0.55 kW/葉片直徑220 mm/2臺。

2.3.2 壓力溶氣氣浮系統

壓力溶氣氣浮設備：本體材質碳鋼（內樹脂防腐）/帶混凝、凝聚段/設計處理量1.5 m3/h/配套反應攪拌器2套及溶氣罐、空壓機、溶氣釋放系統、刮渣機。

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

2.3.3 超濾膜處理系統

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

膜系統周邊設備：

進料泵：Q=12.5 m3/h/H=20 m/不銹鋼材質2臺，循環泵：Q=60 m3/h/H=48 m/不銹鋼材質2臺，清洗泵：Q=12.5 m3/h/H=20 m/不銹鋼材質1臺，籃式過濾器：Q=1.5 m3/h/不銹鋼材質2套，清洗進水循環水桶：1/2/3 m3各1座，空壓機1臺：0.3 m3/min/7bar。

廢油處理裝置：帶0.75 kW攪拌機和3 kW自動加熱系統的廢液處理罐3 m3一座、容量500 L配套Q=10 L/h機械隔膜式計量泵硝酸加藥裝置1套、廢油罐3 m3一座。

2.3.4 主體生化處理系統

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

接觸氧化池：1座，半地上鋼砼型式，規格：6.0 m×6.0 m×5.5 m，HRT：21 h，有效容積：180 m3；池內布設φ160×80 mm組合填料，充填率67%；池底設Φ69 mm×580 mm管式微孔爆氣設施1套；曝氣風機2臺：Qs=2.7 m3/min，p=49 kPa，營養源投加裝置：容量500 LPE圓桶配0.37 kW攪拌機/Q=10 L/h，機械隔膜式計量泵1臺。

二沉池：1座，半地上鋼砼型式，規格：3.0 m×3.0 m×5.5 m，水力負荷： 1.06 m3/m2·h。

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

2.3.5 污泥處理系統

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

污泥脫水機：暗流式板框壓濾機/自動液壓保壓，過濾面積20 m2，1臺。污泥進料泵2臺：螺桿式，Q=2 m3/h，H=60 m。

3 工程處理效果

該工程于2013年09月建設完工，經為期1個月設備調試及3個月工程調試驗收合格正式投產，工藝運行穩定，完全達到設計目標。工程于2015年01月通過省環保廳組織的環保驗收，驗收監測出水指標（三日均值）如表3所示。

表3 驗收監測出水指標情況 單位：

4 工程經濟分析

本工程總投資142.5萬元，噸水投資為7 500元。

系統綜合運行成本為：電費2.9元/m3，藥劑費0.25元/m3，人工費0.37元/m3，危廢廢油委外處置費5.6元/m3，合計9.12元/m3。

5 結語

（1）經工程實踐證明，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到預處理要求。

（2）經工程實踐證明，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到污水處理廠納管標準。

（3）本工程的建設及運營實踐證明，在處理含油切削液廢水過程中進行濃、清廢水分流，對廢水進行分質處理的思路是經濟可行的。本文所述預處理組合工藝結合以水解酸化+生物接觸氧化為主線的A2O生化綜合廢水處理工藝，處理電子產品型機CNC加工含油切削液廢水，處理效果好，系統運行穩定可靠，且基礎投資強度相對低。

（4）該電子產品型機CNC加工含油切削液廢水處理工程的實踐對金屬加工行業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研究[J].環境科技，2009，22（6）：6-7.

2 鐘登杰.電化學轉盤法處理切削液廢水[J].重慶理工大學學報（自然科學），2011，25（3）：44-46.

3 馮 欣.水基切削液廢液處理的研究進展[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。