機械制造企業水處理存在問題及對策分析

李利民

摘 要：機械制造企業需要大量應用水資源完成零件的生產和加工工作，由于我國當前提出了環境保護國策，所以需要重視水處理工作，提高對污水的處理效果，實現水資源的循環利用。基于對機械制造企業水處理工作落實現狀的研究，本文指出了當前水處理工作中存在的問題，并在此基礎上制定了針對當前存在問題的解決對策，讓整個系統能夠正常穩定運行，提高水處理系統的運行效率和對污水的處理質量。

關鍵詞：機械制造企業;水處理工作;工作問題;解決對策

中圖分類號：TQ085.4 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）09-0011-02

0 引言

機械制造企業的用水中，一種為機械設備制造中的降溫工作，防止在零件加工中出現受熱變形現象，另一種為將水直接應用于整個零件的加工和制造過程，在當前的機械加工中，這類設備的應用頻率逐步升高。無論對于那種方式，都會產生大量廢水，通過對污水資源的高效處理，除了能夠減低這類廢水對環境的污染程度和效率，也為水資源的循環利用奠定基礎。

1 機械制造企業水處理工作中存在的問題

1.1 污水處理系統方面

對于各類機械制造企業來說，在運行中不可避免產生大量污水，污水有兩種類型，一種為工作人員排放的生活污水，另一種為機械設備加工中產生的污水，在當前的很多機械制造企業中，未能建成針對這兩類污水的分別處理系統，導致實際的處理效果較差[1]。

在機械制造中，聲場的污水中含有多種金屬元素，包括鐵元素、銅元素等，對于一些高端機械，產生的污水中會包括汞、銀等重金屬元素，在污水處理中，需要采用合理方法完成對這些金屬離子的去除工作，提高污水的處理效果。

對于工作人員排放的生活廢水來說，這類廢水中有機物含量很高，同時擁有大量的氮元素和硫元素，在這類污水的處理中，需要完成脫硫脫氮操作。從中兩種污水中的污染物構成類型可以發現，兩種污水存在很大差別，將其集中處理時，會降低對污水的處理效果。

1.2 污水處理思路方面

當前的機械制造企業污水處理思路有兩種，一種為大型機械制造企業，在環境監管系統的監督和要求下，建成企業自身的污水處理系統，從成本運行的角度分析，企業方面通常會建成集中型的污水處理系統系統，這種方法的問題為，對污水的處理質量較差。

另一種為中小微型企業常用的方法，即將污水排放到普適性的污水處理廠中，這種方法雖然能夠降低企業的污水處理成本，但是由于處理后的水資源未能重新利用，企業需要消耗更高的成本購買水資源，同時污水處理過程也需要消耗一定成本，導致這類企業傾向于向自然環境中排放未經處理的污水的發展方式。

1.3 污水處理質量方面

在當前的污水處理工作中，對生活污水方面的研究力度較高，尤其是在市政工程中，已經開始應用建成的污水處理系統處理城市污水，取得了不俗的應用效果。但是對于機械制造企業的污水處理工作重視程度不足，導致很多企業當前只具備處理生活污水的能力，這種發展現狀為一種本末倒置式的發展結構。

對于工業用水中的循環水來說，一些設備加工中對水中含有元素的含量要求較低，例如對于水刀機床來說，在機械加工中對水中金屬離子含量的要求不高，理論上認為只需要保證水體中不含有固體雜質即可確保加工質量滿足相關要求，但是在實際運行中發現，水體中的金屬離子含量過高時，容易在設備中出現水垢，降低了水體的壓力，并且水垢生成后會改變結構件的運行質量，所以需要應用污水處理系統水體中的金屬離子。

1.4 污水處理效率方面

機械制造企業在運行中，日用水量很大，要實現污水的循環處理和應用，要求污水處理系統有很高的運行效率。通過對當前相關企業的研究和調查，發現其建成的污水處理系統的運行效率較低，不能滿足這一工作要求。

這種現象的原因在于，一方面為當前的污水處理技術存在較大的完善空間，為提高污水的處理質量，只能通過降低處理速度的方式，最大限度去除水體中的污染物。從當前的污水處理系統運行模式上來看，企業若需要應用循環水系統，當前的污水處理工作不能達到這一標準。

另一方面，當前的污水處理系統發展較為畸形，對機械制造行業的污水處理技術關注程度不足，由于污水處理技術的完善度較低，自然降低了污水處理效率。

2 機械制造企業污水中污染物的總體構成

在機械制造企業的污水污染物構成分析中，需要從兩個方面落實分析工作。其一為工作人員排放的生活污水，相較于企業機械加工中生成的污水量，這種污水的生成量較低，可以借助市政污水處理系統完成處理工作。這類污水中的污染物主要為有機物、氨和硫化物，在市政污水處理系統中，經過過濾、除雜以及脫硫脫氮工作，實現對污水的高效處理[2]。

其二為工業污水，這種污水中的主要物質為各類重金屬元素和其余金屬元素，這類元素通常以無機鹽的形式存在，對環境的污染效果明顯。對于一些機械加工企業來說，當這種污水用于鋼板切割、溫度保持等工作時，對污水的處理質量要求較低，而對于煉鋼廠等機械加工企業來說，污水中含有的無機鹽會改變鋼材成分，所以需要對這類污水高效處理后，才可將其循環利用。

3 機械制造企業水處理工作中存在問題的對策

在上文的分析中可以發現，當前的中小微型機械制造企業的污水處理質量和效率嚴重不足，同時各類企業都意圖將污水混合處理，這種污水處理思想的限制性過高。在今后的水處理工作中，可通過以下方法提高處理質量：

3.1 處理思路轉變

思路轉變需要從大型企業和中小微型企業兩個角度出發，由于污水處理工作的難度較高，并且在系統的運行中會產生高額成本，本文在此基礎上提出大型企業與中小微型企業的水處理思路轉變方法。

針對大型企業來說，由于工作人員排放的生活含量較少，但是整套污水處理系統結構復雜，需要消耗大量的施工成本，并且在系統運行中，除了耗電量較高，同時需要派遣專業人員落實對該系統內的定期檢測和檢查工作，系統的運行成本很高。為降低企業的運行成本，本文提出的方法為將產生的生活污水接入到市政污水處理系統中，在當前的城市規劃中，通常會將各類機械制造企業劃分到同一個工業區中，當工業區中的所有企業將生活污水排放入污水處理系統中后，企業方面只需要定期繳納生活污水處理費用即可。這種處理思路也涵蓋各類中小微型企業，這種方式由于不要求企業方面建設自身的污水處理系統，可以充分降低企業的資本支出。

3.2 處理方法選擇

在本文建成的水處理系統中，由于不再處理企業運行中產生的生活廢水，所以本文在后續的研究中，考慮的對象為工業廢水。

工業廢水中存在的污染物為固體雜質、重金屬離子和其余金屬離子，由于本文提出處理思路為，除一些特定的機械加工企業外，對這類污水的要求為可含有一定含量的金屬離子，文本提出的最終處理方法為物理處理方法[3]。

在污水的處理中，首先完成過濾工作，目的為去除水體中含有的金屬固體，包括金屬碎屑、金屬顆粒以及其余非金屬的固體顆粒等，當前通常應用的方法為滲透膜技術，考慮到金屬碎屑對這一過濾裝置有較高的損壞效果，所以在經過滲透膜前，需要完成對金屬碎屑的過濾作用。經過多次處理工作后，可以有效濾除系統中的固體雜質。另一種設計思想為，將廢水中的全部金屬固體轉變為金屬離子，但是這種方法需要向廢水中加入酸性物質，對設備有加高的腐蝕性，所以這種方法的應用頻率較低。

其次為離子去除工作，需要經過兩個過程，由于很多重金屬離子可以與OH-或CO2-反應，生成沉淀物，所以在具體的處理工作中，首先向系統中加入這類物質，由于在這類物質的處理中，會向廢水中引入新的金屬離子，為防止處理后的污水無法用于機械加工中，需要分析各類金屬離子對實際加工設備的影響。在去除污水中的重金屬離子后，應用水體中設置的電極，吸附相應的金屬離子，在整個處理設備中，可以設置滲透膜，實現對各類離子的高效吸附。

最后為抽水工作，可以將整個處理系統配置為三個區域，即正離子區域、負離子區域和中間區域，中間區域的水體中離子含量最低，該區域的水可作為循環水利用。

3.3 處理系統設計

在水處理系統的設計中，考慮到需要完成大量的污水處理工作，結合處理罐等設備的單次處理量過小，所以應用到方法為儲水池處理模式，通過這種方法可提高處理效率。

在污水排放中，首先經過金屬碎屑的過濾層，本文建成了三級過濾機制，第一層的過濾網網孔直徑最大，可以為3mm，第二層網孔直徑降低，為1.5mm，第三層最小，為0.5mm，污水先經過第一層，最后經過第三層，這種方式能夠有效過濾污水中的碎屑。在完成該項操作后，讓污水經過滲透膜，這一層級的作用為濾除污水中的固體顆粒物，可通過設置多層滲透膜的方法提高過濾質量，最大限度保證污水中不含有固體顆粒物[4]。在整個污水處理系統中，將水池分為兩個區域，即過濾區域和凈水區域，經過過濾后，應用水泵將凈水區域泵入沉降處理池中。

沉降處理池的運行應用思路為，向污水中加入NaOH、Na2CO3等物質，對于鈉離子來說，與機械加工中的各類金屬不反應，所以可以在污水中引入這一金屬離子，該過程可以向系統系統中加入過量的碳酸鈉，但是苛性堿的投入量需要嚴格控制，降低后續的處理難度。在水池中建成攪拌設備，保證負離子與重金屬離子的最大限度反應，這一反應過程不低于12h。

在電極處理池中，將水池分為三個區域，即正極區域、中間區域和負極區域，其中中間區域的占地面積需要達到整個水池的3/4以上，選用是滲透膜為單向滲透膜，負極端的滲透膜只允許正離子通過，正極端的滲透膜只允許負離子通過，通電后兩個區域的離子含量發生變化，中間區域的離子含量逐漸下降。

3.4 處理系統建設

在處理系統的建設中，首先需要做好水池的施工工作，為防止水池出現滲漏等問題，需要應用防滲混凝土完成建設，另外在施工后，需要做好混凝土養護工作，確保水池能夠發揮應有作用。

其次為硬件設備建設，包括水泵安裝、攪拌器選擇安裝和管道鋪設，其中攪拌器的設置方法為水池的底部和池壁，攪拌器的安裝數量要根據水池的面積確定。對于管道鋪設，進水管道在池壁高度的2/3處，出水管道在池壁高度的1/3處。

最后為控制系統，通過設置傳感器檢測水面高度，通過這種方式確定參與處理的水池，在排水結束后，自動完成污泥清除工作。

4 結語

綜上所述，在機械制造企業的水處理工作中，最重要的工作為污水處理，通過去除污染物使污水成為循環水。要提高污水處理工作的質量，首先需要制定污水處理的思路，其次需要選用并設計污水處理模式，最后建成相應的污水處理系統，實現對污水的高效處理。

參考文獻

[1] 王慧朝.基于產業集群的秦皇島海水淡化裝備制造業發展研究[D].燕山大學，2011.

[2] 胡建成.新型排泥機械關鍵部件設計研究[D].機械科學研究總院，2009.

[3] 宛西原.產品網絡化協同開發系統的工作模式及過程控制研究[D].重慶大學，2004.

[4] 劉磊.東通公司城市污水處理開發項目可行性研究報告[D].四川大學，2003.