CNC机加工切削液废水处理方法

一、CNC废水介绍

CNC（数控机床）废水主要来源于金属加工过程中使用的切削液、冷却液、清洗剂等，属于工业废水的一种。由于CNC加工涉及高速切削、磨削等工艺，产生的废水成分复杂，含有高浓度有机物、油类、金属离子及悬浮物，若不妥善处理，将对环境和人体健康造成严重危害。

二、CNC废水来源

CNC废水主要来自以下环节：

1. 切削液/冷却液循环使用后的排放
   • 切削液在加工过程中被金属碎屑、油污、微生物污染，需定期更换或处理。
2. 工件清洗废水
   • 铸件、零件清洗产生的废水含油污、切削液残留。
3. 设备维护废水
   • 机床导轨、液压系统清洗产生的含油废水。
4. 乳化液破乳失效
   • 乳化液长期使用后稳定性下降，需更换产生的高浓度废水。
5. 研磨、抛光工序废水
   • 含金属微粒、磨料及化学添加剂。

三、CNC废水成分

CNC废水污染物种类多样，主要包括：

1. 有机污染物
   • 切削液成分：矿物油、乳化剂、表面活性剂、防锈剂等。
   • 高分子聚合物：如聚乙二醇（PEG）、氯化石蜡等难降解物质。
   • COD/BOD：COD浓度可达20000-50000mg/L，BOD/COD比值低（<0.1），生化性差。
2. 无机污染物
   • 金属离子：Fe²⁺、Al³⁺、Zn²⁺等（来自金属碎屑或添加剂）。
   • 悬浮物（SS）：金属颗粒、砂轮磨屑等，浓度常达500-2000mg/L。
3. 其他污染物
   • 油类：乳化油、浮油（含动植物油、矿物油）。
   • 微生物：切削液长期使用滋生细菌、真菌，产生恶臭。
   • 酸碱物质：部分废水pH波动大（如酸性清洗废水）。

四、CNC废水处理案例分析

案例一：某机加工厂低温蒸发器零排放案例

背景：

• 企业规模：日均CNC废水量50吨，COD浓度20000mg/L，含高浓度乳化油（1000mg/L）。
• 问题：
  • 直接委外处理成本高昂（约50元/吨），年支出超90万元；
  • 废水排放不达标，面临环保处罚风险。

处理方案：

1. 预处理：
   • 隔油沉淀池：去除浮油和大颗粒杂质。
   • 破乳反应池：投加破乳剂（如PAC）破坏乳化结构。
2. 核心处理：
   • 低温蒸发器（30℃以下运行）：
     • 通过负压蒸发使水分汽化，冷凝后回用（回收率95%）；
     • 浓缩液（占5%）含高浓度油和盐类，委外危废处理。
3. 回用系统：
   • 冷凝水经曝气处理后，回用于机床冷却和清洗。

效果：

• COD去除率：处理后出水COD<50mg/L，达标排放。
• 成本节约：年废水处理成本降至15万元（节省70%），浓缩液处理成本约10万元/年。
• 环保效益：实现零液体排放（ZLD），通过环保验收。

案例二：河南某科技公司浓淡分质处理工程

背景：

• 企业类型：电子产品CNC加工，日废水量180m³，含油切削液废水（25m³/d高浓度废水）。
• 废水特点：
  • 高浓度废水COD>20000mg/L，油类乳化严重；
  • 清洗废水COD 500-1000mg/L，SS 200-500mg/L。
• 问题：
  • 生化处理效率低，难以达标；
  • 混合处理导致负荷过高，成本增加。

处理方案：

1. 分质收集：
   • 浓废水（研磨、拖地废水）单独收集；
   • 清洗废水（超声波、隧道清洗）集中处理。
2. 预处理：
   • 隔油沉淀池：去除浮油和大颗粒。
   • 压力溶气气浮（DAF）：
     • 投加破乳剂（PAC）和絮凝剂（PAM），去除乳化油和悬浮物（去除率>85%）。
   • 超滤（UF）：截留小分子有机物和胶体（孔径0.01μm）。
3. 生化处理：
   • 水解酸化池：将大分子有机物分解为小分子（提高可生化性）。
   • 接触氧化池：好氧微生物降解COD和氨氮（BOD/COD提升至0.3）。
4. 深度处理：
   • BAF（曝气生物滤池）：进一步去除残留有机物。
   • 消毒：紫外线杀菌，确保出水无菌。

效果：

• 水质达标：出水COD<50mg/L，油类<5mg/L，SS<20mg/L。
• 成本控制：年节省委外处理费120万元，运行成本约15元/m³。
• 环保合规：通过地方环保验收，废水回用于厂区绿化和冲厕。

五、处理技术选择与关键点

1. 核心工艺组合：
   • 预处理：隔油+破乳+气浮（去除油类和悬浮物）。
   • 生化处理：水解酸化+接触氧化（提升可生化性）。
   • 深度处理：膜分离（超滤/RO）或高级氧化（催化氧化）。
   • 资源化：低温蒸发器回收95%以上水分，浓缩液危废处理。
2. 技术对比：

   工艺类型	适用场景	优势	局限性
   低温蒸发	高浓度废水	零排放、回收率高	设备投资高
   物化+生化	中低浓度废水	成本低、运行稳定	需定期污泥处理
   膜分离	高水质要求场景	出水水质优	膜易污染，需频繁清洗

3. 经济性建议：
   • 日废水量>50吨：优先选择低温蒸发器或“浓淡分质+生化”组合。
   • 小规模企业：可采用“破乳气浮+生化”工艺，降低初期投资。

六、总结

CNC废水处理需结合分质收集、物化预处理、生化降解、深度净化等技术，通过案例分析可见：

• 低温蒸发器适合高浓度废水，实现零排放且成本可控；
• 分质处理+生化工艺可大幅降低运行费用，适用于中等规模企业；
• 关键成功要素包括：精准预处理、微生物驯化、污泥妥善处置。