CNC数控机床机加工切削液废水处理案例|CNC废水处理方法

CNC（计算机数控）加工废水是金属切削、研磨等精密加工过程中产生的高浓度有机废水，其危害具有行业独特性：

污染强度高：COD 浓度可达 5000-50000 mg/L（普通生活污水约 300 mg/L），油类物质含量高达 2000-10000 mg/L，远超《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准（COD≤100 mg/L，石油类≤5 mg/L）。
成分复杂：
- 基础油：矿物油（如石蜡基油）占比 60%-80%，含多环芳烃（PAHs）等致癌物。
- 添加剂：极压剂（如硫磷化合物）、抗磨剂（如二硫化钼）、表面活性剂（如聚乙二醇）等，形成稳定乳化液。
- 重金属：铁、铝、铜等金属微粒（粒径 0.1-10μm），长期排放可导致土壤重金属富集。
处理难度大：
- 生物毒性：切削液中的杀菌剂（如三嗪类）抑制微生物活性，常规生化工艺难以降解。
- 乳化稳定性：表面活性剂使油滴粒径 < 1μm，传统物理法（如隔油）难以分离。

来源环节	污染物特征	浓度范围
切削液更换	乳化液（含矿物油、表面活性剂）、微生物代谢产物（如有机酸）	COD 10000-50000 mg/L
设备清洗	碱性清洗剂（pH 10-12）、金属碎屑（SS 500-2000 mg/L）	pH 10-12，SS 500-2000 mg/L
液压油泄漏	矿物油（浓度 2000-5000 mg/L）、抗磨剂（如二硫化钼）	石油类 2000-5000 mg/L
废气处理系统	喷淋塔废水（含酸性气体中和产物，如硫酸盐）、重金属离子（如镍、铬）	SO₄²⁻ 500-1000 mg/L

废水特性：

处理方案：

预处理：
- 气浮 + 破乳：投加硫酸（pH 调至 2-3）和破乳剂（如聚铝 PAC），去除 90% 的油类物质，出水石油类≤800 mg/L。
- 机械过滤：不锈钢滤网（孔径 50μm）拦截金属碎屑，SS 降至≤500 mg/L。
核心处理：
- 芬顿氧化：投加 H₂O₂（30% 浓度）和 FeSO₄（摩尔比 H₂O₂:Fe²⁺=10:1），反应 60 分钟，COD 去除率达 70%，出水 COD≤7500 mg/L。
- 水解酸化 + 接触氧化：水解池（HRT 8 小时）将大分子有机物分解为小分子，接触氧化池（HRT 12 小时）去除 COD 至≤1500 mg/L。
深度处理：
- MBR 膜分离：PVDF 中空纤维膜（孔径 0.1μm）截留微生物和胶体，出水 COD≤100 mg/L，SS≤10 mg/L。
- 活性炭吸附：装填椰壳活性炭（碘值 800 mg/g），进一步去除残留有机物，COD 降至≤50 mg/L。

效果：

废水特性：

处理方案：

预处理：
- 离心分离：碟式离心机（转速 8000 rpm）去除 60% 的油类物质，石油类降至≤2000 mg/L。
- 超滤（UF）：陶瓷膜（孔径 0.05μm）截留胶体和大分子有机物，COD 降至≤9000 mg/L。
高级氧化：
- 臭氧催化氧化：臭氧投加量 150 mg/L，TiO₂催化剂（粒径 50nm）作用下，COD 去除率达 60%，出水 COD≤3600 mg/L。
膜处理：
- 反渗透（RO）：卷式 RO 膜（脱盐率 99%）处理后，出水 COD≤50 mg/L，镍浓度≤0.1 mg/L。
- 浓水蒸发：MVR 蒸发器（能耗 30 kWh/m³）浓缩浓水至固含量 30%，结晶盐委外处理。

效果：

行业趋势：

中国标准：《污水综合排放标准》（GB8978-1996）规定 COD≤100 mg/L，石油类≤5 mg/L；《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）要求镍≤0.1 mg/L。
欧盟标准：《工业排放指令》（IED）要求 COD≤50 mg/L，重金属（如镍）≤0.05 mg/L。
美国标准：《清洁水法》（CWA）规定石油类≤10 mg/L，需符合各州预处理标准（如加州 COD≤200 mg/L）。

通过以上案例可见，CNC 废水处理需结合水质特性与排放标准，采用 “预处理 - 核心处理 - 深度处理” 的组合工艺，同时注重资源回收与能耗优化，才能实现环保与经济效益的平衡。