一种高浓度切削废水的处理方法与流程

文档序号:37310324发布日期:2024-03-13 20:58阅读:13来源:国知局

本发明涉及一种高浓度切削废水的处理方法,属于废水处理。


背景技术:

1、金属切削、打磨和加工等过程中常使用切削液,其主要包括油、表面活性剂和各种添加剂,目的是降低金属加工过程中的温度,防止加工过程中因温度过高对金属造成损害。除此之外,切削液还可以充当润滑剂的角色。然而,切削液连续使用会发生变质,最后变成含有大量乳化油、金属屑、有机物等的切削液废水,其需氧量(cod)、总有机碳(toc)和油浓度都很高,即具有乳化程度高、化学性质稳定、可降解性差等特点。切削液废水若未经处理直接排放至自然水体,会在水面形成油膜,导致水体缺氧,从而造成环境污染及水生态系统破坏等。

2、传统的处理含油废水的方法主要有三大类:化学法,电解法,超滤法。其中,混凝、气浮、重力分离等传统处理方法对于浮油和分散油有一定处理效果,但对表面活性剂稳定的乳化油体系处理效果较差。膜分离技术的是根据选择透过性膜两侧的压力不同对两种或多种混合组分的气体或液体进行分离、分级、富集或提纯的方法。该技术具有分离效率高、成本低、无二次污染等优点。然而,膜分离系统在运行的过程中往往会受到很多因素的限制,主要有材料的制备成本、膜的寿命及其更换成本。聚偏氟乙烯(pvdf)、聚醚砜(pes)等疏水性有机膜机械强度好,但液相分离过程中膜表面或膜孔内容易吸附污染物并堵塞膜孔,因而造成膜污染使得膜的通量下降,寿命降低。

3、有鉴于上述的缺陷,本设计人,积极加以研究创新,以期创设一种高浓度切削废水的处理方法,使其更具有产业上的利用价值。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种高浓度切削废水的处理方法。

2、本发明的一种高浓度切削废水的处理方法,具体处理步骤为:

3、将待处理的切削废水注入无隔膜电解槽中,以铜棒作为阴极材料,并插入镍棒作为阳极材料,电解处理,再将电解处理后的废水泵入超滤循环池,并通过改性水凝胶膜进行超滤处理,直至回收得到处理后的废水即可。

4、进一步的,所述电解处理的两电极之间距离为1~2cm,电解处理的电压为10v,电解处理的时间为2~4h。

5、进一步的,所述通过改性水凝胶膜进行超滤处理的压力为0.2mpa。

6、进一步的,所述改性水凝胶膜的制备方法为:

7、(1)将自制水凝胶膜先浸泡在浓度为1.7mol/l的胱胺溶液中,在60~65℃下浸渍1~2h,取出后分别用去离子水和乙醇清洗3~5遍,得到胱胺改性膜;

8、(2)将上述胱胺改性膜按质量比为1:10浸入浓度为0.05mol/l的n-羟基硫代琥珀酰亚胺和0.05mol/l的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐的混合溶液中,再加入混合溶液体积10%的甲基丙烯酸溶液,放置在摇床上振荡反应24h后取出,用去离子冲洗后得到酰胺化改性膜;

9、(3)将上述酰胺化改性膜先放入浓度为0.4mol/l的甲醇溶液中浸泡1~2h,再浸入质量浓度为1g/l的硫酸亚铁胺溶液中,在氮气氛围下,用紫外光照射20~30min后取出,用乙醇和去离子水洗净,得到紫外接枝聚合膜;

10、(4)将上述紫外接枝聚合膜浸入浓度为0.4mol/l的过硫酸铵溶液中,在氮气保护下,于60~65℃水浴锅中搅拌反应2~3h后取出,用乙醇和去离子水洗净后即得改性水凝胶膜。

11、进一步的,所述自制水凝胶膜的制备方法为:

12、(1)将聚丙烯腈粉末溶解在n-n-二甲基甲酰胺中并在90~100℃下搅拌制得浓度为10g/l的透明溶液,在90~100℃的搅拌条件下滴入透明溶液体积40%的浓度为0.25mol/l的氢氧化钠溶液,继续搅拌反应3~4h,得到碱化反应液;

13、(2)继续在90~100℃的搅拌条件下向碱化反应液中滴加其体积50%的浓度为0.2mol/l的氯化铜n-n-二甲基甲酰胺溶液,继续反应5~6h后保温静置脱泡2h,得到铸膜液,将得到的铸膜液倒在干燥清洁的玻璃板上,用铸刀刮平,然后立即将玻璃板和刮好的膜浸泡入去离子水凝固浴中进行相转化固化,得到自制水凝胶膜。

14、借由上述方案,本发明至少具有以下优点:

15、(1)本发明通过非溶剂相转化法对聚丙烯腈膜材料进行均相碱解和离子交联亲水改性,得到具有超亲水性质的离子交联型均质水凝胶膜,用其作为水油分离的基体膜层,本发明自制水凝胶膜通过特定的铸膜液原料配比,使得铸膜液粘度的增加,在成膜过程当中,溶剂和非溶剂的交换速率变慢,形成的超滤膜表面皮层的致密性增加,孔径减小,对乳化油的截留率升高;

16、(2)本发明在弱碱性环境下,首先将胱胺一端的氨基基团接入到水凝膜表面;再以nhs-edc为催化剂,胱胺的另一端氨基进一步与甲基丙烯酸的羧基通过酰胺化反应形成酰胺键;然后在化学引发剂-过硫酸铵的作用下,将接到膜表面的烯烃单体通过自由基聚合在膜表面形成亲水性环状聚合物活性层,以期提高水凝膜的亲水性,膜过滤通量随膜亲水性的增加而增大,因此本发明的改性水凝胶膜在保持乳化油高截留率的前提下,还提高了膜层的过滤通量,极大地提高了对切削废水的处理效果;

17、(3)本发明在弱碱性环境下,首先将胱胺一端的氨基基团接入到水凝膜表面;再以nhs-edc为催化剂,胱胺的另一端氨基进一步与甲基丙烯酸的羧基通过酰胺化反应形成酰胺键;然后在化学引发剂-过硫酸铵的作用下,将接到膜表面的烯烃单体通过自由基聚合在膜表面形成亲水性环状聚合物活性层,以期提高水凝膜的亲水性,膜过滤通量随膜亲水性的增加而增大,因此本发明的改性水凝胶膜在保持乳化油高截留率的前提下,还提高了膜层的过滤通量,极大地提高了对切削废水的处理效果;

18、(4)本发明先通过电解处理,使得液滴表面的表面活性剂分子与电极间的静电相互作用破乳,在强电场作用下液滴之间相互聚合形成大粒径的液滴,便于后续改性水凝胶膜后续超滤处理,两者联用极大的提高了切削废水的处理效率,应用前景广阔。

19、上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。



技术特征:

1.一种高浓度切削废水的处理方法,其特征在于:具体处理步骤为:

2.根据权利要求1所述的一种高浓度切削废水的处理方法,其特征在于:所述电解处理的两电极之间距离为1~2cm,电解处理的电压为10v,电解处理的时间为2~4h。

3.根据权利要求1所述的一种高浓度切削废水的处理方法,其特征在于:所述通过改性水凝胶膜进行超滤处理的压力为0.2mpa。

4.根据权利要求1所述的一种高浓度切削废水的处理方法,其特征在于:所述改性水凝胶膜的制备方法为:

5.根据权利要求4所述的一种高浓度切削废水的处理方法,其特征在于:所述自制水凝胶膜的制备方法为:


技术总结
本发明涉及一种高浓度切削废水的处理方法,属于废水处理技术领域。本发明先通过电解处理,使得液滴表面的表面活性剂分子与电极间的静电相互作用破乳,在强电场作用下液滴之间相互聚合形成大粒径的液滴,便于后续改性水凝胶膜后续超滤处理,两者联用极大的提高了切削废水的处理效率,应用前景广阔。

技术研发人员:张玉,陶真
受保护的技术使用者:江苏捷达油品有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/3/12
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