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低温冷冻法是一种以物理化学中相平衡为理论基础,实现污染物分离的新型水处理技术。本论文以机械加工厂实际废切削液为研究对象,进行了冷冻解冻法废切削液破乳及其影响因素的试验研究;探讨了悬浮结晶法浓缩处理废切削液的影响因素;并在此基础上设计出一套先采用悬浮结晶法浓缩废切削液,再用冷冻解冻法处理浓缩液分离回收其中的油脂的方法,对于资源回收和环境保护具有重要意义。 应用冷冻解冻法处理废切削液,探讨了冷冻介质、解冻方法、冷冻温度、冷冻时间、NaC1投加量、pH等对处理效果的影响。在单因素试验的基础上,确定了试验最佳条件为不投加NaCl,不调节pH,在低温浴槽(-8℃)冷冻8h后常温解冻。在最佳条件下,废水COD去除率可达80%,油脂回收量为3700 mg/L。采用生物显微镜观察废切削液冷冻解冻处理前后的微观结构,发现冷冻解冻处理后的废水油滴颗粒粒径在148μm左右,相较之前明显变大,更易聚集分离。通过红外光谱分析检测废水处理后析出的产物,发现该粘稠物质主要为油酯类物质。以设计处理量为30 t/d的废水计算,冷冻解冻法处理1 m3废切削液可以回收3.7 kg油脂,需要耗电42.90 kW·h。 以废切削液为研究对象,应用悬浮结晶法浓缩处理废切削液,研究冷冻温度、搅拌速率、pH等对处理效果的影响。结果表明,悬浮结晶法能较好的浓缩废切削液并分离出较为纯净的冰融水。综合考虑成本和处理效果,确定试验最佳操作条件为不调节pH,冷冻温度-8℃,搅拌速率300 rpm。经过悬浮结晶法处理后的废切削液,废切削液的COD去除率均在90%~95%之间。以设计处理量为30 t/d的废水计算,该低温冷冻过程处理1 m3废切削液实现破乳的理论耗电量为21.56 kW·h。 以上面两种废切削液处理方法为基础,设计出一套先采用悬浮结晶法浓缩废切削液,再用冷冻解冻法处理浓缩液回收油脂的方法。经过悬浮结晶法处理后分离出的冰融水COD与原废切削液相比,COD去除率在96.5%左右;浓缩液经过冷冻解冻法处理后,油脂回收率能达到98%左右。浓缩分离液COD与浓缩液相比,COD去除率高达85%左右,而冷冻解冻处理后的浓缩分离液,可与原废切削液混合后再次处理。以设计处理量为30 t/d的废切削液计算,整个废切削液低温处理过程能回收71.85 kg油脂,而计算得到处理1 m3废切削液实现破乳的理论耗电量为42.11 kW·h,而油脂可以资源回收再利用用以弥补能耗的费用,因此,该废切削液处理方法是经济可行的。