在生产过程中，加工中心和清洗机会产生废弃的乳化液。由于我司没有具备运输资质的物流车，故委托危废处理公司代为处置。因此开展节能减排研究对于公司节能环保行动具有现实意义。

加工相关废液研究的主要内容

1.目前对于加工相关废液主要的处理方式

目前在生产实践中废液的处理方式主要有三种，如图1所示。目前公司采用直接委托第三方处理的方式。其主要问题是废液处理量较大，而且当进行设备倒槽时，清洗箱体的废水虽然相对正常废液污染要少很多，但也要等同废液处理。一般废液处理工艺有4种，具体如表1所示。

2．本次研究的主要内容

本次研究的重点主要分为以下两个方面：首先，从源头进行控制研究废液变质原因，提出合理的日常管理和维护等措施。其次，对国内废液处理回用装置进行研究，达到废液大部分回收利用，小部分委外处理的可行性。

减少加工废液产生量及验证状况

1.加工相关废液需要更换的原因分析

目前我司与加工相关的废液分为两大类，即切削液和清洗液。其中，清洗液更换的主要依据为液体变质与异味；而切削液因其在加工过程还有非常关键的润滑功能，故表现出与清洗液不同的特性，如图2所示。

日常的切削液品质管控中的惯常做法是：在浓度下降时，正常补充原液进行调整，因此导致液体变质的根本原因是液体中的浮油较多，当液体的pH下降时，变质的速度会进一步加快。

我司目前的废液主要产生自4台加工设备和一台机器人高压清洗设备。因为这几台设备的使用条件不同，所以每台设备废液污染的原因也各具特点。目前设备废液更换频次由高到低依次为：机器人高压清洗设备、2.7CTI机体加工、HEC500加工中心和其他加工设备。

各类设备废液的特点有别。对于机器人高压清洗废液来说，其变质主要原因为外来的残留物质。具体表现是清洗液在使用1个月后明显浑浊，由原来琥珀透明色变为乳黄色，并开始有异味产生。清洗前的工件既有来自加工中心的残留废液（如缸盖的最终清洗），又有来自珩磨机的废液。 其他加工设备初步分析乳化液变质主要为机床开动率低，乳化液表面浮油较多等。

2.日常管控措施

结合以上原因分析，针对现场设备切削液和清洗液的状况，可分步采取以下控制措施：

首先，pH控制在合理范围内，延长液体使用时间。此外，针对pH检测手段进行优化，将原来的普通pH试纸检测改为精密pH试纸检测并采用精密pH计进行详细检测监控。pH计示值精度为0.01，比原pH试纸提高了两个数量级。其次，对机体加工用的HEC500设备外接液压站的油管渗油问题进行整改，降低切削液的油的混入量，并对每台设备撇油器的油道每天进行检查与清理，提高除油效率。最后，后期在时间允许的条件下，在工件进入清洗机前，先倒空工件中的残留液体，以减少外源污染。

3.实施验证情况

现有两台使用较少的设备CWK500D和CWK500已存在切削液变质发臭状况。按切削液的保养要求及维护指南，笔者团队按以下方式进行。

1)首先使用奎克886杀菌剂杀菌，每次用量为55～125×10-6进行杀菌。

2)杀菌后4 h，采用奎克CC100PH值调节剂调节PH值，每次用量为1 000 PPM(杀菌剂为酸性，使用后pH会下降，因此杀菌后需要使用碱性的pH值调节剂)。

3）每天开机1～2 h，使撇油器定期除去表面浮油。

另外，笔者团队对清洗机的清洗液同样采用pH值管控验证。即清洗液pH<9.2时，进行杀菌后调节pH，其用量与切削液相同。根据记录，清洗液使用寿命提高2周。而且此次倒槽，清洗液没有明显味。

不过清洗液变为乳黄色，过于浑浊，究其原因，主要是混入的珩磨液及切削液影响较大。验证期间几天设备pH监控情况如表2所示：

经过以上初步验证，切削液pH>8.6,清洗液pH>9.0可在很大程度上避免液体变质异味，当超过该范围时，即需要进行杀菌和pH调节。

4.其他加工液处理方式研究——微电离子加工液

微电离子加工液生产厂家介绍该产品可替代加工液和清洗液，由于液体本身pH较大（约为12），但其对不同材质的工件需要添加不同类型的添加剂，且添加剂的费用与现乳化液相当。对于部门现加工工件材质经常变化，无法采用单一类型的添加剂。笔者认为不妨持续观察该技术发展，当有进一步的研究进展时，可再实施验证。

处理回收利用技术

1.切削液及清洗液常见问题

（1）固体颗粒物多。

通常出现固体颗粒物多的系统，往往过滤系统有问题或缺陷，或者设备设计的过滤精度较低。固体颗粒多的主要危害是：影响加工精度和加工工件的表面清洁。应对办法即传统的过滤方式轻松消除。

（2）杂油多

杂油主要有两个来源：系统设备漏油和切削液本身油析出，杂油多会影响切削液的生物稳定性和刀具寿命。一般机床都带有撇油装置，如果没有带有撇油装置，就会有杂油累积的问题，液的寿命较短。

（3）生菌发臭

生菌发臭是切削液常见的问题，特别是在夏天或设备利用率不高情况下容易产生。此外，切削液品质稍差也会导致。严重影响车间的环境，同时细菌增加到一定程度，切削液就会破乳，防锈、润滑与清洗性能均下降，必须及时更换。

（4）破乳分层

破乳分层情况极少见，一旦出现该情况，什么技术设备都不能实现回用了，只能更换掉。因此建议企业客户要建立一个监控体系，禁止该情况发生。

（5）防锈性下降

特别是铸铁加工的客户，生锈问题也是切削液变质的一种体现，检测液的各项指标，如浓度、pH，碱储备是不是正常等。

2. 净化设备的功能

液体净化设备是针对以上常见问题开发的，主要功能就是实现在线净化或离线处理净化的目的。这类设备预防极端情况发生，确保切削液一直在正常的状态下运行，形成良好的置换添加损耗循环，实现零排放。这类设备多用于过滤固体杂质、去除浮在液面的杂油和杀除液中的细菌和真菌（一般有臭氧、紫外线和高压脉冲管等方式）。具有这些净化功能的处理回用设备，在设备过滤及除油设备正常时，通过日常维护也可提高液体的寿命。

3.液体深度净化设备——废液处理浓缩系统

液体深度净化设备发展历史不长，特指在具有以上所述的净化设备的功能外，还具有深度净化的功能。这类系统可将分层变质的废液进行深度处理，实现进行废液浓缩、中水回用等功效。

4.工艺流程说明

设备主要应用油水分离和深度净化两项核心技术。首先是去除废液中的固体颗粒物和杂油，通过过滤系统去除固体大颗粒物，再经过浮油收集器和油水分离器，把废油自动输送到收集桶内，经过过滤的废液，在储集池内等待深入净化处理。废液处理系统通过提升泵，将废液输送到循环罐中，在通过两次处理，即三级滤芯的循环罐过滤和纳米过滤。随后，过滤液体可以用来作为中水回收或者直接排放至污水管网，最终剩余总量约10%的浓缩液需委外处理，如图3所示。

5.设备管理

1）废水浓缩处理设备使用场合要避免日晒且环境温度不能低于4 ℃，最好有独立的设备间。

2）废液处理系统具有自清洗功能，使用一定时间后，如一到两个月，需要进行加药清洗，进一步保证深度净化组件的处理效果和使用寿命。具体步骤为先向循环罐内中加入50 L自来水，启动清洗系统将系统中的浓液冲洗出来，约需要20 s。将排出的浓液输送到废液收集桶，约需要1 min。然后再次加入50 L自来水和专业清洗剂溶液，系统再启动进行清洗，清洗30～60 min后，清洗水留在循环罐内即可，启动提升泵再加入去除浮油和沉渣的待处理液，进行正常废液处理作业。

6.投资收益比较

以上为一种废水浓缩设备，其投资约38.8万元，如部门废液产生量按目前状态计算，3年废液处理的费用即可收回设备投资，如表3所示。

总结

废液减排方案的选择，需针对不同的工作任务区分考虑。如果在没有批量生产任务时年废水产生量小于15 t，采用加强日常维护管理的措施延长切削液和清洗液的寿命较为适宜。如果当持续3年以上承担批量生产任务时，年废水产量多于30 t，建议实施小型线外废液浓缩设备以降低废液处理费用，其在3年左右即可实现投资的平衡点。