專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)機(jī)膜用于磨削液集中過(guò)濾的工藝及其專(zhuān)用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)機(jī)膜用于磨削液集中過(guò)濾的工藝及適用于此工藝的專(zhuān)利設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著人類(lèi)工業(yè)化的發(fā)展，機(jī)械制造工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占著很重要的位置，機(jī)械制造工業(yè)是以切削、磨削與鑄鍛造三大加工工藝為主要支柱的。其中切削、磨削加工的應(yīng)用比例最高，約占機(jī)械加工總勞動(dòng)的30％～40％，金屬切削和磨削液占整個(gè)金屬加工液總量的52％，由于切削液(磨削液)在使用、處理、排放過(guò)程中占有和消耗大量的能源和資源，與此發(fā)生的相關(guān)的費(fèi)用約占生產(chǎn)加工總費(fèi)用的30％。
磨削有著和切削不同的特征，砂輪(帶)上有許多硬質(zhì)材料磨刃，各磨刃均能排出微小磨屑，磨輪轉(zhuǎn)速很高，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)方式的磨頭轉(zhuǎn)速可達(dá)60×104rpm。因此在磨削加工中，采用大流量磨削液，磨削液的潤(rùn)滑、冷卻、清洗、防銹作用顯得越來(lái)越重要。目前常見(jiàn)的磨削液有油基磨削液和水基磨削液兩大類(lèi)。
在磨削過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的磨屑、砂輪灰、菌體、油，它們與磨削液混合在一起，構(gòu)成了不潔凈的磨削液，污染物以微細(xì)的磨屑、CODcr、細(xì)菌為主。由于磨削液是循環(huán)使用，上述污染物就擠入到工件表面與砂輪的磨刃與機(jī)械雜質(zhì)之間，在高溫(磨削區(qū)的溫度可達(dá)到L500℃以上)，高壓和化學(xué)親和力作用下，會(huì)使砂輪產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象，促使砂輪急劇堵塞而鈍化。若繼續(xù)使用這種砂輪對(duì)工件表面進(jìn)行磨削加工時(shí)，必然會(huì)導(dǎo)致工件表面金屬狀態(tài)的急劇惡化，從而破壞了工件表面的完整性。因此必須給予過(guò)濾凈化處理才能繼續(xù)使用。由于磨削液是與磨床構(gòu)成循環(huán)，為了保持這些性能，國(guó)內(nèi)機(jī)械制造行業(yè)對(duì)磨削液的凈化處理采用磨削液集中過(guò)濾系統(tǒng)，所述磨削液集中過(guò)濾系統(tǒng)就是對(duì)磨削液進(jìn)行配制、檢查、監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)、分離(磨削液與磨屑分離)、過(guò)濾(磨削液的凈化)，并將磨削液送到各磨床點(diǎn)，又將使用過(guò)后的帶磨屑的磨削液回流、分離過(guò)濾、循環(huán)使用的系統(tǒng)裝置。它是由磨屑與磨削液分離系統(tǒng)、磨削液凈化過(guò)濾系統(tǒng)、磨削液配比系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)組成，是保持和提高磨削液性能及質(zhì)量的重要的處理工序。
隨著機(jī)械制造工業(yè)迅猛發(fā)展和各種新式機(jī)床的相繼問(wèn)世，機(jī)床的功能增多，磨削速度加快，精度提高，對(duì)磨削液的要求也越來(lái)越高。當(dāng)磨具與金屬表面發(fā)生磨削時(shí)，磨具與工件間產(chǎn)生大量的摩擦熱，使局部溫度瞬間可高達(dá)幾百度，而高速磨削時(shí)磨具與金屬表面間的接觸面常處于極壓狀態(tài)，這就要求不斷循環(huán)的磨削液在磨削液集中過(guò)濾后保持以下性能(1)具有良好的潤(rùn)滑性和擠壓性；(2)具存良好的清洗性和冷卻性；(3)具有良好的抗蝕性和防銹性；(4)具有低泡和抗菌性。
為了節(jié)省成本和環(huán)保，磨削液是要循環(huán)使用的，對(duì)磨削液的處理需要有凈化過(guò)濾系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)對(duì)磨削液的凈化處理的方法有過(guò)濾、重力分離、離心分離、氣浮分離、磁性分離。
過(guò)濾是通過(guò)裝有過(guò)濾加介質(zhì)(紙、棉、纖維或金屬絲網(wǎng))的過(guò)濾器，用過(guò)濾介質(zhì)濾床的截留或表面粘附等物化作用，將微粒磨屑聚結(jié)或粗?；?。其機(jī)理一般認(rèn)為是篩分、吸附、碰撞、聚結(jié)等的聯(lián)合作用，許多設(shè)備都是以“粗?；彼枷霝橐罁?jù)設(shè)計(jì)制造的，分離精度最高只能達(dá)20μm，但過(guò)濾介質(zhì)易阻塞，難以再生，需要定期更換濾芯，處理量隨時(shí)間延長(zhǎng)而急劇下降。紙帶過(guò)濾機(jī)就是這種形式。
重力分離是利用微粒磨屑在磨削液中的相對(duì)密度不同，借助微粒磨屑自身的重力作用，使微粒磨屑從磨削液中重力沉降下來(lái)。適用于去除粒徑大于150-200μm的磨屑，一般應(yīng)用在預(yù)處理。
離心分離是利用了磨削液與微粒磨屑的重度不同，在離心力作用下，將微粒磨屑分離。使用這種方法可以清除很小的微粒，使磨削液保持較高的清潔度，處理效果均較好，需要采用高速離心機(jī)。但高速離心機(jī)的價(jià)格昂貴。
氣浮法分離是利用在水中通入細(xì)小的氣泡，由于氣泡的作用，象磨屑灰一類(lèi)的污染物粘連于氣泡上浮到液面，從而被清除。該種方法可清除較輕的懸浮磨屑物。
磁性分離是利用磁力從磨削液中清除鐵磁微粒。通常使用帶式或磁鼓式分離器連續(xù)自動(dòng)清理；磨削液中吸附磁性污染物，并將其送入排污箱中。
上述分離方法有幾種大都是與單機(jī)單獨(dú)配置，各自分散供應(yīng)，由于過(guò)濾技術(shù)本身存在的缺陷，對(duì)磨削液的濃度、pH值及細(xì)菌數(shù)難以控制，大量的磨屑粒子、砂輪灰很快填滿水箱，沒(méi)有過(guò)濾干凈的磨削液再加上在使用過(guò)程中的腐臭變質(zhì)，就難以保證工件的質(zhì)量。經(jīng)常更換磨削液既降低了生產(chǎn)的能力，又給工人帶來(lái)勞累，同時(shí)也增加了生產(chǎn)成本。更換下來(lái)的磨削液一般沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理就就地排放，對(duì)環(huán)境造成影響。由于磨削液過(guò)濾系統(tǒng)是隨設(shè)備配置的，一般都安裝在車(chē)間，磨削液的蒸發(fā)和滲漏對(duì)車(chē)間的工作環(huán)境帶來(lái)污染，直接影響工人的健康。
隨著無(wú)機(jī)膜的出現(xiàn)，膜分離技術(shù)將在機(jī)械行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。因?yàn)闊o(wú)機(jī)膜耐高溫、耐有機(jī)溶劑、機(jī)械強(qiáng)度大等非常適合于在機(jī)械工業(yè)中的使用。無(wú)機(jī)膜分離技術(shù)最早出現(xiàn)20世紀(jì)40年代，到20世紀(jì)80年代初至90年代，荷蘭的Twente大學(xué)的Burggraf等人采用溶膠-凝膠(Sol-Gel)技術(shù)研究出具有多層不對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)的微孔陶瓷膜，其孔徑達(dá)3微米以下，孔隙率在50％以上。所述膜即是在兩相之間具有選擇性和滲透性的一個(gè)中間相，在驅(qū)動(dòng)力如壓力差、濃度差、溫度差、電位差及其它能位差的推動(dòng)下，促進(jìn)或限制兩相之間的特定物質(zhì)的傳遞，從而實(shí)現(xiàn)兩相之間的分離，這一中間相稱(chēng)為膜。膜分離過(guò)程中不發(fā)生相變、分離系數(shù)大，操作溫度可在常溫，所以膜分離過(guò)程具有節(jié)能、高效等特點(diǎn)，它是對(duì)傳統(tǒng)的分離方法的一次革命。但目前還沒(méi)有一種采用無(wú)機(jī)膜用于磨削液集中過(guò)濾的完整工藝方法。
綜上所述，在磨削液集中過(guò)濾系統(tǒng)中磨削液的凈化過(guò)濾是關(guān)鍵，它的選用直接關(guān)系到磨削液凈化效果及磨削液應(yīng)用的質(zhì)量的好壞，因而也直接地關(guān)系到加工質(zhì)量。為了解決傳統(tǒng)的過(guò)濾技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本公司發(fā)明將無(wú)機(jī)膜分離技術(shù)應(yīng)用到磨削液集中過(guò)濾系統(tǒng)，采用無(wú)機(jī)膜在磨削液集中過(guò)濾中的新工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種采用進(jìn)行循環(huán)凈化、且效果較好的無(wú)機(jī)膜用于磨削液集中過(guò)濾的工藝。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是各磨床產(chǎn)生的循環(huán)磨削液集中收集到循環(huán)槽后，經(jīng)原料泵加壓后進(jìn)入無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)，循環(huán)磨削液在無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)泵低壓驅(qū)動(dòng)下，流經(jīng)無(wú)機(jī)陶瓷膜膜表面，水和磨削液的水溶性物質(zhì)透過(guò)無(wú)機(jī)膜形成滲透液流出，進(jìn)入濾液槽，然后用泵送至各磨床點(diǎn)；循環(huán)磨削液中的懸浮磨屑粒子、砂輪灰及油則被無(wú)機(jī)膜截留分離成為濃縮液，然后將濃縮液定期排出收集，泵送至濃縮液槽，磨屑泥渣沉降分離，清液返回循環(huán)槽再進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，磨屑渣液回收到渣泥桶。
本發(fā)明的具體流程是各磨床產(chǎn)生的循環(huán)磨削液集中收集到循環(huán)槽(V0701)后，循環(huán)槽(V0701)內(nèi)排出的循環(huán)磨削液經(jīng)原料泵(P0701)加壓，進(jìn)入無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)，在壓力作用下流經(jīng)無(wú)機(jī)膜表面時(shí)，水和磨削液的水溶性物質(zhì)透過(guò)無(wú)機(jī)膜形成滲透液流出送至濾液槽(V0703)，然后通過(guò)濾液泵(P0704)送入各磨床；流經(jīng)無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)的循環(huán)磨削液中的懸浮磨屑粒子、砂輪灰及油則被無(wú)機(jī)膜截留分離成為濃縮液，濃縮液定期經(jīng)收集泵(P0703)送至濃縮液槽(V0704)，濃縮液槽(V0704)中的清液和磨屑泥渣沉降分離，清液經(jīng)集中返回循環(huán)槽(V0701)再進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，磨屑泥渣排放回收裝桶。
在無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)內(nèi)采用無(wú)機(jī)膜管，并在無(wú)機(jī)膜管與膜組件之間安裝在線瞬時(shí)脈沖反沖裝置，并設(shè)置與純水和自來(lái)水相接的清洗槽，分別采用堿或酸定期清洗，恢復(fù)膜通量。并可在濾液槽內(nèi)的滲透液通過(guò)濾液泵輸往各磨床點(diǎn)之前，采用板式冷卻器冷卻，控溫檢測(cè)裝置自動(dòng)連鎖。根據(jù)實(shí)際情況也可以流出經(jīng)在線滅菌裝置殺菌后送至各磨床點(diǎn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供所述無(wú)機(jī)膜用于磨削液集中過(guò)濾工藝的設(shè)備與磨床的磨削液回收管道相接的循環(huán)槽(V0701)經(jīng)管道、閥、原料泵(P0701)接無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)，循環(huán)槽(V0701)濃縮液管通濃縮液槽(V0704)；無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)的濾液管接濾液槽(V0703)，(UF0701)的殘留液管通膜排空收集池(V0706)；濾液槽(V0703)的輸出管經(jīng)濾液泵(P0704)通各磨床；通膜排空收集池(V0706)的殘液管經(jīng)收集泵(P0703)接循環(huán)槽(V0701)；濃縮液槽(V0704)的清液管通膜排空收集池(V0706)，磨屑泥渣排放回收裝桶；系統(tǒng)清洗液的輸出管經(jīng)清洗泵(P0702)至無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)，清洗后廢液通清洗廢水收集池(V0705)，經(jīng)泵(P0705)外送廢液去生化處理系統(tǒng)。
本發(fā)明所述的無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)內(nèi)采用過(guò)濾精度小于0.3μm的無(wú)機(jī)陶瓷膜管，并在無(wú)機(jī)陶瓷膜管與無(wú)機(jī)膜膜組件之間安裝在線瞬時(shí)脈沖反沖裝置。還在無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)的兩端并聯(lián)與純水和自來(lái)水相接的清洗槽(V0702)。在滲透液流經(jīng)處設(shè)置在線滅菌裝置和冷卻控溫裝置。
所述無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)、循環(huán)槽(V0701)、清洗槽(V0702)、濾液槽(V0703)、濃縮液槽(V0704)、膜排空收集池(V0706)、原料泵(P0701)、清洗泵(P0702)、清液收集泵(P0703)、回收泵(P0705)、濾液泵(P0704)、板式冷卻器(W0707)均可采用不銹鋼材料制成。在線瞬時(shí)脈沖反沖裝置和冷卻控溫裝置均采用PLC控制。
本發(fā)明的有益效果是(1)采用無(wú)機(jī)膜集中過(guò)濾，過(guò)濾后的磨削液十分澄清透明，肉眼看不到有任何懸浮粒子的存在。
(2)采用無(wú)機(jī)膜集中過(guò)濾，磨具耐用度可延長(zhǎng)1～3倍，對(duì)加工的工件質(zhì)量有明顯的提高。
(3)采用無(wú)機(jī)膜集中過(guò)濾，可回收有用的磨屑粒子。
(4)采用無(wú)機(jī)膜集中過(guò)濾，磨削液的消耗將大幅度的降低，與傳統(tǒng)的過(guò)濾工藝相比，在原有的消耗水平上降低一半。
(5)采用無(wú)機(jī)膜集中過(guò)濾，對(duì)加工車(chē)間和磨床的清潔生產(chǎn)具有積極的意義。
采用本發(fā)明所述用于無(wú)機(jī)膜集中過(guò)濾工藝的設(shè)備還具有以下特點(diǎn)(1)采用過(guò)濾精度小于0.3μm的無(wú)機(jī)陶瓷膜管，對(duì)超細(xì)金屬磨屑粒子的截留率＞99％，可回收有用的磨屑粒子。
(2)膜過(guò)濾前后，磨削液的有效成分沒(méi)有變化。
(3)采用在線滅菌裝置，控制微生物的繁殖。
(4)采用在線反沖洗裝置(PIP)和原位清洗(PIC)，有效地控制了膜污染。
(5)膜通量穩(wěn)定，連續(xù)運(yùn)行周期長(zhǎng)達(dá)180小時(shí)，(6)設(shè)備全部采用不銹鋼制造，易損件少，設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單，維修費(fèi)用低，膜管平均使用壽命長(zhǎng)達(dá)8年。
(7)工藝流程簡(jiǎn)單，便于操作，占地面積小。
它可廣泛應(yīng)用于各種磨床的磨削液的回收過(guò)濾和循環(huán)再利用。


圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
圖2是本發(fā)明的設(shè)備連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1，各磨床產(chǎn)生的循環(huán)磨削液集中收集到循環(huán)槽后，經(jīng)原料泵加壓后進(jìn)入無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)，循環(huán)磨削液在無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)內(nèi)低壓驅(qū)動(dòng)下，流經(jīng)無(wú)機(jī)陶瓷膜膜表面，水和磨削液的水溶性物質(zhì)透過(guò)無(wú)機(jī)膜形成滲透液流出，進(jìn)入濾液槽，然后經(jīng)冷卻、殺菌用泵送至各磨床點(diǎn)；循環(huán)磨削液中的懸浮磨屑粒子、砂輪灰及油則被無(wú)機(jī)膜截留分離成為濃縮液，然后將濃縮液定期排出收集，泵送至濃縮液槽，清液、磨屑泥渣沉降分離，清液經(jīng)收集返回循環(huán)槽再進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，磨屑渣回收裝桶。參閱圖1。
如圖2所示，在各磨床產(chǎn)生的循環(huán)磨削液集中收集到循環(huán)槽(V0701)后，循環(huán)槽(V0701)內(nèi)的排出的循環(huán)磨削液經(jīng)原料泵(P0701)加壓，然后在無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)內(nèi)的壓力作用下流經(jīng)無(wú)機(jī)膜表面，水和磨削液的水溶性物質(zhì)透過(guò)無(wú)機(jī)膜形成滲透液流出送至濾液槽(V0703)，然后通過(guò)濾液泵(P0704)送入各磨床；流經(jīng)無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)的循環(huán)磨削液中的懸浮磨屑粒子、砂輪灰及油則被無(wú)機(jī)膜截留分離成為濃縮液，并將濃縮液定期排出送至濃縮液槽(V0704)，在濃縮液槽(V0704)內(nèi)，清液和磨屑泥渣沉降分離，清液流經(jīng)收集池集中后用泵返回循環(huán)槽(V0701)，再進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，磨屑泥渣排放回收裝桶。
用于本發(fā)明所述無(wú)機(jī)膜用于磨削液集中過(guò)濾工藝的設(shè)備是，與磨床的磨削液回收管道相接的循環(huán)槽(V0701)，經(jīng)管道、閥、原料泵(P0701)接無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)；無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)的濾液管接濾液槽(V0703)，(UF0701)的殘留液管通膜排空收集池(V0706)；清洗廢液通清洗廢水收集池(V0705)；濾液槽(V0703)的輸出管經(jīng)濾液泵(P0704)通各磨床；通膜排空收集池(V0706)的殘留液管經(jīng)收集泵(P0703)接循環(huán)槽(V0701)；濃縮液槽(V0704)的清液管通膜排空收集池(V0706)，膜排空收集池(V0706)的清液經(jīng)回收泵(P0703)通循環(huán)槽(V0701)，濃縮液槽(V0704)的渣液管通渣泥桶。清洗廢水收集池(V0705)的清洗廢液經(jīng)回收泵(P0705)通生化處理系統(tǒng)。
所述循環(huán)槽(V0701)、清洗槽(V0702)、濾液槽(V0703)、濃縮液槽(V0704)、清洗廢水收集池(V0705)、膜排空收集池(V0706)、原料泵(P0701)、清洗泵(P0702)、回收泵(P0703)、濾液泵(P0704)、板式冷卻器(W0707)均可采用不銹鋼材料制成，從而易損件少，使設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單。參閱圖2。
實(shí)施例2，本發(fā)明還可對(duì)有用磨屑進(jìn)行回收循環(huán)磨削液中的懸浮磨屑粒子、砂輪灰及油則被無(wú)機(jī)膜截留分離成為一定濃度的濃縮液(濃液)后，將濃縮液定期排出泵送至濃縮液槽(V0704)，磨屑泥渣沉降分離，清液至膜排空收集池(V0706)集中收集然后用泵返回循環(huán)槽(V0701)，再進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，磨屑泥渣排放回收桶裝。參閱圖1和圖2，其余同實(shí)施例。
實(shí)施例3，本發(fā)明可在無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)內(nèi)采用無(wú)機(jī)膜管，最好采用過(guò)濾精度小于0.3μm的無(wú)機(jī)陶瓷膜管，對(duì)超細(xì)磨屑粒子的截留率可達(dá)99％，可回收有用的磨悄粒子。
實(shí)施例4，本發(fā)明還可在整個(gè)系統(tǒng)中設(shè)置清洗系統(tǒng)為保證膜分離裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，減少膜污染，本發(fā)明還可在無(wú)機(jī)膜管與無(wú)機(jī)膜膜組件之間配合安裝在線瞬時(shí)脈沖反沖裝置(專(zhuān)利號(hào)ZL02224060.8)，長(zhǎng)周期保持膜過(guò)濾的穩(wěn)定性。還可在無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)的兩端并聯(lián)與純水和自來(lái)水相接的清洗槽(V0702)，分別采用堿或酸經(jīng)清洗泵(P0702)定期對(duì)無(wú)機(jī)膜管離線清洗，恢復(fù)膜通量，有效控制膜污染。系統(tǒng)輪流清洗，清洗期間不影響系統(tǒng)的過(guò)濾。清洗后的廢液通清洗廢水收集池(V0705)，經(jīng)泵外送廢水處理系統(tǒng)。參閱圖2，其余同上述實(shí)施例。
實(shí)施例5，本發(fā)明還可在系統(tǒng)中設(shè)置在線控溫裝置在濾液槽(V0703)內(nèi)的滲透液(濾液)通過(guò)泵輸往各磨床點(diǎn)之前，必須控制在一定溫度范圍內(nèi)。根據(jù)溫度的變化，采用板式冷卻器(W0707)冷卻，控溫檢測(cè)裝置自動(dòng)連鎖。參閱圖1和圖2，其余同上述實(shí)施例。
實(shí)施例6，本發(fā)明還可在滲透液流經(jīng)處設(shè)置在線滅菌裝置，根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況和溫度的變化，濾液槽(V0703)內(nèi)的滲透液流出可經(jīng)在線滅菌裝置殺菌后泵送至各磨床點(diǎn)，從而控制微生物的繁殖；參閱圖1和圖2，其余同上述實(shí)施例。
本發(fā)明在保密實(shí)驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)檢測(cè)分析到達(dá)了工藝要求1、采用化學(xué)耗量CODcr值定性分析表征磨削液的有效成分。這是表征溶液中有機(jī)物相對(duì)含量的重要很常用的方法。新鮮的磨削液CODcr含量一般很高，在3×104mg/L左右，因此從CODcr前后的變化進(jìn)行推測(cè)，去除率只有20％，從CODcr值推測(cè)，過(guò)濾后CODcr下降不多，過(guò)濾后的磨削液中有效組分影響不顯著，也就是說(shuō)化學(xué)成分損失不大，保持了新鮮的磨削液的理化性質(zhì)。膜過(guò)濾前后用化學(xué)耗量CODcr值定性分析檢測(cè)的結(jié)果見(jiàn)下表無(wú)機(jī)膜過(guò)濾前磨削液分析結(jié)果列表

無(wú)機(jī)膜過(guò)濾后磨削液分析結(jié)果列表

2、采用色譜分析儀對(duì)使用后的磨削液、膜過(guò)濾后的磨削液、新鮮的磨削液進(jìn)行分析比較。用液相色譜儀采用歸一法對(duì)使用后的磨削液、膜過(guò)濾后的磨削液進(jìn)行分析，從色譜圖可以看出圖中出峰圖是相似的，也就是說(shuō)膜過(guò)濾后的磨削液保證了與過(guò)濾前的同種組分。色譜分析圖譜有很好的重合性，定量的表明使用后的磨削液經(jīng)膜分離后，只是把磨削液中的超細(xì)磨屑粒子、污油、微生物、細(xì)菌過(guò)濾掉，余下有用成分物質(zhì)存在于濾過(guò)液中，也就是說(shuō)膜過(guò)濾后的磨削液保持了新鮮液的特性，繼續(xù)起到防銹、抗腐蝕及潤(rùn)滑的作用。
3、采用固含量分析超細(xì)金屬磨屑粒子的截留率。當(dāng)采用固含量分析超細(xì)金屬磨屑粒子的截留率時(shí)，從對(duì)磨削液進(jìn)行顆徑分析來(lái)看，磨削液中的固體顆粒的直徑分布主要是在0.05～50μm之間，其中在0.3～20μm之間出現(xiàn)分布峰值，大于0.3μm的固體顆粒占總固體含量的96％以上；根據(jù)膜分離的原理與陶瓷膜的結(jié)構(gòu)，從膜分離的原理上選擇0.3μm以下的膜進(jìn)行磨削液的處理能保證對(duì)超細(xì)金屬磨屑粒子的截留率＞99％。經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾后十分澄清透明，肉眼看不到有任何懸浮粒子的存在，固含量(SS)從1000mg/L降至小于10mg/L。
4、采用落菌指數(shù)分析循環(huán)磨削液里的細(xì)菌含量。理論上由于循環(huán)磨削液里的真菌直徑大于膜孔徑，無(wú)機(jī)膜對(duì)細(xì)菌有良好的截留效果，實(shí)際分析表明經(jīng)膜過(guò)濾后的清潔的磨削液里面細(xì)菌數(shù)小于1×105個(gè)/mL，細(xì)菌數(shù)到達(dá)磨削液的要求。
綜上所述，本發(fā)明不僅降低生產(chǎn)成本，而且減少對(duì)環(huán)境的污染。當(dāng)采用本發(fā)明的無(wú)機(jī)膜新工藝后，磨削液的消耗將大幅度的降低，在原有的消耗水平上降低一半。傳統(tǒng)的磨削液集中過(guò)濾系統(tǒng)，磨削液使用壽命大約只有半年，就要系統(tǒng)排放，每次排放增加了生產(chǎn)成本，更重要的是對(duì)環(huán)境造成污染。采用無(wú)機(jī)膜新工藝后，可以做到不需要全系統(tǒng)一次性的排放，這正是清潔生產(chǎn)的需要。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)機(jī)膜用于磨削液集中過(guò)濾的工藝，其特征是各磨床產(chǎn)生的循環(huán)磨削液集中收集回流到循環(huán)槽后，循環(huán)磨削液在泵的低壓驅(qū)動(dòng)下，流經(jīng)無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)內(nèi)的無(wú)機(jī)膜表面時(shí)，水和磨削液的水溶性物質(zhì)透過(guò)無(wú)機(jī)膜形成滲透液流出，進(jìn)入濾液槽，然后用泵送至各磨床點(diǎn)；循環(huán)磨削液中的懸浮磨屑粒子、砂輪灰及油則被無(wú)機(jī)膜截留分離成為濃縮液，然后將濃縮液定期排出收集，泵送至濃縮液槽，磨屑泥渣在濃縮液槽沉降分離，清液經(jīng)收集返回循環(huán)槽再進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，磨屑泥渣排放回收裝桶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)機(jī)膜用于磨削液集中過(guò)濾的工藝，其特征是各磨床產(chǎn)生的循環(huán)磨削液集中收集到循環(huán)槽(V0701)后，循環(huán)槽(V0701)內(nèi)排出的循環(huán)磨削液經(jīng)原料泵(P0701)加壓，進(jìn)入無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)，在壓力作用下流經(jīng)無(wú)機(jī)膜表面時(shí)，水和磨削液的水溶性物質(zhì)透過(guò)無(wú)機(jī)膜形成滲透液流出送至濾液槽(V0703)，然后通過(guò)濾液泵(P0704)送入各磨床；流經(jīng)無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)的循環(huán)磨削液中的懸浮磨屑粒子、砂輪灰及油則被無(wú)機(jī)膜截留分離成為濃縮液，濃縮液定期經(jīng)收集泵(P0703)送至濃縮液槽(V0704)，濃縮液槽(V0704)中的清液和磨屑泥渣沉降分離，清液經(jīng)集中返回循環(huán)槽(V0701)再進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，磨屑泥渣排放回收裝桶。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)機(jī)膜用于磨削液集中過(guò)濾的工藝，其特征是在無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)內(nèi)采用無(wú)機(jī)膜管，并在無(wú)機(jī)膜管與無(wú)機(jī)膜膜組件之間安裝在線瞬時(shí)脈沖反沖裝置，并設(shè)置與純水和自來(lái)水相接的清洗槽(V0702)，分別采用堿或酸定期離線清洗，恢復(fù)膜通量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)機(jī)膜用于磨削液集中過(guò)濾的工藝，其特征是在濾液槽(V0703)內(nèi)的滲透液通過(guò)濾液泵(P0704)輸往各磨床點(diǎn)之前，采用板式冷卻器(W0708)冷卻，控溫檢測(cè)裝置自動(dòng)連鎖。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)機(jī)膜用于磨削液集中過(guò)濾的工藝，其特征是在濾液槽(V0703)內(nèi)的滲透液通過(guò)濾液泵(P0704)輸往各磨床點(diǎn)之前，根據(jù)溫度的變化，采用在線滅菌裝置殺菌，再送至各磨床點(diǎn)。
6.用于權(quán)利要求1所述無(wú)機(jī)膜用于磨削液集中過(guò)濾工藝的設(shè)備，其特征是與磨床的磨削液回收管道相接的循環(huán)槽(V0701)經(jīng)管道、閥、原料泵(P0701)接無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)，循環(huán)槽(V0701)濃縮液管通濃縮液槽(V0704)；無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)的濾液管接濾液槽(V0703)，(UF0701)的殘留液管通膜排空收集池(V0706)；濾液槽(V0703)的輸出管經(jīng)濾液泵(P0704)通各磨床；通膜排空收集池(V0706)的殘液管經(jīng)收集泵(P0703)接循環(huán)槽(V0701)；濃縮液槽(V0704)的清液管通膜排空收集池(V0706)，磨屑泥渣排放回收裝桶；系統(tǒng)清洗液的輸出管經(jīng)清洗泵(P0702)至無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)，清洗后廢液通清洗廢水收集池(V0705)，經(jīng)泵(P0705)外送廢液去生化處理系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述無(wú)機(jī)膜用于磨削液集中過(guò)濾工藝的設(shè)備，其特征是無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)是采用過(guò)濾精度小于0.3μm的無(wú)機(jī)陶瓷膜管構(gòu)成的膜組件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述無(wú)機(jī)膜用于磨削液集中過(guò)濾工藝的設(shè)備，其特征是在無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)安裝在線瞬時(shí)脈沖反沖裝置，并兩端并聯(lián)與純水和自來(lái)水相接的清洗槽(V0702)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述無(wú)機(jī)膜用于磨削液集中過(guò)濾工藝的設(shè)備，其特征是在濾液槽流經(jīng)處設(shè)置板式冷卻器(W0707)和在線滅菌裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述無(wú)機(jī)膜用于磨削液集中過(guò)濾工藝的設(shè)備，其特征是所述無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)(UF0701)、循環(huán)槽(V0701)、清洗槽(V0702)、濾液槽(V0703)、濃縮液槽(V0704)、膜排空收集池(V0706)、原料泵(P0701)、清洗泵(P0702)、清液收集泵(P0703)、回收泵(P0705)、濾液泵(P0704)、板式冷卻器(W0707)均可采用不銹鋼材料制成；在線瞬時(shí)脈沖反沖裝置和冷卻控溫裝置均采用PLC控制。
全文摘要
無(wú)機(jī)膜用于磨削液集中過(guò)濾的工藝，它主要是解決現(xiàn)有過(guò)濾工藝凈化效果差，影響工件的加工質(zhì)量和磨具的使命壽命等技術(shù)問(wèn)題。其解決問(wèn)題的技術(shù)方案要點(diǎn)是循環(huán)磨削液經(jīng)過(guò)沉淀預(yù)處理后，由管道流入循環(huán)槽，循環(huán)槽內(nèi)的循環(huán)磨削液在壓力作用下流經(jīng)無(wú)機(jī)膜過(guò)濾系統(tǒng)內(nèi)的無(wú)機(jī)膜表面時(shí)，水和磨削液的水溶性物質(zhì)透過(guò)無(wú)機(jī)膜形成滲透液流出送至濾液槽，然后通過(guò)溫度的調(diào)節(jié)和殺菌用泵送入各磨床；循環(huán)磨削液中的懸浮磨屑粒子、砂輪灰及油則被無(wú)機(jī)膜截留分離成為濃縮液，將濃縮液排出泵送至濃縮液槽，磨屑泥渣沉降分離，清液返回系統(tǒng)，磨屑回收桶裝。本發(fā)明具有工藝流程簡(jiǎn)單，便于操作，成本相對(duì)較低、占地面積小等特點(diǎn)，它可廣泛應(yīng)用于各種磨床的磨削液集中過(guò)濾系統(tǒng)。
文檔編號(hào)B01D71/00GK1879948SQ20061003166
公開(kāi)日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2006年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月17日
發(fā)明者劉梅榮, 劉偉榮, 劉宏, 歐陽(yáng)深耕, 尹谷余 申請(qǐng)人:湖南恒輝環(huán)保實(shí)業(yè)有限公司