研磨抛光下水环保处理方法与流程

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1.本发明涉及c02f水处理回收领域，更具体地，本发明提供了研磨抛光下水环保处理方法。

背景技术：

2.近年来，伴随着工业科技的飞速发展，在研磨抛光过程中会产生大量的抛光废水，若将其直接排放环境中会对生态环境造成不同程度的污染。因此，科研工作者们研发出了多种研磨废水处理方法，但现有技术中未有针对同时含有碳化硅颗粒、氧化铝颗粒、金刚石粉末等物质的研磨废水的处理工艺。
3.另一方面，随着国家对科技创新的重视度不断增大，实验室的种类和数量也在不断扩展当初，在此背景下实验室用水的需求量也在不断增加，但是直接将符合实验室用水要求的自来水引流至实验室当中，会一定程度上增大研发成本。因此，如何将处理后的工业研磨抛光下水用于实验室用水成为近年来水质处理工作者们研究热点之一。
4.专利公开号为cn108328816a的中国发明专利公开了一种研磨废水处理工艺，在本公开专利中通过电絮凝处理技术，采用电化学处理的方式，着重提升了废水处理系统的可控性，但是其工艺着重用来处理微生物、锌铜等重金属粒子，其工艺对碳化硅、金刚石粉末的处理效果并未突出体现，限制了其作为研磨废水处理工艺的应用范围。
5.专利公开号为cn102040296a的中国发明专利公开了一种废水处理装置，在本公开专利中采用多种废水处理路径，对化学机械研磨废水、废水经过ph调节池、混凝池、沉淀池等处理，着重解决了废水处理过程中化学药剂难以控制的问题，降低了处理后水质中氟粒子的浓度，但其方案中水处理工序复杂，需要采用硫酸和氢氧化钠来调节ph值，存在工艺安全性不佳的问题，不利于大量废水的处理。
6.因此，亟需开发一种处理后的水质符合实验室用水标准的研磨抛光下水环保处理方法，进一步扩展研磨抛光下水处理工艺的应用范围。

技术实现要素：

7.本发明提供了研磨抛光下水环保处理方法，包括以下步骤：
8.(1)将研磨抛光下水经过一级过滤槽、二级过滤槽、三级过滤槽，得到初沉淀后的下水；
9.(2)将步骤(1)所述初沉淀后的下水经过一级超滤池、二级超滤池、三级超滤池，得到纯水；
10.(3)将步骤(2)所述纯水置于储水槽内，自行引流至实验室用水的地方。
11.作为本发明一种优选的技术方案，步骤(1)所述研磨抛光下水的组分，按重量百分比计，包括以下组分：杂质0.5-2％，自来水补充余量至100％。
12.作为本发明一种更优选的技术方案，步骤(1)所述研磨抛光下水的组分，按重量百分比计，包括以下组分：杂质1％，自来水99％。
13.作为本发明一种优选的技术方案，步骤(1)所述杂质为研磨后的碎屑、砂纸纸屑、碳化硅颗粒、氧化铝颗粒、金刚石粉末；优选的，研磨后的碎屑、砂纸纸屑、碳化硅颗粒、氧化铝颗粒、金刚石粉末的重量比为(0.2-0.5)：(0.5-0.7)：(1-1.5)：(1.2-2)：(0.5-1.5)。
14.作为本发明一种更优选的技术方案，所述研磨后的碎屑、砂纸纸屑、碳化硅颗粒、氧化铝颗粒、金刚石粉末的重量比为0.3：0.6：1.3：1.8：1。
15.作为本发明一种优选的技术方案，步骤(1)所述一级过滤槽、二级过滤槽、三级过滤槽中设置有提篮。
16.作为本发明一种优选的技术方案，步骤(1)所述一级过滤槽的处理时间为10-20min。
17.作为本发明一种更优选的技术方案，步骤(1)所述一级过滤槽的处理时间为15min。
18.作为本发明一种优选的技术方案，步骤(1)所述一级过滤槽包括不锈钢滤网、pp棉滤网、丙纶纤维滤网中的一种。
19.作为本发明一种更优选的技术方案，步骤(1)所述一级过滤网为不锈钢滤网。
20.作为本发明一种优选的技术方案，步骤(1)所述一级过滤槽的滤网为不锈钢滤网的层数为2-6层。
21.作为本发明一种更优选的技术方案，步骤(1)所述不锈钢滤网的层数为3层。
22.作为本发明一种优选的技术方案，步骤(1)所述不锈钢滤网的孔径为60-100μm。
23.作为本发明一种更优选的技术方案，步骤(1)所述不锈钢滤网的孔径为80μm。
24.作为本发明一种优选的技术方案，步骤(1)所述二级过滤槽的处理时间为10-20min。
25.作为本发明一种更优选的技术方案，步骤(1)所述二级过滤槽的处理时间为15min。
26.作为本发明一种更优选的技术方案，步骤(1)所述二级过滤槽的滤网包括腈纶滤网、脱脂棉滤网中的一种。
27.作为本发明一种最优选的技术方案，步骤(1)所述二级过滤槽的滤网为脱脂棉滤网。
28.作为本发明一种优选的技术方案，所述三级过滤槽的处理时间为5-10min。
29.作为本发明一种更优选的技术方案，步骤(1)所述三级过滤槽的处理时间为8min
30.作为本发明一种优选的技术方案，步骤(1)所述三级过滤槽的滤网包括无机陶瓷膜、反渗透膜中的一种。
31.作为本发明一种更优选的技术方案，步骤(1)所述三级过滤槽的滤网为无机陶瓷膜。
32.本技术人发现将工业研磨抛光废水采用一定的方法处理后，可以实现研磨抛光废水的回收再利用，一方面可以降低工业废水对生态环境的污染，另一方面可以变废为宝，减少对水资源的浪费。但现有技术中对同时含有测试样品研磨后的碎屑、砂纸纸屑、碳化硅颗粒、氧化铝颗粒、金刚石粉末的研磨抛光下水的处理还未有报道，为了实现水资源的循环使用，降低对环境的污染，为实验室用水提供水源。本技术人经过大量的创造性劳动和思考，意外发现将本技术中的研磨抛光下水通过一级过滤槽、二级过滤槽、三级过滤槽，尤其当一
级过滤槽中的滤网为不锈钢滤网、二级过滤槽中的滤网为过滤槽为脱脂棉滤网、三级过滤槽中的滤网为无机陶瓷膜时，并且严格控制在每个过滤槽中的时间，可以有效去除本体系中抛光下水中的粒径为0.5-1.5mm的颗粒杂质，但其中的碳化硅颗粒、氧化铝颗粒、金刚石粉末仍未除去。
33.作为本发明一种优选的技术方案，步骤(2)所述一级超滤池中含有聚丙烯酰胺、聚合硫酸氯化铁铝、聚硅硫酸铁中的至少一种。
34.作为本发明一种更优选的技术方案，步骤(2)所述一级超滤池中含有聚丙烯酰胺、聚硅硫酸铁，聚丙烯酰胺、聚硅硫酸铁的重量比为(2-3)：(0.5-1)。
35.作为本发明一种优选的技术方案，所述聚丙烯酰胺为非离子型聚丙烯酰胺。
36.作为本发明一种优选的技术方案，所述非离子型聚丙烯酰胺的粒度为50-150目。
37.作为本发明一种更优选的技术方案，所述非离子型聚丙烯酰胺的粒度为80-100目。
38.作为本发明一种优选的技术方案，所述聚硅硫酸铁中全铁的质量分数为15-25％。
39.作为本发明一种更优选的技术方案，所述聚硅硫酸铁中全铁的质量分数为21％。
40.作为本发明一种最优选的技术方案，聚丙烯酰胺、聚硅硫酸铁的重量比为2.5：0.8。
41.作为本发明一种优选的技术方案，聚丙烯酰胺、聚硅硫酸铁的总加入量为研磨抛光下水质量的0.5-1％。
42.作为本发明一种更优选的技术方案，聚丙烯酰胺、聚硅硫酸铁的总加入量为研磨抛光下水质量的0.8％。
43.作为本发明一种优选的技术方案，步骤(2)所述一级超滤池的滤芯包括压缩型活性炭滤芯、散装型活性炭滤芯中的一种。
44.作为本发明一种更优选的技术方案，步骤(2)所述一级超滤池的滤芯为压缩型活性碳滤芯。
45.作为本发明一种优选的技术方案，步骤(2)所述二级超滤池的滤芯为中空纤维超滤膜。
46.作为本发明一种优选的技术方案，所述中空纤维超滤膜的材质为聚丙烯腈纤维。
47.作为本发明一种优选的技术方案，步骤(2)所述三级超滤池的滤芯为不锈钢滤芯。
48.作为本发明一种更优选的技术方案，步骤(2)所述不锈钢滤芯的孔径为10-20μm。
49.作为本发明一种最优选的技术方案，步骤(2)所述不锈钢滤芯的孔径为15μm。
50.本技术人意外发现，将初沉淀后的下水置于加入装有重量比为2.5：0.8聚丙烯酰胺、聚合硫酸铝铁的一级超滤池中，尤其当聚丙烯酰胺、聚硅硫酸铁的总加入量为研磨抛光下水质量的0.8％，聚丙烯酰胺为粒度为80-100目的非离子型聚丙烯酰胺，聚硅硫酸铁中全铁的质量分数为20％时，由于其特有的分子结构和架桥结构，可以破坏初沉淀后下水中电荷的稳定性，吸附初沉淀下水中的碳化硅颗粒和氧化铝颗粒，同时与体系中的其它杂质形成氢键，通过吸附架桥形成絮凝体，再通过一级超滤池中压缩型活性碳滤芯的过滤，可以有效的去除研磨抛光下水中的碳化硅颗粒和氧化铝颗粒，紧接着通过中空纤维超滤膜和特定孔径的不锈钢滤芯后，得到纯水，其中不含有砂纸纸屑、碳化硅颗粒、氧化铝颗粒、金刚石粉末，水质符合实验室用水标准，可直接引流至实验室使用，在降低环境污染的同时，促进了
水资源的循环使用。
51.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
52.1、本发明提供的研磨抛光下水环保处理方法，将含有砂纸纸屑、碳化硅颗粒、氧化铝颗粒、金刚石粉末等杂质的研磨抛光下水置于一级过滤槽处理15min，尤其当一级过滤槽中的滤网为3层的不锈钢滤网，且控制不锈钢滤网的孔径为80μm时，可以在去除本体系中粒径大于80μm的颗粒杂质的同时，有效避免不锈钢滤网的堵塞，保持一级过滤槽的有效工作时间；
53.2、本发明提供的研磨抛光下水环保处理方法，通过使用滤网为脱脂棉滤网为脱脂棉的二级过滤槽，同时当被测水在二级过滤槽中的作用时间为15min时，进一步处理体系中的碎屑和砂纸纸屑等杂质，同时不会对研磨抛光下水造成二次污染，并且具有良好的纳污量，对本体系中的碎屑和砂纸纸屑等杂质具有很好的过滤效果；
54.3、本发明提供的研磨抛光下水环保处理方法，将初沉淀后的下水置于加入装有重量比为2.5：0.8聚丙烯酰胺、聚硅硫酸铁的一级超滤池中，尤其当聚丙烯酰胺、聚硅硫酸铁的总加入量为研磨抛光下水质量的0.5-1％，聚丙烯酰胺为粒度为80-100目的非离子型聚丙烯酰胺，聚硅硫酸铁中全铁的质量分数为15-25％时，吸附初沉淀下水中的碳化硅颗粒和氧化铝颗粒，可以通过吸附架桥形成絮凝体，进一步促进研磨抛光下水中碳化硅颗粒、氧化铝颗粒絮凝沉降；
55.4、本发明提供的研磨抛光下水环保处理方法，经过聚丙烯酰胺、聚硅硫酸铁絮凝沉降后的研磨抛光下水通过一级超滤池中压缩型活性碳滤芯、二级超滤池中空纤维超滤膜和三级超滤池中孔径为15μm径的不锈钢滤芯的过滤，可以有效除去研磨抛光下水中的絮凝物以及金刚石粉末；
56.5、本发明提供的研磨抛光下水环保处理方法，以含有砂纸纸屑、碳化硅颗粒、氧化铝颗粒、金刚石粉末等杂质的研磨抛光下水为处理原料，通过一级过滤槽、二级过滤槽、三级过滤槽以及一级超滤池、二级超滤池、三级超滤池沉降过滤处理，处理后的水质符合实验室用水标准，并且整个工艺方法简单、耗能少，实现了对废水的再次回收利用，符合现代工业研发理念，为研磨抛光下水的处理提供了一种更为简单高效、环保绿的新方法。
具体实施方式
57.实施例
58.实施例1
59.实施例1提供了研磨抛光下水环保处理方法，包括以下步骤：
60.(1)将研磨抛光下水经过一级过滤槽、二级过滤槽、三级过滤槽，得到初沉淀后的下水；
61.(2)将步骤(1)所述初沉淀后的下水经过一级超滤池、二级超滤池、三级超滤池，得到纯水；
62.(3)将步骤(2)所述纯水置于储水槽内，自行引流至实验室用水的地方。
63.步骤(1)所述研磨抛光下水的组分，按重量百分比计，包括以下组分：杂质1％，自来水99％；
64.步骤(1)所述杂质为研磨后的碎屑、砂纸纸屑、碳化硅颗粒、氧化铝颗粒、金刚石粉
末；其中，研磨后的碎屑、砂纸纸屑、碳化硅颗粒、氧化铝颗粒、金刚石粉末的重量比为0.3：0.6：1.3：1.8：1；
65.步骤(1)所述一级过滤槽、二级过滤槽、三级过滤槽中设置有提篮；
66.步骤(1)所述一级过滤槽的处理时间为15min；
67.步骤(1)所述一级过滤网为不锈钢滤网；层数为2层；孔径为80μm，购自安平县莱嘉过滤器材有限公司；
68.步骤(1)所述二级过滤槽的处理时间为15min；
69.步骤(1)所述二级过滤槽的滤网为脱脂棉滤网；
70.步骤(1)所述三级过滤槽的处理时间为8min；
71.步骤(1)所述三级过滤槽的滤网为无机陶瓷膜；
72.步骤(2)所述一级超滤池中含有聚丙烯酰胺、聚硅硫酸铁，聚丙烯酰胺、聚硅硫酸铁的重量比为2：0.5；聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、聚硅硫酸铁的总加入量为研磨抛光下水质量的0.8％；所述聚丙烯酰胺为非离子型聚丙烯酰胺，购自河南恒冠水处理材料有限公司，粒度为80-100目；所述聚硅硫酸铁购自河北尚善科技有限公司，全铁的质量分数为21％；
73.步骤(2)所述一级超滤池的滤芯为压缩型活性碳滤芯；
74.步骤(2)所述二级超滤池的滤芯为中空纤维超滤膜；所述中空纤维超滤膜的材质为聚丙烯腈纤维。
75.步骤(2)所述三级超滤池的滤芯为不锈钢滤芯；所述不锈钢滤芯的孔径为15μm；
76.实施例2
77.实施例2提供了研磨抛光下水环保处理方法，包括以下步骤：
78.(1)将研磨抛光下水经过一级过滤槽、二级过滤槽、三级过滤槽，得到初沉淀后的下水；
79.(2)将步骤(1)所述初沉淀后的下水经过一级超滤池、二级超滤池、三级超滤池，得到纯水；
80.(3)将步骤(2)所述纯水置于储水槽内，自行引流至实验室用水的地方。
81.步骤(1)所述研磨抛光下水的组分，按重量百分比计，包括以下组分：杂质1％，自来水99％；
82.步骤(1)所述杂质为研磨后的碎屑、砂纸纸屑、碳化硅颗粒、氧化铝颗粒、金刚石粉末；其中，研磨后的碎屑、砂纸纸屑、碳化硅颗粒、氧化铝颗粒、金刚石粉末的重量比为0.3：0.6：1.3：1.8：1；
83.步骤(1)所述一级过滤槽、二级过滤槽、三级过滤槽中设置有提篮；
84.步骤(1)所述一级过滤槽的处理时间为15min；
85.步骤(1)所述一级过滤网为不锈钢滤网；层数为2层；孔径为80μm，购自安平县莱嘉过滤器材有限公司；
86.步骤(1)所述二级过滤槽的处理时间为15min；
87.步骤(1)所述二级过滤槽的滤网为脱脂棉滤网；
88.步骤(1)所述三级过滤槽的处理时间为8min；
89.步骤(1)所述三级过滤槽的滤网为无机陶瓷膜；
90.步骤(2)所述一级超滤池中含有聚丙烯酰胺、聚硅硫酸铁，聚丙烯酰胺、聚硅硫酸
铁的重量比为2：0.5；聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、聚硅硫酸铁的总加入量为研磨抛光下水质量的0.8％；所述聚丙烯酰胺为非离子型聚丙烯酰胺，购自河南恒冠水处理材料有限公司，粒度为80-100目；所述聚硅硫酸铁购自河北尚善科技有限公司，全铁的质量分数为21％；
91.步骤(2)所述一级超滤池的滤芯为压缩型活性碳滤芯；
92.步骤(2)所述二级超滤池的滤芯为中空纤维超滤膜；所述中空纤维超滤膜的材质为聚丙烯腈纤维。
93.步骤(2)所述三级超滤池的滤芯为不锈钢滤芯；所述不锈钢滤芯的孔径为15μm；
94.实施例3
95.实施例3提供了研磨抛光下水环保处理方法，包括以下步骤：
96.(1)将研磨抛光下水经过一级过滤槽、二级过滤槽、三级过滤槽，得到初沉淀后的下水；
97.(2)将步骤(1)所述初沉淀后的下水经过一级超滤池、二级超滤池、三级超滤池，得到纯水；
98.(3)将步骤(2)所述纯水置于储水槽内，自行引流至实验室用水的地方。
99.步骤(1)所述研磨抛光下水的组分，按重量百分比计，包括以下组分：杂质1％，自来水99％；
100.步骤(1)所述杂质为研磨后的碎屑、砂纸纸屑、碳化硅颗粒、氧化铝颗粒、金刚石粉末；其中，研磨后的碎屑、砂纸纸屑、碳化硅颗粒、氧化铝颗粒、金刚石粉末的重量比为0.3：0.6：1.3：1.8：1；
101.步骤(1)所述一级过滤槽、二级过滤槽、三级过滤槽中设置有提篮；
102.步骤(1)所述一级过滤槽的处理时间为15min；
103.步骤(1)所述一级过滤网为不锈钢滤网；层数为2层；孔径为80μm，购自安平县莱嘉过滤器材有限公司；
104.步骤(1)所述二级过滤槽的处理时间为15min；
105.步骤(1)所述二级过滤槽的滤网为脱脂棉滤网；
106.步骤(1)所述三级过滤槽的处理时间为8min；
107.步骤(1)所述三级过滤槽的滤网为无机陶瓷膜；
108.步骤(2)所述一级超滤池中含有聚丙烯酰胺、聚硅硫酸铁，聚丙烯酰胺、聚硅硫酸铁的重量比为2：0.5；聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、聚硅硫酸铁的总加入量为研磨抛光下水质量的0.8％；所述聚丙烯酰胺为非离子型聚丙烯酰胺，购自河南恒冠水处理材料有限公司，粒度为80-100目；所述聚硅硫酸铁购自河北尚善科技有限公司，全铁的质量分数为21％；
109.步骤(2)所述一级超滤池的滤芯为压缩型活性碳滤芯；
110.步骤(2)所述二级超滤池的滤芯为中空纤维超滤膜；所述中空纤维超滤膜的材质为聚丙烯腈纤维。
111.步骤(2)所述三级超滤池的滤芯为不锈钢滤芯；所述不锈钢滤芯的孔径为15μm；
112.对比例1
113.对比例1具体的实施方式同实施例3，不同之处在于，步骤(1)所述不锈钢滤网的层数为1层。
114.对比例2
115.对比例2具体的实施方式同实施例3，不同之处在于，步骤(2)所述一级超滤池中不含有聚丙烯酰胺、聚合硫酸铝铁。
116.对比例3
117.对比例3具体的实施方式同实施例3，不同之处在于，步骤(2)所述一级超滤池中含有聚丙烯酰胺。
118.性能评价
119.将实施例1-3、对比例1-3处理后的水质按照gb/t6682-2008《分析实验室用水规格和试验方法》进行检测，测得数据见表1。
120.表1
121.

技术特征：

1.研磨抛光下水环保处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将研磨抛光下水经过一级过滤槽、二级过滤槽、三级过滤槽，得到初沉淀后的下水；(2)将步骤(1)所述初沉淀后的下水经过一级超滤池、二级超滤池、三级超滤池，得到纯水；(3)将步骤(2)所述纯水置于储水槽内，自行引流至实验室用水的地方。2.根据权利要求1所述下水环保处理方法，其特征在于，步骤(1)所述一级过滤槽的处理时间为10-20min。3.根据权利要求1所述下水环保处理方法，其特征在于，步骤(1)所述一级过滤槽包括不锈钢滤网、pp棉滤网、丙纶纤维滤网中的一种。4.根据权利要求1-3任一项所述下水环保处理方法，其特征在于，步骤(1)所述一级过滤槽的滤网为不锈钢滤网的层数为2-6层。5.根据权利要求4所述下水环保处理方法，其特征在于，步骤(1)所述不锈钢滤网的孔径为60-100μm。6.根据权利要求1所述下水环保处理方法，其特征在于，步骤(1)所述二级过滤槽的处理时间为10-20min。7.根据权利要求1所述下水环保处理方法，其特征在于，步骤(2)所述一级超滤池中含有聚丙烯酰胺、聚合硫酸氯化铁铝、聚合聚铁硅、聚硅硫酸铁中的至少一种。8.根据权利要求7所述下水环保处理方法，其特征在于，步骤(2)所述一级超滤池中含有聚丙烯酰胺、聚硅硫酸铁，聚丙烯酰胺、聚硅硫酸铁的重量比为(2-3)：(0.5-1)。9.根据权利要求8所述下水环保处理方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺、聚硅硫酸铁的总加入量为研磨抛光下水质量的0.5-1％。10.根据权利要求8所述下水环保处理方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺为非离子型聚丙烯酰胺，非离子型聚丙烯酰胺的粒度为50-150目；所述聚硅硫酸铁中全铁的质量分数为15-25％。

技术总结

本发明涉及C02F水处理回收领域，更具体地，本发明提供了研磨抛光下水环保处理方法。本发明以含有砂纸纸屑、碳化硅颗粒、氧化铝颗粒、金刚石粉末等杂质的研磨抛光下水为处理原料，通过特定种类和数量的过滤槽和超滤池，并向一级过滤池中引入了聚丙烯酰胺、聚合硫酸铝铁，处理后的水质中没有纸屑、碳化硅颗粒、氧化铝颗粒、金刚石粉末等杂质，符合实验室用水标准，实现废水的回收利用，降低对环境的污染，提高了水资源的利用率，符合工业领域的研发理念。念。