CN103588326A - 金属磷化加工清洁生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了金属磷化加工清洁生产工艺，属于金属表面处理和环保领域。本发明主要技术方案是采用二次沉降分离法，第一次添加碱性助剂将废水中重金属离子及部分阴离子进行沉降分离（主要含Zn²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Ca²⁺、PO₄ ^3-和SO₄ ^2-等）；第二次采用膜处理技术将一级处理水中的其他离子及杂质进行精细过滤分离。本发明的优点在于：本发明采用沉降分离法将金属磷化加工过程中产生的废水进行再生并循环应用于生产过程中，从而达到节约用水、保护环境、降低成本的目的，大大降低了金属磷化生产中自来水的使用量，将清洗废水进行再生并循环使用，实现清洁生产和节能降耗。

Description

金属磷化加工清洁生产工艺

技术领域

本发明涉及金属磷化加工清洁生产工艺，属于金属表面处理和环保领域。

背景技术

金属磷化加工是金属表面处理应用十分广泛的一种方法。目前应用该技术的企业采用的工艺方法按温度划分主要有以下几种：低（常）温磷化加工（主要用于涂装领域）、中温磷化加工（主要用于防腐和装饰）和高温磷化加工（主要用于减摩润滑或防腐蚀）。

1、低（常）温磷化加工的典型工艺：

除油→水洗→除锈→水洗→磷化→水洗（干燥）

2、中温磷化加工的典型工艺:

除油→水洗→除锈→水洗→表调→磷化→热水洗（干燥）

3、高温磷化加工的典型工艺：

除油→水洗→除锈→水洗→中和→水洗→磷化→热水洗（干燥）

综合分析发现金属磷化加工过程中无论采用哪种工艺，都要消耗大量的水资源，产生废水量大，增加企业负担。

金属磷化加工过程中产生的废水主要含Zn²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Ca²⁺、PO₄ ^3-和SO₄ ^2-等离子，上述金属离子在碱性条件下可以沉降过滤分离，处理后的清水可以重新应用于生产。

发明内容

本发明目的在于克服了金属磷化加工过程中产生大量废水的不足，提供一种清洁生产方法，该方法是符合节能减排和金属磷化加工技术要求的新工艺，可以使生产过程中产生的废水重新循环使用，节省生态水资源，节省污水处理费用。

本发明主要采用二次沉降分离原理，能够将金属磷化加工时产生的废水进行沉降分离，过滤掉重金属和杂质，处理后的清水可以循环使用。该方法是一种符合清洁生产和环保金属磷化表面处理要求的新工艺方法，从源头节约用水，降低成本。本发明是通过以下技术方案实现：

金属磷化加工清洁生产工艺，步骤如下：

步骤一、将金属磷化加工过程产生的废水集中到回收池；检测回收池废水Zn²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Ca²⁺、PO₄ ^3-和SO₄ ^2-离子含量；检测废水Ph值；

步骤二、将回收池中废水送入一级处理池，根据检测结果，确定添加碱性助剂量，对废水进行一级沉降处理，调节Ph值8.5~10.5；采用过滤机进行过滤分离，得到一级处理水；

步骤三、将一级处理水送入二级处理池，加入酸调节Ph值6.5~7.0，采用膜技术进行过滤分离，得到清水为二级处理水；

步骤四、对二级处理水进行检测分析，控制总锌、总锰、总磷、含量，总锌＜0.05mg，总锰＜0.05mg/L，总磷＜1.0mg/L，将二级处理水储存于中水池,该水可以循环应用于金属磷化加工的清洗工艺流程，不影响产品质量和性能。

所述步骤一中，所述回收池要做防渗处理。

所述步骤一中，所述检测回收池中废水Zn²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Ca²⁺、PO₄ ^3-和SO₄ ^2-离子的含量的方法为化学分析法和原子吸收分光光度法。

所述步骤二中，所述碱性助剂包括：氢氧化钠、氢氧化钾、生石灰、氢氧化钙。

所述步骤二中，所述一级处理水金属离子的分离量大于90%；所述一级处理水的Ph＞8.5。

所述步骤三中，所述酸为盐酸或硝酸。

发明有益效果：本发明在技术上克服了金属磷化加工过程中产生大量废水，如果排放，则产生环境污染；如果不排放，移交环保局指定的污水处理厂，需要支付大量排污费。采用二次沉降分离法可以在生产现场实现废水的综合再利用。本发明与现有技术相比优点是可以实现清洗过程中水的循环使用，节能减排，降低成本。

附图说明

图1是低（常）温磷化加工清洁生产实施方案流程图。

图2是中温磷化加工清洁生产实施方案流程图。

图3是高温磷化加工清洁生产实施方案流程图。

具体实施方式

实施例1

低（常）温磷化加工典型工艺：

除油→水洗→除锈→水洗→磷化→水洗→干燥

本发明清洁生产流程图见图1：

1、检测分析：

回收池中废水含Zn²⁺2.51mg/L、Ca²⁺1.83mg/L、PO₄ ^3-3.64mg/L、SO₄ ^2-0.89mg/L；Ph值4.2。

2、一级水处理：加入碱性助剂氢氧化钠（氢氧化钾、氧化钙或氢氧化钙），调节废水Ph值10.0，回收池中产生大量沉淀物。采用板式过滤机，将过滤后的清水存放在一级处理池中。

3、二级水处理：将一级处理池的水进行中和，加入适量盐酸（或硝酸），调节Ph值至6.5。采用膜技术进行过滤分离，得到清水为二级处理水。

４、质量监控：对二级清水进行检测分析，检测总锌＝0.035mg/L,总磷=0.82mg/L。

５、再生循环系统：将上述二级清水储存在中水池，循环应用于磷化加工清洗流程。

所述回收池要做防渗处理。

所述检测回收池废水Zn²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Ca²⁺、PO₄ ^3-和SO₄ ^2-离子含量的方法为化学分析法和原子吸收分光光度法。

所述一级处理水的金属离子分离量大于90%；所述PH＞8.5。

所述酸为盐酸或硝酸。

实施例2

中温磷化加工典型工艺：

除油→水洗→除锈→水洗→表调→磷化→热水洗→干燥

本发明清洁生产流程图见图2：

1、检测分析：

回收池中废水含Zn²⁺3.10mg/L、Mn²⁺0.92mg/L、Ni²⁺0.07 mg/L、Ca²⁺1.54mg/L、PO₄ ^3-3.91mg/L、SO₄ ^2-0.62mg/L；Ph值3.8。

2、一级水处理：加入碱性助剂氢氧化钠（氢氧化钾、氧化钙或氢氧化钙），调节废水Ph值至9.8，回收池中产生沉淀物。采用板式过滤机，将过滤后的清水存放在一级处理池。

3、二级水处理：将一级处理池的水进行中和处理，可以加入适量的盐酸（或硝酸），调节Ph值至6.7。采用膜技术进行过滤分离，得到的清水为二级处理水。

４、质量监控：对二级清水进行检测分析，总锌＝0.042mg/L,总磷=0.91mg/L。

５、再生循环系统：将上述二级清水存放到中水池中，循环应用于磷化加工清洗流程。

所述回收池要做防渗处理。

所述检测回收池废水Zn²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Ca²⁺、PO₄ ^3-和SO₄ ^2-离子含量的方法为化学分析法和原子吸收分光光度法。

所述一级处理水金属离子的分离量大于90%；所述PH＞8.5。

所述酸为盐酸或硝酸。

实施例3 

高温磷化加工典型工艺：

除油→水洗→除锈→水洗→中和→水洗→磷化→热水洗（干燥）

本发明清洁生产流程图见图3。

1、检测分析：

回收池中废水含Mn²⁺1.29mg/L、Ni²⁺0.01 mg/L、PO₄ ^3-3.11mg/L、SO₄ ^2-0.93mg/L；PH值2.9。

2、一级水处理：加入碱性助剂氢氧化钠（氢氧化钾、氧化钙或氢氧化钙），调节废水PH值至9.5，回收池中产生沉淀物。采用板式过滤机，将过滤后的清水存放在一级处理池。

3、二级水处理：将一级处理池的水进行中和处理，加入适量盐酸（或硝酸），调节PH值至7.0。采用膜技术进行过滤分离，得到清水为二级处理水。

４、质量监控：对二级清水进行检测分析，总锰0.031mg/L,总磷0.79mg/L。

５、再生循环系统：将上述二级清水存放到中水池，循环应用于磷化加工清洗流程。

所述回收池要做防渗处理。

所述检测回收池中废水Zn²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Ca²⁺、PO₄ ^3-和SO₄ ^2-离子含量的方法为化学分析法和原子吸收分光光度法。

所述一级处理水废水中金属离子分离量大于90%；所述PH＞8.5。

所述酸为盐酸或硝酸。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.金属磷化加工清洁生产工艺，步骤如下：

步骤一、将金属磷化加工过程中产生的废水集中到回收池中；检测回收池中废水Zn²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Ca²⁺、PO₄ ^3-和SO₄ ^2-离子的含量；检测废水的Ph值；

步骤二、将回收池中废水送入一级处理池，根据检测结果，确定添加碱性助剂量，对废水进行一级沉降处理，调节Ph值8.5～10.5；采用板式过滤机进行过滤分离，得到一级处理水；

步骤三、将一级处理水送入二级处理池，加入酸，调节Ph值6.5～7.0，采用膜技术进行过滤分离，得到的清水为二级处理水；

步骤四、对二级处理水进行检测分析，监测其中两个重要参数的含量，总锌＜0.05mg，总锰＜0.05mg/L，总磷＜1.0mg/L，将二级处理水投入中水池中该水可以重新应用于金属磷化加工的清洗工艺流程，不影响金属磷化加工过程的产品质量和性能。

2.根据权利要求1所述金属磷化加工清洁生产工艺，其特征在于，所述步骤一中，所述回收池要做防渗处理。

3.根据权利要求1所述金属磷化加工清洁生产工艺，其特征在于，所述步骤一中，所述检测回收池中废水Zn²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Ca²⁺、PO₄ ^3-和SO₄ ^2-离子的含量的方法为化学分析法和原子吸收分光光度法。

4.根据权利要求1所述金属磷化加工清洁生产工艺，其特征在于，所述步骤二中，所述碱性助剂包括：氢氧化钠、氢氧化钾、生石灰、氢氧化钙。

5.根据权利要求1所述金属磷化加工清洁生产工艺，其特征在于，所述步骤二中，所述废水中的金属离子的分离量大于90%；所述一级处理水的PH＞8.5。

6.根据权利要求1所述金属磷化加工清洁生产工艺，其特征在于，所述步骤二中，所述酸为盐酸或硝酸。

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