CN113697990B - 一种铝阳极氧化废水的分质分流处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝阳极氧化废水的分质分流处理工艺，属于废水处理技术领域。该处理工艺采用分质分流分类处理，含一类污染物的镍离子单独收集、处理和排放；前处理老化液浓度高、成分复杂，单独收集先进行预处理后再与综合废水一并处理；色素废水单独收集，先进行破解色素预处理，然后与综合废水合并处理。在处理各系废水中引进市场上优质水处理产品，保障了各系水质污染物排放稳定达标。通过半年时间的运行，设施设备正常运行，水质满足要求，总体成本下降。

Description

一种铝阳极氧化废水的分质分流处理工艺

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种铝阳极氧化废水的分质分流处理工艺。

背景技术

铝是有色金属中使用量最大、应用最广的金属材料，而且其应用范围还在不断的扩大之中。铝合金材料具有一系列优良的物理、化学、力学和加工性能，应用领域从餐具到尖端科技、从建筑装潢业到交通运输业、从能源应用到航天航空等各行各业中。但是铝的某些性能并不理想，如硬度、耐磨性和耐腐蚀性等，为了克服这些缺点，扩大其应用范围，延长使用寿命，对铝合金进行表面处理是一项必不可少的工艺。铝材料表面阳极氧化正是进行表面处理的一项优质工艺，被广泛应用。

铝阳极氧化生产的过程会产生大量酸、碱、重金属、染料色素等，废水包括前处理老化废液、前处理废水、阳极氧化废水、着色染料色素废水、镍封闭废水等。目前铝业加工企业采用的废水处理工艺流程如图1所示，主要包括：原废水从生产车间排放至废水处理站，不进行分类，全部混合排放至综合废水集水池，然后用水泵抽至处理系统，加氢氧化钠中和至废水pH值为7.0～7.5，再加聚合氯化铝混凝，加聚丙烯酰胺絮凝，通过平流式沉淀池进行废水和污泥分离，废水排放，污泥进行压滤后委外处置。该处理工艺存在以下几个问题：①.排放废水中CODCr、总镍、总铝、总磷、色度皆无法达到最新排放标准(如《GB21900-2008电镀污染物排放标准》、《GB/T31962-2015污水城镇下水道水质标准》)；②.镍离子属于一类污染物，未单独收集、处理和排放，不符合环保规定；③.原废水处理系统设计容量偏小，特别是沉淀池，很多污泥会随着排放废水流走，造成污染物未得到有效净化。

因此，亟需根据水质及原工艺和设施情况，设计符合环保要求的铝阳极氧化废水分质分流处理工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝阳极氧化废水的分质分流处理工艺。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种铝阳极氧化废水的分质分流处理工艺，所述铝阳极氧化废水包括：镍封废水、前处理老化液、前处理漂洗水、阳极氧化漂洗水和色素废水；

处理工艺包括以下过程：

对镍封废水：将其pH调节至3.0后加入破络混凝剂CL-F60进行处理，然后加入水处理剂CL-F16，调节废水pH至8.0，再加入螯合沉降剂CL-M05使镍离子沉降，之后加入聚合氯化铝进行混凝，随后加入聚丙烯酰胺进行絮凝，经沉淀后，上层废水即可排放，污泥单独处理；

对前处理老化液：向其加入水处理剂CL-F16，调节废水pH至7.5，然后加入聚合氯化铝进行混凝，随后加入聚丙烯酰胺进行絮凝，经沉淀后，上层废水作为综合废水A；

对色素废水：将其pH调节至3.0后加入破络脱色剂CL-M01进行处理，再加入水处理剂CL-F16，调节废水pH至7.0，之后加入聚合氯化铝进行混凝，随后加入聚丙烯酰胺进行絮凝，经沉淀后，上层废水作为综合废水B；

将综合废水A、综合废水B、前处理漂洗水、阳极氧化漂洗水混合，先调节pH至3.0，然后加入破络混凝剂CL-F60进行处理，再加入水处理剂CL-F16，调节废水pH至8.0，之后加入聚合氯化铝进行混凝，随后加入聚丙烯酰胺进行絮凝，经一次沉淀、二次沉淀后，上层废水经砂滤即可排放。

进一步地，上述处理工艺中采用硫酸溶液调节pH至3.0。优选地，硫酸溶液的浓度为5％v/v。

进一步地，在镍封废水的处理过程中，破络混凝剂CL-F60的加入量为每吨水0.5Kg，螯合沉降剂CL-M05的加入量为每吨水0.3Kg，聚合氯化铝的加入量为每吨水0.5Kg。

进一步地，在前处理老化液的处理过程中，聚合氯化铝的加入量为每吨水0.5Kg。

进一步地，在色素废水的处理过程中，破络脱色剂CL-M01的加入量为每吨水1.0Kg，聚合氯化铝的加入量为每吨水0.5Kg。

进一步地，在综合废水A、综合废水B、前处理漂洗水和阳极氧化漂洗水的处理过程中，破络混凝剂CL-F60的加入量为每吨水1.0Kg，聚合氯化铝的加入量为每吨水0.5Kg。

本发明的处理工艺采用分质分流分类处理，含一类污染物的镍离子单独收集、处理和排放；前处理老化液浓度高、成分复杂，单独收集先进行预处理后再与综合废水一并处理；色素废水单独收集，先进行破解色素预处理，然后与综合废水合并处理。在处理各系废水中引进市场上优质水处理产品，保障了各系水质污染物排放稳定达标。通过半年时间的运行，设施设备正常运行，水质满足要求，总体成本下降。

附图说明

图1为原废水处理工艺流程图。

图2为本发明的废水处理工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。实施例中未注明具体条件的实验方法及未说明配方的试剂均为按照本领域常规条件。

除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。

实施例1

本实施例中，水处理剂CL-F16、破络脱色剂CL-M01、破络混凝剂CL-F60、螯合沉降剂CL-M05均为厦门科霖达环保科技有限公司的市售产品。

本实施例选取安徽某铝业加工企业，该企业每日生产12小时，每日排水总量300m³，则每小时处理量约25m³。铝阳极氧化生产产生的废水主要包括前处理老化废液、前处理废水、阳极氧化废水、着色染料色素废水、镍封闭废水等。原废水处理工艺是不分质分流处理，所有废水集中在综合废水池。集中后水质情况如下表1。

表1原废水集中混合后水质情况

原废水从生产车间排放至废水处理站，不进行分类，全部混合排放至综合废水集水池，然后用水泵抽至处理系统，加氢氧化钠中和至废水pH值为7.0～7.5，再加聚合氯化铝混凝，加聚丙烯酰胺絮凝，通过平流式沉淀池进行废水和污泥分离，废水排放，污泥进行压滤后委外处置。原废水处理工艺流程图见图1。

原废水处理后水质情况和排放标准见表2。

表2原废水处理后水质情况和排放标准

由上表可知，排放废水中CODCr、总镍、总铝、总磷、色度皆无法达到最新排放标准(总镍、总铝执行《GB21900-2008电镀污染物排放标准》；其它指标执行《GB/T31962-2015污水城镇下水道水质标准》表1，B级)。

本实施例根据废水的性质，工艺改造原则为分质分流处理，将一类污染物镍废水单独收集、处理和排放；色素废水先预处理脱色后再与综合废水合并处理；前处理各种老化液也先进行预处理，然后再进入综合废水一起处理。

改造后废水处理工艺流程图如图2所示。具体包括：

1、镍封废水处理工艺

所述镍封废水为铝阳极氧化镍封工序的漂洗水，因含一类污染物镍离子，须单独排放、收集、处理，同时镍封槽液配方中含有乙酸，与镍离子会形成络合态化合物，所以处理工艺采用破络和螯合沉淀双重方法，使镍能够处理至稳定达标。

镍封废水单独收集于“含镍废水集水池”，混合均匀后，用泵抽至预处理系统，在酸化破络池中，加入浓度为5％的硫酸溶液控制废水pH值至3.0。废水导入酸化破络池，同时加入市售高效破络混凝剂CL-F60(加入量：每吨水0.5Kg)。由于CL-F60具有很强的催化氧化和强凝混凝功能，可将乙酸镍络合物破解。然后导入pH调节池，用市售复合高效水处理剂CL-F16，调节废水pH值至8.0。再导入重捕池，加入市售重金属离子高效螯合沉降剂CL-M05(加入量：每吨水0.3Kg)。CL-M05为有机重金属淀淀螯合剂，可与镍离子形成极为稳定的络合态重金属沉淀，从而使镍离子彻底从废水中去除。之后导入混凝池，加入聚合氯化铝PAC(加入量：每吨水0.5Kg)进行混凝反应；再导入絮凝池，加入适量聚丙烯酰胺进PAM行絮凝反应，沉淀后，上清水即可达标排放，污泥委外处置。镍为一类污染物，需单独开设排放口单独排放。

2、前处理老化液预处理工艺

铝阳极氧化包括化学酸抛光、碱抛光和中和等前处理工序，其工作液使用一段时间后，由于杂质累积工作液老化，需要更换，这部分老化液浓度高，须进行预处理。预处理后再排入综合废水一并处理。

前处理老化液单独收集于“老化液集水池”，混合均匀后，用泵抽至预处理系统，加入市售复合高效水处理剂CL-F16，调节废水pH值至7.5。CL-F16碱度高，可替代氢氧化钠使用，价格低廉，同时具有降解COD和除磷作用。然后导入混凝池，加入聚合氯化铝(加入量：每吨水0.5Kg)进行混凝反应；再导入絮凝池，加入适量聚丙烯酰胺进行絮凝反应，沉淀后，污泥泵至综合污泥池，上层废水排至“综合废水集水池”一并处理。

3、色素废水处理工艺

铝阳极氧化后一般都要进行着色处理，着色液是含有较高浓度的染料成份，这些染料成份一般为有机物，不易处理。在酸性条件下加入市售脱色剂进行反应进行除色，然后再用化学混凝沉淀进行预处理。

铝阳极氧化色素废水单独收集于“色素废水集水池”，混合均匀后，用泵抽至预处理系统，在酸化破络池中，加入浓度为5％的硫酸溶液控制废水pH值至3.0，同时加入市售破络脱色剂CL-M01(加入量：每吨水1.0Kg)。CL-M01具有很强的催化氧化功能，可将染料成份分解，达到去除目的。反应后与前处理老化液预处理工艺一样进行化学混凝沉淀处理，处理后废水排至“综合废水集水池”一并处理。

4、综合废水处理工艺

铝阳极氧化综合废水为前处理漂洗水、阳极氧化漂洗水以及前处理老化液预处理后废水、色素废水预处理后废水的混合废水，废水量大、成份复杂，含有较高COD_Cr、磷、氨氮、总氮等。一般采用化学混凝沉淀方法处理，可将各污染物处理达标。

前处理漂洗水、阳极氧化漂洗水以及前处理老化液预处理后废水、色素废水预处理后废水的混合废水收集于“综合废水集水池”，混合均匀后，用泵抽至处理系统，在酸化池中，加入浓度为5％的硫酸溶液控制废水pH值至3.0，然后加入市售高效破络混凝剂CL-F60(加入量：每吨水1.0Kg)，再加市售复合高效水处理剂CL-F16调节废水pH值至8.0。然后再加入聚合氯化铝(加入量：每吨水0.5Kg)进行混凝反应，加入适量聚丙烯酰胺进行絮凝反应，经两级沉淀后，再经砂滤池过滤，清水即可达标排放。

采用上述处理工艺连续处理6个月，每天对各系排放废水进行采样分析，排放水各系水质稳定达标(总镍、总铝执行《GB21900-2008电镀污染物排放标准》；其它指标执行《GB/T31962-2015污水城镇下水道水质标准》表1，B级)。抽取三次排放水污染物监测数据见表3。

表3工程运行6个月抽取三次排放水污染物监测数据

/>

系统运行6个月的运行成本统计见表4。

表4工程运行6个月废水处理成本统计表

注：成本按处理每m³废水计。

铝阳极氧化废水成份较复杂，图1所示原废水处理工艺不符合当前环境保护标准要求。本发明通过工艺工程改造，采用分质分流分类处理，含一类污染物的镍离子单独收集、处理和排放；前处理老化液浓度高、成分复杂，单独收集后先进行预处理后再与综合废水一并处理；色素废水单独收集，先进行破解色素预处理，然后与综合废水合并处理。在处理各系废水中引进市场上优质水处理产品，保障了各系水质污染物排放稳定达标。通过半年时间的运行，设施设备正常运行，水质满足要求，总体成本下降。

Claims (6)

1.一种铝阳极氧化废水的分质分流处理工艺，所述铝阳极氧化废水包括：镍封废水、前处理老化液、前处理漂洗水、阳极氧化漂洗水和色素废水；其特征在于：该处理工艺包括以下过程：

对镍封废水：将其pH调节至3.0后加入破络混凝剂CL-F60进行处理，然后加入水处理剂CL-F16，调节废水pH至8.0，再加入螯合沉降剂CL-M05使镍离子沉降，之后加入聚合氯化铝进行混凝，随后加入聚丙烯酰胺进行絮凝，经沉淀后，上层废水即可排放，污泥单独处理；

对前处理老化液：向其加入水处理剂CL-F16，调节废水pH至7.5，然后加入聚合氯化铝进行混凝，随后加入聚丙烯酰胺进行絮凝，经沉淀后，上层废水作为综合废水A；

对色素废水：将其pH调节至3.0后加入破络脱色剂CL-M01进行处理，再加入水处理剂CL-F16，调节废水pH至7.0，之后加入聚合氯化铝进行混凝，随后加入聚丙烯酰胺进行絮凝，经沉淀后，上层废水作为综合废水B；

将综合废水A、综合废水B、前处理漂洗水、阳极氧化漂洗水混合，先调节pH至3.0，然后加入破络混凝剂CL-F60进行处理，再加入水处理剂CL-F16，调节废水pH至8.0，之后加入聚合氯化铝进行混凝，随后加入聚丙烯酰胺进行絮凝，经一次沉淀、二次沉淀后，上层废水经砂滤即可排放。

2.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于：所述处理工艺中采用硫酸溶液调节pH至3.0。

3.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于：在镍封废水的处理过程中，破络混凝剂CL-F60的加入量为每吨水0.5Kg，螯合沉降剂CL-M05的加入量为每吨水0.3Kg，聚合氯化铝的加入量为每吨水0.5Kg。

4.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于：在前处理老化液的处理过程中，聚合氯化铝的加入量为每吨水0.5Kg。

5.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于：在色素废水的处理过程中，破络脱色剂CL-M01的加入量为每吨水1.0Kg，聚合氯化铝的加入量为每吨水0.5Kg。

6.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于：在综合废水A、综合废水B、前处理漂洗水和阳极氧化漂洗水的处理过程中，破络混凝剂CL-F60的加入量为每吨水1.0Kg，聚合氯化铝的加入量为每吨水0.5Kg。

Images