鋁合金陽極氧化廢水及處理技術(shù)研究

鋁合金陽極氧化廢水及處理技術(shù)研究摘要：鋁合金陽極氧化廢水處理技術(shù)作為電鍍行業(yè)表面處理中常見且主要的技術(shù)，在電鍍行業(yè)中應(yīng)用廣泛。在鋁合金陽極氧化過程中，通常將待鍍的金屬如鎳等作為陽極，而將被鍍的金屬構(gòu)件如鋁件等作為陰極，利用電化學(xué)法使處于陽極的待鍍金屬失去電子成為鎳離子后，在電場(chǎng)作用下覆蓋到被鍍的金屬構(gòu)件上，從而完成對(duì)被鍍金屬構(gòu)件的電鍍過程。

關(guān)鍵詞：鋁合金陽極氧化；廢水；處理技術(shù)

1、項(xiàng)目概況

該企業(yè)廢水可以分為含鎳廢水與酸堿含油廢水兩種。其中含鎳廢水主要來自封孔鎳廢水，排放量為30m3/d，主要污染物為Ni2+，其質(zhì)量濃度為3~25mg/L，pH為6~8；酸堿含油廢水主要來自前處理陽極廢水，排放量為390m3/d，主要污染物為酸堿、COD、TP、SS、表面活性劑及油脂等，該廢水的COD為200~400mg/L，pH為2~5，SS為150~220mg/L，TP為50~350mg/L，石油類質(zhì)量濃度在80~150mg/L。含油廢水中的油脂主要為企業(yè)使用的機(jī)械油、切削油等。

2、工藝流程

根據(jù)實(shí)際廢水特征和處理要求，工程設(shè)計(jì)工藝分兩步走，第一步，首先對(duì)封孔含鎳廢水及酸堿含油廢水進(jìn)行預(yù)處理，具體流程如圖1所示。

圖1含鎳及酸堿含油廢水預(yù)處理流程

對(duì)封孔含鎳廢水的處理主要是利用混凝化學(xué)法去除廢水中大部分的二價(jià)鎳離子，出水進(jìn)入后續(xù)綜合廢水調(diào)節(jié)池。對(duì)酸堿含油廢水，由于該廢水中的油脂多與表面活性劑等混雜在一起，其相對(duì)密度小于1，在靜態(tài)下可浮于水面上，因此，首先通過隔油池將廢水中大部分的油脂類物質(zhì)除去后，再進(jìn)行后續(xù)的深度處理。

兩種廢水經(jīng)預(yù)處理后，均進(jìn)入后續(xù)的綜合廢水調(diào)節(jié)池進(jìn)行深度處理，具體工藝流程如圖2所示。

圖2綜合廢水處理流程

預(yù)處理后的廢水在調(diào)節(jié)池經(jīng)水質(zhì)水量調(diào)節(jié)后，通過混凝及絮凝去除其中的大部分有機(jī)物，再經(jīng)過過濾器和UF過濾系統(tǒng)后，出水分為兩部分，其中約70%的廢水經(jīng)精密過濾器、兩級(jí)反滲透系統(tǒng)處理后可實(shí)現(xiàn)中水回用。其余約30%的廢水經(jīng)過混凝、絮凝、氣浮和砂濾后，達(dá)標(biāo)排放。

3主要構(gòu)筑物

3.1含鎳廢水處理

（1）均質(zhì)池。尺寸6.4m×3.0m×2.7m，有效容積46m3，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)耐酸堿自吸泵2臺(tái)（KB-40013L，廣東國(guó)寶），羅茨風(fēng)機(jī)1臺(tái)（TF-50，昆山大風(fēng)）。

（2）混凝池。以儀器監(jiān)控由定量加藥機(jī)投加NaOH，控制pH9~10，池體內(nèi)產(chǎn)生氫氧化鎳沉淀，投加混凝劑后，生成初級(jí)絮凝體。尺寸1.2m×1.2m×2.0m，有效容積2.2m3，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)LCD數(shù)顯pH控制器1個(gè)（PC-350，昆山SUNTEX），機(jī)械隔膜定量式加藥機(jī)2臺(tái)（BX-50，日本NIKKISO），液下不銹鋼攪拌機(jī)1臺(tái)（杭州東霸）。

（3）絮凝池。投加助凝劑PAM，助凝劑起吸附架橋作用，將初級(jí)絮凝體逐步聚集成易于沉淀的大型絮體。尺寸1.2m×1.2m×2.0m，有效容積2.2m3，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)機(jī)械隔膜定量式加藥機(jī)1臺(tái)（BX-50，日本NIKKISO），液下不銹鋼攪拌機(jī)1臺(tái)（杭州東霸）。

（4）鎳系沉淀池。提供靜置環(huán)境進(jìn)行泥水分離。上清液進(jìn)入后續(xù)綜合廢水調(diào)節(jié)池，下沉污泥排至污泥濃縮池。尺寸2.5m×2.5m×4.7m，有效容積25m3，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。

3.2酸堿含油廢水處理

（1）均質(zhì)池2。尺寸6.4mm×4.0m×2.7m，有效容積60m3，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)耐酸堿自吸泵2臺(tái)（KB-40012L，廣東國(guó)寶）。

（2）三聯(lián)隔油池。利用油類物質(zhì)的密度一般都小于水且不親水性的原理，依靠油水密度差將油從水中分離。池體上部設(shè)置集油管，收集浮油并將其導(dǎo)出池外。隔油池出水進(jìn)入后續(xù)綜合廢水調(diào)節(jié)池。尺寸4.0m×2.0m×2.5mm，其有效容積16m3，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。

3.3鋁合金陽極氧化綜合廢水處理

（1）綜合廢水調(diào)節(jié)池。尺寸24.0m×6.4m×2.7m，有效容積370m3，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)耐酸堿自吸泵2臺(tái)（KB-50052H，廣東國(guó)寶），液下不銹鋼攪拌機(jī)1臺(tái)（杭州東霸）。

（2）混凝池2。尺寸3.0m×3.0m×4.0m，有效容積為32m3，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)LCD數(shù)顯pH控制器1個(gè)（PC-350，昆山SUNTEX），機(jī)械隔膜定量式加藥機(jī)2臺(tái)（AHA-41，日本NIKKISO），液下不銹鋼攪拌機(jī)1臺(tái)（杭州東霸）。

（3）絮凝池2。尺寸3.0m×3.0m×4.0m，有效容積32m3，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。機(jī)械隔膜定量式加藥機(jī)1臺(tái)（AHA-41，日本NIKKISO），液下不銹鋼攪拌機(jī)1臺(tái)（杭州東霸）。

（4）初沉池。尺寸2.5m×2.5m×4.7mm，有效容積25m3，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)直徑50mm的PP材質(zhì)斜管1套（無錫永誠）。

（5）暫存池1。用以暫存廢水，供后段使用。尺寸3.4m×3.0m×2.7m，有效容積24m3，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)耐酸堿自吸泵2臺(tái)（KB-50052H，廣東國(guó)寶）。

（6）袋式過濾器。截留廢水中殘存的懸浮物，可去除20μm以上的懸浮物，以保護(hù)后續(xù)超濾膜。尺寸D300mm×750mm，SUS304外殼，直立式結(jié)構(gòu)。數(shù)量2套。

（7）UF過濾系統(tǒng)。超濾濾芯采用PP材質(zhì)的平均過濾孔徑為0.1μm的中空纖維膜，去除細(xì)菌率接近100%，可去除水中5~50nm的乳化油、膠體等雜質(zhì)。采用精密保安濾器作為超濾膜系統(tǒng)的保護(hù)裝置。反沖洗水采用加酸堿及NaClO的混合液，反沖洗后的水進(jìn)入鎳系均質(zhì)池1重新處理。數(shù)量3組，每組內(nèi)膽采用可更換式低壓超濾膜22支（昆山T-Filter）。設(shè)計(jì)進(jìn)水量15m3/h。

4、結(jié)論

鋁合金經(jīng)微弧氧化處理后，材料表面的硬度、耐磨、耐腐蝕、耐高溫等性能有很大提高。此技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用拓寬了鋁合金的適用范圍。鋁合金陽極氧化廢水含有一類污染物重金屬鎳及油脂，其廢水成分較為復(fù)雜，治理方法難以統(tǒng)一。本工程先采用對(duì)含鎳廢水預(yù)處理，再與預(yù)處理后的酸堿含油廢水混合后進(jìn)行深度處理，使得含鎳廢水達(dá)到很好的處理效