CN101717162A - 一种铝型材表面处理废水治理回用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种铝型材表面处理废水治理回用方法，方法首先通过添加化学药剂对铝型材表面处理各工段产生的废水进行预处理，降低废水中金属离子的含量；其次将预处理后的废水调节pH值，泵入电絮凝装置，除去水中有机物、细菌、有毒重金属和其他毒物，降低浊度；再次加入絮凝剂降低电絮凝后废水中的可溶性固含量；最后经絮凝沉淀后的上清液溢流进入反渗透***，产水可返回各用水点回用，以达到降低生产成本，提高节能环保的目的。实现废水回用，增加企业供水容量。

Description

一种铝型材表面处理废水治理回用方法

技术领域

本发明涉及铝型材表面处理所产生的废水的治理方法，特别是涉及一种采用电絮凝以及膜分离结合技术在铝型材表面处理废水治理回用的方法。

背景技术

中国目前有600多家铝型材生产企业，每年生产200多万吨铝型材，同时也排放大量废水，造成严重的环境污染。铝型材表面处理用水量大，产生废水多，废水中有害物质持续排放。如不加以处理必将污染环境。同时伴随着我国对排污量的征税，也会增加企业的成本和负担。铝型材生产过程主要包括对成型铝材的脱脂、碱蚀、酸洗、氧化、封孔及着色，经处理后的型材均需用水进行清洗，这部分型材清洗水以溢流形式排出清洗槽，是铝型材厂废水的主要来源。铝型材厂生产废水除含有大量的铝离子，还含有部分锌、镍、铜等金属离子，废水的酸碱度视各生产要求不同而有所变化，但呈酸性的居多。针对每股废水的污染物特点不同，采取不同的预处理工艺，先除去重点控制的污染物，再进行混合处理。

当前对铝型材表面加工企业废水的处理方法主要是先加药剂化学处理，混凝后直接排放。这样处理过的废水金属离子含量基本都达不到国家排放标准，例如：镍为一级污染物，其国家一级排放标准为0.1mg/l，而现有处理方法只能将镍含量降低到5mg/l左右。而随着国家对环境保护的越来越重视，铝型材生产企业废水的达标排放势在必行。本发明方法处理过的废水中离子含量总铬小于0.5mg/l，总镍小于0.1mg/l，铝含量小于3mg/l，COD控制在80以内，可以较好的弥补现有处理方法的不足，实现该类废水的达标排放。

发明内容

本发明是针对现有铝型材表面处理废水离子成分复杂，污染严重，难以治理达标排放等缺陷，提供一种铝型材表面处理废水治理回用方法，以达到降低生产成本，提高节能环保目的.实现废水回用，增加企业供水容量，降低生产成本。

本发明所采用的技术方案包括如下步骤：

(1)预处理：通过添加化学药剂对铝型材表面处理各工段产生的废水进行预处理，降低废水中金属离子的含量；

(2)电絮凝：将预处理后的废水调节PH值，泵入电絮凝装置，除去水中有机物、细菌、有毒重金属和其他毒物，降低浊度；

(3)絮凝：加入絮凝剂降低电絮凝后废水中的可溶性固含量；

(4)反渗透浓缩：经絮凝沉淀后的上清液溢流进入反渗透***，产水可返回各用水点回用。

在步骤1)中所述的预处理主要添加氯化钙沉淀F^-，焦亚硫酸钠将Cr⁶⁺还原为Cr³⁺，氢氧化钠中和沉淀镍离子，药品添加比例为氯化钙50～75mg/l，焦亚硫酸钠125～175mg/l，氢氧化钠的添加以PH值达到9为准。

在步骤2)中所述的电絮凝采用铝电极，电极板使用双极式排列，工作电压为12～18V，通电时间2～5分钟，电絮凝的最佳PH值为5.5～6.5。

在步骤3)中所述絮凝过程PH值控制在8～9之间，添加的絮凝剂为聚丙烯酰胺，添加比例为每吨水1.5g.在化学药剂投入水中时，强烈搅拌，使两者在瞬息间均匀混合，化学反应和胶粒的脱稳一般在数秒钟内完成。再经过适当强度的搅拌，在水流的紊动中使反应产物、胶粒凝聚物和悬浮杂质相互碰撞粘结即形成结实而粗大的絮体称絮凝，一般在5～30分钟左右完成。

在步骤4)中所述的反渗透浓缩所采用的反渗透膜的特征为聚砜、聚醚砜、复合反渗透膜，其工作温度为常温，最高温度不超过45℃，工作压力1.0～3.0Mpa。

本发明方法采用电絮凝去除水中的有机物、细菌、浊度、悬浮物、重金属以及其他有毒物质，由于电絮凝过程中电解反应的产物只是离子，不需要投加任何氧化剂或还原剂，其优点在于具体如下：

(1)设备简单，占地面积少，，设备维护简单；

(2)电絮凝过程中不需要添加任何化学药剂，产生的污泥量少，且污泥的含水率低，易于处理；

(3)操作简单，只需要改变电场的外加电压就能控制运行条件的改变，很容易实现自动化控制；

本发明方法采用反渗透对预处理后的废水进行过滤以达到回用的目的，其优点在于：

(1)降低废水排放量，实现节能减排或零排放，降低环保处理成本。

(2)废水回用生产，增加企业供水容量，有利于节能环保、产能扩大，降低生产成本。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

具体实施方式：

下面结合图1和实施例进行详细说明：

下表为某铝型材表面处理工厂预处理后的混合废水，采用本发明方法处理步骤如下：

(1)预处理：从某铝型材表面处理企业各取回50L阳极氧化产生的含镍废水，钝化工艺的含六价铬废水，酸蚀工艺含氟废水，分别加入5g氢氧化钠，7g焦亚硫酸钠，2.5g氯化钙，待反应完全后混合。

(2)电絮凝：取一定体积的混合废水，分别在酸性条件下和碱性条件下电絮凝：

表1：弱酸弱碱条件下点絮凝出水电导

	12V	15V	18V
				原水	3180us	2875us	3540us
电絮凝2min	2590us	2330us	2780us
				电絮凝3min	2510us	2300us	2750us
电絮凝5min	2480us	2290us	2980us

表2：电絮凝出水电导率实验数据

电导率大小是离子含量多少的体现。在酸性条件下电凝出水水中可溶性的离子比弱减性条件下电凝出水水中的可溶性离子低，即在酸性条件下电凝效果比碱性条件下电凝效果好。同时电絮凝的时间与电压也要严格控制，电压相对较大时要适当的缩短电絮凝的时间，上述3个例子均能满足后续反渗透进水条件。

(3)絮凝沉淀：调节电絮凝出水PH值到9，按照1.5g/吨水的比例加入聚合氯化铝溶液，搅拌强度由强到弱，约10分钟后形成结实而粗大的絮体，静置沉淀。

(4)反渗透浓缩：取在酸性条件下进行电絮凝，混凝沉淀后的上清液，进入反渗透***，工作条件为温度在30～35℃，工作压力1.5Mpa。

	进料液电导率	滤液电导率	浓缩液电导率
				实施例1	2540us	84.5us	10920us
实施例2	2600us	79.6us	11990us
				实施例3	2570us	81.0us	11500us

表3：反渗透***各组分电导率实验数据

	进料体积L	滤液体积L	浓缩液L	产水率％	平均通量LMH
						实施例1	9.1	7.5	1.6	82.4	24.3
实施例2	45.2	38.0	7.2	84.1	23.9
						实施例3	90.0	77.7	12.3	86.3	26.6

表4：反渗透***膜通量实验数据

对于上述表4实施案例，反渗透***膜通量稳定，出水电导均在100us以下，且在酸性条件和碱性条件下都不会产生沉淀。反渗透产水率达到86％，综合产水率可达75％。水质良好，可作为生产生活用水。膜通量能较好的恢复，膜通量下降的趋势不明显，能够满足连续生产的要求。

Claims (8)

1.一种铝型材表面处理废水治理回用方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)预处理：通过加入化学药剂对铝型材表面处理各工段产生的废水进行预处理，降低废水中金属离子的含量；

(2)电絮凝：将预处理后的废水调节PH值，泵入电絮凝装置，除去水中有机物、细菌、有毒重金属和其他毒物，降低浊度；

(3)絮凝：加入絮凝剂降低电絮凝后废水中的可溶性固含量；

(4)反渗透浓缩：经絮凝沉淀后的上清液溢流进入反渗透***，产水可返回各用水点回用。

2.根据权利要求1所述的一种铝型材表面处理废水治理回用方法，其特征在于步骤1)中，所述的预处理主要添加氯化钙沉淀F^-，焦亚硫酸钠将Cr⁶⁺还原为Cr³⁺，氢氧化钠中和沉淀镍离子。

3.根据权利要求1或2所述的一种铝型材表面处理废水治理回用方法，其特征在于步骤1)中，所述的预处理化学药剂添加比例为氯化钙50～75mg/l，焦亚硫酸钠125～175mg/l，氢氧化钠的添加以PH值达到9为准。

4.根据权利要求1所述的一种铝型材表面处理废水治理回用方法，其特征在于步骤2)中，所述电絮凝前废水的PH值调节到5.5～6.5。

5.根据权利要求1所述的一种铝型材表面处理废水的治理回用方法，其特征在于步骤2)中，所述的电絮凝采用铝电极，电极板使用双极式排列，工作电压为12～18V，通电时间2～5分钟。

6.根据权利要求1所述的一种铝型材表面处理废水治理回用方法，其特征在于步骤3)中，所述絮凝过程中添加的絮凝剂为聚丙烯酰胺。

7.根据权利要求1所述的一种铝型材表面处理废水治理回用方法，其特征在于步骤3)中，聚丙烯酰胺的添加比例为每吨水1.5g，絮凝时间5～30分钟，PH为8～9。

8.根据权利要求1所述的一种铝型材表面处理废水治理回用方法，其特征在于步骤4)中，所述的反渗透浓缩所采用的反渗透膜的特征为聚砜、聚醚砜、复合反渗透膜，其工作温度为常温，最高温度不超过45℃，工作压力1.0～3.0Mpa。