铝材废水处理方法.docx

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铝材废水处理方法

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铝材生产及废水办理

1铝制品生产工艺流程

抛光

铝制品→铝板→裁板分条→冲压喷砂→氧化→镐光/批花/车纹/镭雕→洁净检

验拉丝

1.1阳极氧化工艺流程

铝工件→上挂具→脱脂→水洗→碱蚀→水洗→出光→水洗→阳极氧化→水洗→

去离子水洗→染色或电解着色→水洗→去离子水洗→关闭→水洗→下挂具

2铝制品生产废水根源

成型铝材的脱脂、碱蚀、酸洗、氧化、封孔及着色等工序产生的大批冲洗废

水和少许废液。

2.1酸性废水

1）脱脂、酸蚀水洗

主要含氢氧化钠、少许油脂，呈酸性

2）中和水洗

主要含硫酸，呈酸性

3）阳极氧化水洗

主要含有硫酸和铝离子，呈酸性

4）电泳水洗

电泳涂漆工序：

纯水洗——热水洗——纯水洗——电泳——纯水洗——纯水洗—

—滴干——烘干

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主要含盐和Al3+，呈碱性

5）除油

主要含硫酸、少许油脂，呈酸性

2.2碱性废水

1）碱蚀水洗

主要含AlO2-，呈碱性

2）模具碱洗

主要含Al3+呈碱性

2.3含锡含镍含氟废水

1）着色水洗

主要含有Sn2+、Ni2+，呈弱酸性

2）封孔水洗

主要含Ni2+、F-

2.4含铬废水

1）钝化

主要含六价铬，呈酸性

2.5其余废水

1）热水洗

含少许Ni2+、F-

2）离子互换树脂重生

主要含盐酸、碱

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3）酸、碱雾办理系统

主要含酸碱洗液

车间地面冲刷

主要含SS呈中性

4）铬酸雾办理系统

主假如酸气洗液，呈酸性

3铝材工业废水治理

铝材工业废水一般采纳中和调理及混凝积淀法。

调理池→反响池→絮凝积淀池→污泥办理（板框压滤机）

当前主要使用的方法有三类：

1）化学法：

中和积淀法、硫化物积淀法、铁氧体积淀法、化学复原法、电化学复原法；

2）物理化学法：

混凝、气浮、吸附、膜分别；

3）生物法：

生物絮凝、生物化学法、植物生态修复。

3.1含氟工业废水

3.1.1钙盐积淀法

铝材生产含氟废水，一般采纳钙盐积淀法，生成CaF2积淀。

（为使生成的积淀迅速絮凝积淀，可在废水中独自或并用增添无机盐絮凝剂三氯

化铁、聚合氯化铁、聚合硫酸铁等或高分子絮凝剂如聚丙烯酰胺。

）

3.1.2改良技术

钙盐联合使用镁盐、铝盐、磷酸盐后，除氟成效增添，形成了新的更难溶解

的含氟化合物。

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3.2含油废水

3.2.1破乳方法

1）高压电场法

该方法是利用电场力对乳液颗粒的吸引或排挤作用,使微细油粒在运动中互

相碰撞,进而损坏其水化膜及双电层构造,使微细油粒聚结成较大的油粒浮升于水

面,达到油水分层的目的。

高压电可采纳沟通、直流或脉冲电源。

2）药剂破乳法

药剂破乳法是指向废水中投加破乳剂,损坏油珠的水化膜,压缩双电层,使油

珠齐集变大与水分开.药剂破乳又分为盐析法、凝集法、盐析—凝集混淆法和酸

化法等.

a）盐析法

盐析法是指向废水中投加盐类电解质,损坏油珠的水化膜,常用的电解质有氯

化钙、氯化镁、氯化钠、硫酸钙、硫酸镁等.

b）凝集法

凝集法是指向废水中投加絮凝剂,利用絮凝物质的架桥作用,使微粒油珠联合

成为聚合体.常用的絮凝剂有明矾、聚合氯化铝、活化硅酸、聚丙烯酰胺、硫酸

亚铁、三氯化铁、镁矾土等,研究表示,当时,用明矾办理溶解油是有

效的,而pH=8~10时,可采纳硫酸亚铁

c）酸化法

酸化法是向废水中投加硫酸、盐酸、醋酸或环烷酸等,损坏乳化液油珠的界

膜,使脂肪酸皂变成脂肪酸分别出来.采纳这类方法因降低了废品率水的pH值,故

在油水分别后需要用碱剂调理pH值,使之达到排放标准.

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d）盐析

盐析—凝集混淆法是指向废水中加入盐类电解质,使乳化液初步破乳,再加入

凝集剂使油粒凝集分别。

（盐析破乳与电聚法相联合，使用CaCl2进行破乳，而后加入PAC、PAM

进行絮凝，上清液进行电聚法办理。

）

3）离心法

该法是指借助离心计械所产生的离心力,将油水分别.离心计有卧式和立式两

种，在离心力的作用下,水相从离心计的外层排出,油相从离心计的中部排出.离心

机构造比较复杂,故这类方法国内采纳得不广泛

4）超滤法

超滤法是一种物理破乳法,它是使乳化油废水经过超滤膜过滤器,利用超滤膜

孔径比油珠孔径小的特色,只同意水经过,而将比膜孔径大的油粒阻截,进而达到

乳化油水分别的目的.

以上破乳方法,以药剂法最为常有,国内采纳较广泛.高压电场法处于试验阶

段,超滤法国内已有使用

3.2.2破乳除油后的再办理

1）重力分别法

重力分别法是一种利用油水密度差进行分别的方法.此法可用于除60以上

的油粒和废水中的大多数固体颗粒.采纳重力分别法最常用的设施是隔油池.它是

利用油比水轻的特征,将油分别于水面并撇除.隔油池主要用于去除浮油或破乳后

的乳化油.

隔油池的形式许多,主要有平流式隔油池（API）、平行板式隔油池（PPI）、涟漪

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斜板隔油池（CPI）和压力差自动撇油装置等.

该方法合用于浮油、分别油,且成效稳固运转花费低,但设施占地面积大.

2）气浮法

气浮法是使大批微细气泡吸附在欲去除的颗粒（油珠）上,利用气体自己的浮

力将污染物带出水面,进而达到分别目的的方法.这是由于空气微泡由非极性分子

构成,能与疏水性的油联合在一同,带着油滴一同上涨,上调速度可提升近千倍,所

以油水分别效率很高.气浮法按气泡产生方式的不一样,可分为鼓气气浮、加压气浮

和电解气浮等.鼓气气浮是利用鼓风机、空气压缩机等将空气注入水中,也可利用

水泵吸水管、水射器将空气带入水中.电解气浮是用电解槽将水电解,利用电解形

成的极微的氢气和氧气泡,将污染物带出水面.加压气浮是在加压条件下使空气溶

于水中,而后再恢复到常压,利用开释的大批微气泡将污染物分别.

气浮法中,当前采纳的主假如加压气浮法.这类方法是电耗少、设施简单、效

果优秀,已被宽泛应用于油田废水、石油化工废水、食品油生产废水等的办理.工

艺较为成熟

3）吸附法

吸附法是利用亲油性资料吸附水中的油.最常用的吸附资料是活性炭,它拥有

优秀的吸油性能,可吸附废水中的分别油、乳化油和溶解油.但吸附容量有限（对油

一般为30~80mg/g）,且活性炭价钱较贵,重生也比较困难,所以一般只用作低浓

度含油废水办理或深度办理.

追求新的吸油剂方面的研究,已有许多报导.此中吸附树脂是最近几年来发展起来

的一种新式有机吸附资料,吸附性能优秀,易于重生重复使用,有可能取代活性炭.

别的,煤炭、吸油毡、陶粒、石英砂、木屑、稻草等也拥有吸油性能,可用作吸附

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资料.吸附资料吸油饱和后,有的可重生重复使用,有的可直接用作燃料

4）粗粒化法

粗粒化法（亦叫聚结法）是使含油废水经过一种填有粗粒化资料的装置,使污

水中的微细油珠聚结成大颗粒,达到油水分别的目的.本法合用预办理分别油和乳

化油.

其技术重点是粗粒化资料,从资料的形状来看,可分为纤维状和颗粒状;从材

料的性质来看,很多研究者以为材质表面的亲油疏水性能是主要的.并且亲油性材

料与油的接触角小于70为好.当含油废水经过这类资料时,微细油粒便吸附在其

表面上,经过不停碰撞,油珠渐渐聚结扩大而形成油膜.最后在重力和水流推力下,

离开资料表面而浮升于水面.粗粒化资料还可分为无机和有机两类.外形可做成粒

状、纤维状、管状或胶结状.聚丙烯、无烟煤、陶粒、石英砂等均可作为粗粒化

填料.

粗粒化除油装置拥有体积小、效率高、构造简单、不需加药、投资省等长处.

弊端是填料简单拥塞,因此降低除油效率.

5）膜过滤法

膜过滤法除油是利用微孔膜拦截油粒,它主要用于去除乳化油和溶解油，滤

膜又可分为超滤膜、反浸透膜和混淆滤膜.超滤膜的孔径一般为0.005~0.01um,

比乳化油粒要小的多.反浸透膜的孔径比超滤膜的还要小.所以,在受压状况下含

油废水中的油粒没法经过滤膜而被截留下来.这两种膜常被制成空心纤维管过滤

器,以增大膜的过滤面积.混淆过滤膜的孔径在1um以上,是由亲水膜和亲油膜构成的.亲水膜是一种经化学办理的尼龙超细无纺布,它只同意水经过.亲油膜为聚丙烯超细无纺布,它只好让油粒经过.所以,利用混淆膜过滤器即可达到水油分别

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的目的.

膜过滤法工艺流程简单,办理成效好,出水一般不带有油,但办理量较小,不太

适于大规模废水办理,并且过滤器简单拥塞。

6）电磁吸附法

将磁性颗粒与含油废水混淆,油珠被磁性粒子吸附,而后用磁分别装置将含油

磁粒分别,污水即可获得净化,含油磁粒再作进一步办理,此即为电磁吸附法,这类

方法应用得比较少

7）生物氧化法

油类是一种烃类有机物,能够利用微生物将其分解氧化成为二氧化碳和水.含

油污水生化办理有活性污泥法和生物过滤法两种.前者是在曝气池内利用流动状

态的絮凝体（活性污泥）作为净化微生物的载体,经过吸附、浓缩在絮凝体表面上微

生物来分解有机物.后者系在生物滤池内,使微生物附着在固定的载体（滤料）上,污

水从上而下分布,在流经滤料表面过程中,污水中的有机物质便被微生物吸附和分

解损坏。

3.2.3Fenton氧化办理

含油废水经隔油池除浮油，再同喷漆、电泳、着色废水一同进行fenton试

剂氧化，再进入接触氧化生化系统进行生化办理，使有机物完整降解。

3.2.4聚结除油工艺

采纳高效聚结除油器，将聚结除油与气浮除油相联合。

3.2.5生物脱脂技术

生物脱脂技术是利用微生物的生长特征，净化工件表面上的油污，使油污降

解为二氧化碳和水。

该技术可取代传统的乳化、皂化等脱脂方法。

微生物脱脂温

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度低，节俭能源；使用寿命长，节俭资源；脱脂液不含磷，减少了对环境的污染。

该技术脱脂一定由一个生物降解装置和脱脂槽连结构成一个循环系统，分别死菌，

增补营养，保持微生物的浓度和活性、知足生产的要求。

3.3铝氧化废水

3.3.1反浸透技术

铝氧化废水办理与中水回用技术：

预办理→电凝→微滤→RO系统

3.3.2铝氧化废水办理新工艺

二级化学混凝积淀+空气吹脱+二段水解酸化+接触氧化办理新工艺

3.3.3曝气生物流化床在铝氧化废水回用办理中的应用

3.3.4NF+RO技术对铝阳极氧化废水的办理及回用

预办理→纳滤→反浸透→离子互换混床

3.3.5当前铝材行业阳极氧化车间废水办理

酸碱中和→混凝积淀（PAC、PAM）

3.4酸、碱废水

关于含酸、碱废水办理可采纳化学中和法、离子互换法、膜法。

3.4.1化学中和法

1）回收利用：

酸碱浓度高的、成分简单的；

2）酸、碱废水相互中和：

此方法简单、经济；

3）投药中和：

能够办理任何性质、任何浓度废水；（药剂使用：

石灰、苛性钠、电石渣等。

）

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4）过滤中和：

办理少许含酸浓度低的，滤层为石灰石、大理石或白云石。

5）二氧化碳调理碱性废水PH

CO2价钱廉价，系统简单，仅有少许的活动零件，没有计量泵，保护简单，

靠谱性好，加上CO2没有腐化性，系统能够在线使用很长时间。

6）锅炉烟气办理碱性废水

锅炉烟气中含有的SO2和CO2等酸性气体能有效中和碱性废水的碱度，吸

附此中的有机物和色素。

7）铁屑与粉煤灰办理碱性废水

拥有电化学、复原降解、吸附、混凝作用。

其COD和色度去除率分别提升

12％和l8％。

3.4.2离子互换法

离子互换法办理技术的核心是离子互换剂，离子互换树脂可分无机和有机两

种，有机离子互换树脂有强酸阳离子树脂、弱酸阳离子树脂、强碱阳离子树脂、

弱碱阳离子树脂、螯合树脂等。

3.4.3膜法

关于酸性废水可使用渗析、电渗析，可达到资源回收。

（均相阴膜扩散渗析

法回收废酸中的盐酸或硫酸，回收率80%。

）

1）扩散渗析法

2）电膜法

3）膜生物反响器法

4）微滤和超滤法

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3.4.4酸碱综合废水办理系统

来自氧化着色生产线、喷涂生产线废水。

二级中和→石灰乳澄清→曝气、絮凝→助凝→积淀→排放

3.5含镍废水回收

3.5.1含镍废水办理技术

1）化学积淀法

2）离子互换法

3）蒸馏法

4）反浸透法

5）扩展阴极电解法

3.5.2含镍废水净化办理与综合回收利用

1）膜分别：

乳状膜法、无机膜分别技术（无机陶瓷微滤膜）

2）生物法

3）新式电解法：

膜电解、双相电解质、内电解法、微电解法

3.6含铬废水常用办理方法

1）药剂复原法

复原积淀法是当前应用较为宽泛的含铬废水办理方法。

基根源理是在酸性条

件下向废水中加入复原剂，将六价铬复原成三价铬，而后再加入石灰或氢氧化钠，

使其在碱性条件下生成氢氧化铬积淀，进而去除铬离子。

复原剂有：

二氧化硫、亚硫酸铁、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、铁等。

一次性投资小、运转花费低、办理成效好、操作管理简易。

2）二氧化硫复原法

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将硫磺焚烧产生的二氧化硫通入废水中，与水作用生成亚硫酸，废水中六价

铬被亚硫酸复原为三价铬，生成硫酸铬；用碱中和废水，使三价铬以氢氧化铬形

式积淀，过度的亚硫酸被中和生成亚硫酸钠，并渐渐被氧化成硫酸钠。

二氧化硫复原法设施简单、成效较好，但二氧化硫是有毒气体，对操作人员

有影响，办理池需用通风设施，此外对设施腐化性较大，不可以直接回收铬酸。

3）铁氧体法

向含铬废水中投加废铁粉或硫酸亚铁时，六价铬可被复原成三价铬。

再加热、

加碱、经过空气搅拌，便成为铁氧体的构成部分，三价铬变换成近似尖晶石构造

的铁氧体晶体而积淀。

铬污泥可制作磁体和半导体进而回收铬；

4）铁屑铁粉办理法

铁屑铁粉原料易得，价钱廉价，办理含铬等重金属废水成效好，但该法要消

耗许多的酸，同时污泥量较大。

铁屑办理含铬废水有多种作用：

复原作用、置换作用、凝集作用、中和作用、

吸附作用。

5）钡盐法

向含铬废水中投加溶度积比铬酸钡大的钡盐或钡的易熔解合物，使铬酸根与

钡离子形成溶度积很小的铬酸钡积淀而将铬酸消除掉。

废水中剩余的钡离子经过

石膏过滤形成硫酸钡积淀，再利用微孔过滤器分别积淀物。

微孔简单堵塞、冲洗不便，办理工艺较为复杂。

6）电解复原法

铁阳极在直流电作用下，不停溶解产生亚铁离子，在酸性条件下，将六价铬

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复原为三价铬。

7）离子互换法

借助于离子互换剂上的离子和水中的离子进行互换反响除掉水中有害离子。

办理成效好，废水可回用，并可回收铬酸。

8）生物法

生物治理含铬废水技术是利用复合菌（由具核梭杆菌、脱氮副球菌、愚钝爱

得华氏菌、厌氧消化球菌组合而成）在生长过程中，其代谢产物将以HCrO4-、

Cr2O72-、CrO42-形式存在的Cr6+复原为Cr3+,形成氢氧化铬Cr（OH）3，与菌体其

他金属离子的氢氧化物、硫化物混凝积淀而被除掉。

该技术工艺流程：

复合菌在生活污水（或啤酒、食品废水）中培育24h；培

养好的复合菌加入含铬废水净化池1，逗留3h后进入净化池2，逗留13h；进

入积淀池，积淀8h。

上清液排放，铬去除率99%以上。

污泥量仅为化学法的1%，积淀的氢氧化铬、氢氧化铜、氢氧化镍、氢氧化

锌均可回收。

9）膜分别法

10）黄原酸酯法

仅能脱除多种重金属离子，并且在酸性条件下能将六价铬复原为三价铬，但

稳固性差。

11）光催化法

利用半导体氧化物为催化剂，利用太阳光光源对电镀含铬废水加以办理，经

90min太阳光照，使六价铬复原成三价铬，再以氢氧化铬形式除掉六价铬。

12）槽边循环化学漂洗

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在电镀生产线后设回收槽、化学循环漂洗槽及水循环漂洗槽各一个，办理槽

设在车间外面。

镀件在化学循环漂洗槽中经低浓度复原剂漂洗，使90%的带出

液被复原，而后镀件进入水漂洗槽，而化学漂洗后的溶液则连续流回办理槽，不

断循环。

3.7酸洗磷化废水

一般办理工艺：

化学积淀法→混凝气浮→活性炭吸附

1）直接中和：

投加氢氧化钠，加石灰会使废水成了污泥；

2）生物法：

A/O、A2/O、CASS工艺、BAF工艺；

3）化学法：

铝盐除磷、铁盐除磷、石灰除磷；

4）吸附法：

石英砂过滤、活性炭过滤、离子互换。

3.8铝表面废水办理及回用技术

预办理→电凝→化学积淀与吸附→过滤→反浸透

1）预办理

将高含氟废水、含氨废水、含镍废水分别经过预办理，而后和车间其余生产

废水集中排放至废水池；

2）电凝

将废水池中的水输送到PH调整池，在PH调整池中将PH调理至4-6后，

输送至电凝机，进行电凝办理，电凝办理后的废水进入电凝出水池；

3）化学积淀及吸附

在絮凝池中投入絮凝剂，使废水发生混凝絮凝反响，进而废水中的污染物形

成可积淀的絮状物，最后从絮凝池的凑近出水口加入活性炭，吸附水中的小颗粒

物质及颜色；

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4）过滤

将絮凝池办理后的废水进入污泥脱水机，进行固液分别，泥饼外运；

5）反浸透

4铝氧化洁净生产

4.1铝回收

4.1.1碱蚀液中的铝回收

1）晶析法回收

2）反浸透高压膜回收

3）晶种分解重生闭路循环工艺

采纳双效并流升膜蒸发器浓缩原液和空气搅拌自然冷却结晶器，并采纳二次

沉降分别粗颗粒（产品）与细颗粒（晶种），产品加热软水搅拌清洗过滤以保证

纯度等特色。

4.1.2酸蚀液中的铝回收

1）电化学回收

4.1.3铝型材表面碱蚀办理废渣的回收利用

采纳浓硫酸浸泡的方法，将碾成粉末状的碱渣倒入浸泡池，每吨碱渣加入

80kg浓硫酸。

碱渣主要成分AI（OH）3与H2S04反响生成A12（S04）3溶剂，并

大批放热，所以浸泡池要有排气装置。

浸泡池设有出水口，可将生成的Ah（SOn）3溶剂倒人早先设计好的铸模中，

浇铸成长方形或其余形状的锭块。

一般每块硫酸铝重5kg左右。

每吨废碱渣可回收400～600kg硫酸铝，每吨硫酸铝的回收办理成本为110

元。

依照当前市场价每吨废碱渣回收收益为650元左右。

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4.1.4含铝废水资源化利用

1）利用含铝废水合成胺明矾

2）利用铝制品漂洗废水制备碱式氯化铝

3）利用铝型材碱洗废液制备碱式氯化铝

4）利用含铝废水合成阳离子PAD絮凝剂

4.2酸回收

4.2.1一种废铝刻蚀液的综合利用工艺

本发明波及一种废铝刻蚀液的综合利用工艺，所述工艺利用磷酸与硝酸、醋

酸的沸点和挥发度相差较大，采纳蒸馏方法将磷酸与硝酸、醋酸分别开，而后将

蒸馏分别后的磷酸经过过滤，滤去机械杂质，再加蒸馏水调理比重，获得浓度８

５％的工业磷酸；将蒸馏出的醋酸和硝酸的混淆酸放入不锈钢反响釜中，加入氢

氧化钠，在搅拌下进行反响，而后将净化后的反响液经浓缩、结晶、分别后，得

到滤液和结晶，结晶经烘干后获得产品醋酸钠，再将滤液再进行浓缩、结晶、分

离、烘干，获得产品硝酸钠。

本发明所述工艺能够对含有多种酸的混淆酸废液进

行回收利用，并从中获得多种新的化工原料。

4.2.2其余酸回收技术

1）扩散渗析法

利用特别的阴离子选择性透过膜，以浓度差作为推进力，达到酸和盐分别的

目的。

2）BED+ED+DD法

3）PD法

4）明矾析出法

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氧化槽中的硫酸铝与硫酸铵，在酸性条件下，经过冷冻，在装有中间格栅的

反响塔中，聚合成硫酸铝铵积淀，该积淀浓缩回收，可作自来水净化剂。

塔中经

净化的上层硫酸，再用泵抽回到氧化槽中。

5）离子互换法

（A）将铝铸件废盐酸洗液经砂滤除掉悬浮物；（B）在操作温度为5-45℃

和工作流量为的条件下，经过装填有强碱性阴离子互换树脂并带

有保温夹套的固定床吸附塔；（C）办理后的流出液增添工业盐酸，增浓HCl浓

度至8mol/L后返回生产工序，作为铝铸件盐酸洗液循环使用；（D）用蒸馏水

或去离子水作为重生剂，重生剂经过树脂床，互换在强碱性阴离子互换树脂上的

铝络阴离子洗脱下来，形成含三氯化铝的水溶液，可直