铝材废水处理方法整理

1、铝材生产及废水处理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/镭雕清洁检验 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封闭水洗下挂具2 铝制品生产废水来源成型铝材的脱脂、碱蚀、酸洗、氧化、封孔及着色等工序产生的大量清洗废水和少量废液。2.1 酸性废水1) 脱脂、酸蚀水洗主要含氢氧化钠、少量油脂，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主要含盐和Al3+，呈碱性5) 除油主要含硫酸

2、、少量油脂，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 其他废水1) 热水洗含少量Ni2+、F-2) 离子交换树脂再生主要含盐酸、碱3) 酸、碱雾处理系统主要含酸碱洗液 车间地面冲洗主要含SS呈中性4) 铬酸雾处理系统主要是酸气洗液，呈酸性3 铝材工业废水治理铝材工业废水一般采用中和调节及混凝沉淀法。调节池反应池絮凝沉淀池污泥处理（板框压滤机）目前主要使用的方法有三类：1) 化学法：中

3、和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体沉淀法、化学还原法、电化学还原法；2) 物理化学法：混凝、气浮、吸附、膜分离；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 钙盐沉淀法铝材生产含氟废水，一般采用钙盐沉淀法，生成CaF2沉淀。（为使生成的沉淀快速絮凝沉淀，可在废水中单独或并用添加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 改进技术钙盐联合使用镁盐、铝盐、磷酸盐后，除氟效果增加，形成了新的更难溶解的含氟化合物。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斥作用,使微细油粒在运动

4、中互相碰撞,从而破坏其水化膜及双电层结构,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。高压电可采用交流、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,破坏油珠的水化膜,压缩双电层,使油珠聚集变大与水分开.药剂破乳又分为盐析法、凝聚法、盐析凝聚混合法和酸化法等.a) 盐析法盐析法是指向废水中投加盐类电解质,破坏油珠的水化膜,常用的电解质有氯化钙、氯化镁、氯化钠、硫酸钙、硫酸镁等.b) 凝聚法凝聚法是指向废水中投加絮凝剂,利用絮凝物质的架桥作用,使微粒油珠结合成为聚合体.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,研究表明,

5、当pH=8.09.0时,用明矾处理溶解油是有效的,而pH=810时,可采用硫酸亚铁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,破坏乳化液油珠的界膜,使脂肪酸皂变为脂肪酸分离出来.采用这种方法因降低了废品率水的pH值,故在油水分离后需要用碱剂调节pH值,使之达到排放标准.d) 盐析盐析凝聚混合法是指向废水中加入盐类电解质,使乳化液初步破乳,再加入凝聚剂使油粒凝聚分离。（盐析破乳与电聚法相结合，使用CaCl2进行破乳，然后加入PAC、PAM进行絮凝，上清液进行电聚法处理。）3) 离心法该法是指借助离心机械所产生的离心力,将油水分离.离心机有卧式和立式两种，在离心力的作用下,水相从离

6、心机的外层排出,油相从离心机的中部排出.离心机结构比较复杂,故这种方法国内采用得不普遍4) 超滤法超滤法是一种物理破乳法,它是使乳化油废水通过超滤膜过滤器,利用超滤膜孔径比油珠孔径小的特点,只允许水通过,而将比膜孔径大的油粒阻拦,从而达到乳化油水分离的目的.以上破乳方法,以药剂法最为常见,国内采用较普遍.高压电场法处于试验阶段,超滤法国内已有使用3.2.2 破乳除油后的再处理1) 重力分离法隔油池的形式较多,主要有平流式隔油池(API)、平行板式隔油池(PPI)、波纹斜板隔油池(CPI)和压力差自动撇油装置等.该方法适用于浮油、分散油,且效果稳定运行费用低,但设备占地面积大.2) 气浮法气浮法

7、是使大量微细气泡吸附在欲去除的颗粒(油珠)上,利用气体本身的浮力将污染物带出水面,从而达到分离目的的方法.这是因为空气微泡由非极性分子组成,能与疏水性的油结合在一起,带着油滴一起上升,上浮速度可提高近千倍,所以油水分离效率很高.气浮法按气泡产生方式的不同,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,然后再恢复到常压,利用释放的大量微气泡将污染物分离.气浮法中,目前采用的主要是加压气浮法.这种方

8、法是电耗少、设备简单、效果良好,已被广泛应用于油田废水、石油化工废水、食品油生产废水等的处理.工艺较为成熟3) 吸附法吸附法是利用亲油性材料吸附水中的油.最常用的吸附材料是活性炭,它具有良好的吸油性能,可吸附废水中的分散油、乳化油和溶解油.但吸附容量有限(对油一般为3080mg/g),且活性炭价格较贵,再生也比较困难,因此一般只用作低浓度含油废水处理或深度处理.寻求新的吸油剂方面的研究,已有不少报道.其中吸附树脂是近年来发展起来的一种新型有机吸附材料,吸附性能良好,易于再生重复使用,有可能取代活性炭.此外,煤炭、吸油毡、陶粒、石英砂、木屑、稻草等也具有吸油性能,可用作吸附材料.吸附材料吸油饱和

9、后,有的可再生重复使用,有的可直接用作燃料4) 粗粒化法粗粒化法(亦叫聚结法)是使含油废水通过一种填有粗粒化材料的装置,使污水中的微细油珠聚结成大颗粒,达到油水分离的目的.本法适用预处理分散油和乳化油.其技术关键是粗粒化材料,从材料的形状来看,可分为纤维状和颗粒状;从材料的性质来看,许多研究者认为材质表面的亲油疏水性能是主要的.而且亲油性材料与油的接触角小于70 粗粒化除油装置具有体积小、效率高、结构简单、不需加药、投资省等优点.缺点是填料容易堵塞,因而降低除油效率.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、反渗透膜和混合滤膜.

10、超滤膜的孔径一般为0.0050.01um,比乳化油粒要小的um以上,是由亲水膜和亲油膜组成的.亲水膜是一种经化学处理的尼龙超细无纺布,它只允许水通过.亲油膜为聚丙烯超细无纺布,它只能让油粒通过.因此,利用混合膜过滤器便可达到水油分离的目的.膜过滤法工艺流程简单,处理效果好,出水一般不带有油,但处理量较小,不太适于大规模废水处理,而且过滤器容易堵塞。6) 电磁吸附法将磁性颗粒与含油废水混合,油珠被磁性粒子吸附,然后用磁分离装置将含油磁粒分离,污水便可得到净化,含油磁粒再作进一步处理,此即为电磁吸附法,这种方法应用得比较少7) 生物氧化法。3.2.3 Fenton氧化处理含油废水经隔油池除浮油，再

11、同喷漆、电泳、着色废水一起进行fenton试剂氧化，再进入接触氧化生化系统进行生化处理，使有机物完全降解。3.2.4 聚结除油工艺采用高效聚结除油器，将聚结除油与气浮除油相结合。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性，净化工件表面上的油污，使油污降解为二氧化碳和水。该技术可代替传统的乳化、皂化等脱脂方法。微生物脱脂温度低，节约能源；使用寿命长，节约资源；脱脂液不含磷，减少了对环境的污染。该技术脱脂必须由一个生物降解装置和脱脂槽连接组成一个循环系统，分离死菌，补充营养，保持微生物的浓度和活性、满足生产的要求。3.3 铝氧化废水3.3.1 反渗透技术铝氧化废水处理与中水回用技术

12、：预处理电凝微滤RO系统3.3.2 铝氧化废水处理新工艺二级化学混凝沉淀+空气吹脱+二段水解酸化+接触氧化处理新工艺3.3.3 曝气生物流化床在铝氧化废水回用处理中的应用3.3.4 NF+RO技术对铝阳极氧化废水的处理及回用预处理纳滤反渗透离子交换混床3.3.5 目前铝材行业阳极氧化车间废水处理酸碱中和混凝沉淀（PAC、PAM）3.4 酸、碱废水对于含酸、碱废水处理可采用化学中和法、离子交换法、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、碱废水互相中和：此方法简单、经济；3) 投药中和：可以处理任何性质、任何浓度废水；（药剂使用：石灰、苛性钠、电石渣等。）4

13、) 过滤中和：处理少量含酸浓度低的，滤层为石灰石、大理石或白云石。5) 二氧化碳调节碱性废水PHCO2价格便宜，系统简单，仅有少量的活动部件，没有计量泵，维护容易，可靠性好，加上CO2没有腐蚀性，系统可以在线使用很长时间。6) 锅炉烟气处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，吸附其中的有机物和色素。7) 铁屑与粉煤灰处理碱性废水具有电化学、还原降解、吸附、混凝作用。其COD和色度去除率分别提高12和l8。3.4.2 离子交换法离子交换法处理技术的核心是离子交换剂，离子交换树脂可分无机和有机两种，有机离子交换树脂有强酸阳离子树脂、弱酸阳离子树脂、强碱阳离子树

14、脂、弱碱阳离子树脂、螯合树脂等。3.4.3 膜法对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) 膜生物反应器法4) 微滤和超滤法3.4.4 酸碱综合废水处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、絮凝助凝沉淀排放3.5 含镍废水回收3.5.1 含镍废水处理技术1) 化学沉淀法2) 离子交换法3) 蒸馏法4) 反渗透法5) 扩展阴极电解法3.5.2 含镍废水净化处理与综合回收利用1) 膜分离：乳状膜法、无机膜分离技术（无机陶瓷微滤膜）2) 生物法3) 新型电解法：膜电解、双相电解

15、质、内电解法、微电解法3.6 含铬废水常用处理方法1) 药剂还原法还原沉淀法是目前应用较为广泛的含铬废水处理方法。基本原理是在酸性条件下向废水中加入还原剂，将六价铬还原成三价铬，然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沉淀，从而去除铬离子。还原剂有：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、运行费用低、处理效果好、操作管理简便。2) 二氧化硫还原法将硫磺燃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还原为三价铬，生成硫酸铬；用碱中和废水，使三价铬以氢氧化铬形式沉淀，过量的亚硫酸被中和生成亚硫酸钠，并逐渐被氧化成硫酸钠。二氧化硫还原法设备

16、简单、效果较好，但二氧化硫是有毒气体，对操作人员有影响，处理池需用通风设备，另外对设备腐蚀性较大，不能直接回收铬酸。3) 铁氧体法向含铬废水中投加废铁粉或硫酸亚铁时，六价铬可被还原成三价铬。再加热、加碱、通过空气搅拌，便成为铁氧体的组成部分，三价铬转换成类似尖晶石结构的铁氧体晶体而沉淀。铬污泥可制作磁体和半导体从而回收铬；4) 铁屑铁粉处理法铁屑铁粉原料易得，价格便宜，处理含铬等重金属废水效果好，但该法要消耗较多的酸，同时污泥量较大。铁屑处理含铬废水有多种作用：还原作用、置换作用、凝聚作用、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溶化合物，使铬酸根与钡离子

17、形成溶度积很小的铬酸钡沉淀而将铬酸根除去。废水中残余的钡离子通过石膏过滤形成硫酸钡沉淀，再利用微孔过滤器分离沉淀物。微孔容易阻塞、清洗不便，处理工艺较为复杂。6) 电解还原法铁阳极在直流电作用下，不断溶解产生亚铁离子，在酸性条件下，将六价铬还原为三价铬。7) 离子交换法借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进行交换反应除去水中有害离子。处理效果好，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、迟钝爱得华氏菌、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+还原为Cr3+,形成氢氧化铬

18、Cr(OH)3，与菌体其他金属离子的氢氧化物、硫化物混凝沉淀而被除去。该技术工艺流程：复合菌在生活污水（或啤酒、食品废水）中培养24h；培养好的复合菌加入含铬废水净化池1，停留3h 后进入净化池2，停留13h；进入沉淀池，沉淀8h。上清液排放，铬去除率99%以上。污泥量仅为化学法的 1%，沉淀的氢氧化铬、氢氧化铜、氢氧化镍、氢氧化锌均可回收。9) 膜分离法10) 黄原酸酯法仅能脱除多种重金属离子，而且在酸性条件下能将六价铬还原为三价铬，但稳定性差。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处理，经90min太阳光照，使六价铬还原成三价铬，再以氢氧化铬形式除去六价

19、铬。12) 槽边循环化学漂洗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，处理槽设在车间外面。镀件在化学循环漂洗槽中经低浓度还原剂漂洗，使90%的带出液被还原，然后镀件进入水漂洗槽，而化学漂洗后的溶液则连续流回处理槽，不断循环。3.7 酸洗磷化废水一般处理工艺：化学沉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、离子交换。3.8 铝表面废水处理及回用技术预处理电凝化学沉淀与吸附过滤反渗透1) 预处理将高含氟废水、

20、含氨废水、含镍废水分别经过预处理，然后和车间其他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调节至4-6后，输送至电凝机，进行电凝处理，电凝处理后的废水进入电凝出水池；3) 化学沉淀及吸附在絮凝池中投入絮凝剂，使废水发生混凝絮凝反应，从而废水中的污染物形成可沉淀的絮状物，最后从絮凝池的靠近出水口加入活性炭，吸附水中的小颗粒物质及颜色；4) 过滤将絮凝池处理后的废水进入污泥脱水机，进行固液分离，泥饼外运；5) 反渗透4 铝氧化清洁生产4.1 铝回收4.1.1 碱蚀液中的铝回收1) 晶析法回收2) 反渗透高压膜回收3) 晶种分解再生闭路循环工艺采用双效并

21、流升膜蒸发器浓缩原液和空气搅拌自然冷却结晶器，并采用二次沉降分离粗颗粒（产品）与细颗粒（晶种），产品加热软水搅拌洗涤过滤以保证纯度等特点。4.1.2 酸蚀液中的铝回收1) 电化学回收4.1.3 铝型材表面碱蚀处理废渣的回收利用采用浓硫酸浸泡的方法，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反应生成A12(S04)3溶剂，并大量放热，因此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溶剂倒人预先设计好的铸模中，浇铸成长方形或其它形状的锭块。一般每块硫酸铝重5kg左右。每吨废碱渣可回收400600kg硫酸铝，每吨硫酸铝的回收处

22、理成本为110元。依据目前市场价每吨废碱渣回收利润为650元左右。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涉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，采用蒸馏方法将磷酸与硝酸、醋酸分离开，然后将蒸馏分离后的磷酸经过过滤，滤去机械杂质，再加蒸馏水调节比重，得到浓度的工业磷酸；将蒸馏出的醋酸和硝酸的混合酸放入不锈钢反应釜中，加入氢氧化钠，在搅拌下进行反应，然后将净化

23、后的反应液经浓缩、结晶、分离后，得到滤液和结晶，结晶经烘干后得到产品醋酸钠，再将滤液再进行浓缩、结晶、分离、烘干，得到产品硝酸钠。本发明所述工艺能够对含有多种酸的混合酸废液进行回收利用，并从中得到多种新的化工原料。4.2.2 其他酸回收技术1) 扩散渗析法利用特殊的阴离子选择性透过膜，以浓度差作为推动力，达到酸和盐分离的目的。2) BED+ED+DD法3) PD法4) 明矾析出法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应塔中，聚合成硫酸铝铵沉淀，该沉淀浓缩回收，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) 离子交换法（A）将铝铸件废盐酸洗液经砂

24、滤除去悬浮物；（B）在操作温度为5-45和工作流量为0.5-3.0BV/h 的条件下，通过装填有强碱性阴离子交换树脂并带有保温夹套的固定床吸附塔；（C）处理后的流出液添加工业盐酸，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再生剂，再生剂通过树脂床，交换在强碱性阴离子交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，可直接作为净水剂副产品使用。6) 溶剂萃取法7) 高温焙烧法a) 直接焙烧法将盐酸废液直接喷入焙烧炉与高温气体相接触，是废液中的盐酸和氯化亚铁蒸发分解，回收盐酸和氧化铁，该法处理量大，盐酸回收率高。b) 蒸发结晶焙烧

25、法该工艺在真空状态下进行低温蒸发浓缩，使酸液中的盐酸和亚铁盐得到分离，制得氯化亚铁，然后将氯化亚铁焙烧，回收盐酸和氯化铁。8) 吸附交换法回收废酸液技术吸附交换法回收废酸液技术是利用离子交换树脂酸阻滞特性，将废液中的酸吸附，其他金属盐顺利通过，然后利用纯水解析树脂回收酸。第一步除去废酸液中的悬浮固体物。第二步对废酸液净化处理。通过离子交换树脂等实现溶解的金属离子与未反应的酸分离。该材料有优异的亲酸性，当它与酸接触时，酸被吸附截留。对于酸液中的其它物质，例如金属离子，会流出系统。当吸酸柱饱和后，再用水洗掉吸酸柱吸附的酸成为再生酸液。4.2.3 废硫酸洗液的回收处理技术1) 铁屑法2) 氧化铁红硫铵法a) 间接红铁法b) 直接铁红法3) 蒸发浓缩-冷却结晶