專利名稱：鋁氧化漂洗廢水的處理及回用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種工業(yè)廢水的處理和回用技術(shù)，尤其是涉及鋁材陽極氧化處理 中產(chǎn)生的漂洗廢水的處理及回用設(shè)備。
背景技術(shù)：
為克服鋁合金表面性能方面的缺點，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，延長使用壽命，必須對其進(jìn)行 表面處理。陽極氧化技術(shù)是鋁合金表面處理技術(shù)中應(yīng)用最廣泛和最成功的技術(shù)，它通過電 化學(xué)的方法，使鋁材獲得較厚的人工氧化膜，從而提高鋁制品的耐蝕性、耐磨性。鋁陽極氧化處理后的鋁材必須經(jīng)過多級漂洗，耗水量極大。據(jù)估計，每處理一噸鋁 材，需要消耗數(shù)十噸漂洗水。若漂洗后的廢水不能進(jìn)行有效的處理和回收使用，將造成嚴(yán)重 的環(huán)境污染和資源的浪費。鋁氧化漂洗廢水中酸度較高，并含有大量的鋁離子和其他一些雜質(zhì)。當(dāng)前最常用 的處理方法是對該廢水進(jìn)行加堿中和，調(diào)節(jié)其PH值達(dá)到中性，令廢水中的鋁離子形成氫氧 化物沉淀，再通過沉淀和過濾的方式除去。例如文獻(xiàn)“鋁合金生產(chǎn)污水處理零排放的研 究”(許旋、羅一帆，電鍍與涂飾，2001，20 (3) 31-34)提出采用石灰中和后，通過混凝沉淀、 離子交換的方式實現(xiàn)廢水回用。但是采用上述方法處理鋁氧化漂洗廢水，存在以下弊端1、鋁是兩性金屬，PH控制不當(dāng)容易造成鋁的沉淀不徹底或反溶，難以達(dá)到排放標(biāo) 準(zhǔn)。2、對低pH的漂洗廢水進(jìn)行中和，耗堿量大。3、產(chǎn)生大量沉淀，沉降困難，脫水難，無法處置。4、出水水質(zhì)較差，無法實現(xiàn)回用。5、為實現(xiàn)廢水的回用，需要在中和沉淀處理的基礎(chǔ)上再增加離子交換、膜處理等 手段，工藝路線長，投資和占地面積大，洗脫液或濃水需要再次進(jìn)行處理。有研究者采用反滲透法處理并回收鋁氧化漂洗廢水，例如國家海洋局杭州水處理 技術(shù)開發(fā)中心，在文獻(xiàn)“反滲透技術(shù)在鋁氧化廢水處理和回用中的應(yīng)用”(吳遵義等，水處理 技術(shù)，2007，33 (4) 69-71)中提到，某企業(yè)鋁氧化廢水先用抗污染膜濃縮4倍，再用海水淡 化膜濃縮5倍，再經(jīng)過蒸發(fā)濃縮后成為固體填埋，反滲透的產(chǎn)水實現(xiàn)回用。采用全反滲透法 處理回收鋁氧化漂洗廢水，為了實現(xiàn)較高的回收率，必須設(shè)置多段處理。廢水在經(jīng)過第一段 濃縮后，其濃水濃度提高3-4倍，進(jìn)行第二段濃縮時，需要采用昂貴的海水淡化膜，并提供 極高的壓力，能耗大，設(shè)備投資大，運行成本高，經(jīng)濟(jì)性很成問題。納濾技術(shù)作為對低壓反滲透技術(shù)的發(fā)展，能夠有效地去除二價及以上的離子。納 濾膜的運行壓力一般只有常規(guī)反滲透膜的15%，用納濾技術(shù)代替反滲透處理廢水，能大大 降低能耗，節(jié)省運行費用。所以納濾技術(shù)廣泛應(yīng)用于苦咸水軟化、化工產(chǎn)品濃縮等領(lǐng)域。但 是納濾技術(shù)對一價離子，如Na+的脫除率很低，所以，單獨采用納濾處理，很難保證出水滿 足鋁氧化生產(chǎn)回用要求。[0013]當(dāng)前對于采用反滲透和納濾聯(lián)用的技術(shù)處理廢水也有不少研究。目前尚未有采用 反滲透/納濾聯(lián)用技術(shù)涉及對鋁氧化漂洗廢水的處理的公開。當(dāng)前的反滲透/納濾聯(lián)用技 術(shù)都是以提高產(chǎn)水水質(zhì)為目的，將廢水先經(jīng)過納濾一級處理，去除絕大部分雜質(zhì)后，其產(chǎn)水 再用反滲透進(jìn)行二級處理制成純水。這種技術(shù)運行穩(wěn)定，處理效果好，但是產(chǎn)生的濃水水量 相對較大，廢水回用率較低。若要增大回收率，需要對納濾和反滲透濃水進(jìn)行回流，提高了 原水中污染物的濃度，增加了處理的難度和膜污染的風(fēng)險。無論廢水處理的回收率如何提高，還是會有一定規(guī)模的濃水，該濃水含鹽量很高， 無法有效利用。針對生產(chǎn)廢水資源化回收所產(chǎn)生的濃水，目前一般采取簡單處理后排放的 方式進(jìn)行，容易造成二次污染。盡管蒸發(fā)濃縮或膜蒸餾技術(shù)可以得到高濃度的溶質(zhì)，但能耗 高，只有當(dāng)溶質(zhì)的價值很高時才有經(jīng)濟(jì)性，而這并不適用鋁氧化漂洗廢水的回用。因此對于鋁氧化漂洗廢水，期望有一種有針對性的處理和回用設(shè)備，在回收效率、 能耗、濃水處理方面均有較優(yōu)的效果。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種廢水回收率高且能實現(xiàn)濃水回用的 鋁陽極氧化漂洗廢水的處理及回用設(shè)備。本實用新型提出一種鋁氧化漂洗廢水的處理及回用設(shè)備，包括調(diào)節(jié)容器，連通鋁氧化的漂洗槽，在該調(diào)節(jié)容器中調(diào)節(jié)鋁氧化漂洗廢水至預(yù)定pH 值，其中該預(yù)定PH值在2-4之間；預(yù)處理裝置，連通該調(diào)節(jié)容器，對調(diào)節(jié)后的廢水進(jìn)行預(yù)處理以去除包含懸浮物、微 生物、有機(jī)物的雜質(zhì)，使水質(zhì)滿足進(jìn)入反滲透膜的要求；第一反滲透裝置，具有入口、產(chǎn)水出口和濃水出口，第一反滲透裝置的入口連通預(yù) 處理裝置，第一反滲透裝置的產(chǎn)水出口連通漂洗槽以回用漂洗水；以及納濾裝置，具有入口、產(chǎn)水出口和濃水出口，納濾裝置的入口連接到第一反滲透裝 置的濃水出口，納濾裝置的產(chǎn)水出口連通調(diào)節(jié)容器以回流產(chǎn)水，納濾裝置的濃水出口連通 到鋁合金生產(chǎn)過程中特定工藝的廢水槽中，以將納濾裝置的濃水作為水處理助劑使用。在本實用新型一實施例中，上述的設(shè)備還可包括第二反滲透裝置，具有入口、產(chǎn) 水出口和濃水出口，第二反滲透裝置的入口連通第一反滲透裝置的產(chǎn)水出口，第二反滲透 裝置的產(chǎn)水出口輸出純水，第二反滲透裝置的濃水出口連通調(diào)節(jié)水箱，在第二反滲透裝置 中將第一反滲透裝置的產(chǎn)水制成純水。在本實用新型一實施例中，上述調(diào)節(jié)容器中設(shè)有pH在線儀表和自動加堿裝置，以 在該調(diào)節(jié)容器中調(diào)節(jié)廢水的PH值。在本實用新型一實施例中，上述預(yù)處理裝置依次包括石英砂過濾器、活性炭過濾 器、精密過濾器。在本實用新型一實施例中，上述特定工藝包括鋁合金陽極氧化工藝的封孔工藝， 其中納濾裝置的濃水作為混凝劑使用；以及/或者鋁合金生產(chǎn)過程中的化學(xué)拋光和電化學(xué) 拋光工藝，其中納濾裝置的濃水用于除去含磷廢水中的磷。本實用新型由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，將反滲透技術(shù)同納濾 技術(shù)相結(jié)合，利用納濾技術(shù)處理一級反滲透濃水，并使納濾產(chǎn)水回流，顯著提高膜處理系統(tǒng)的回收率，并減少反滲透進(jìn)水的污染物濃度，減輕系統(tǒng)負(fù)擔(dān)；同時納濾所需的壓力較低，可 以顯著降低能耗和運行成本。并且，高度濃縮后的納濾濃水，作為水處理助劑使用，可處理 鋁合金生產(chǎn)工藝中的高濁廢水、封孔含氟廢水，以及含磷廢水等，實現(xiàn)變廢為寶。

為讓本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對本實用 新型的具體實施方式
作詳細(xì)說明，其中圖1為根據(jù)本實用新型一實施例的鋁陽極氧化漂洗廢水的處理設(shè)備示意圖。圖2為根據(jù)本實用新型一實施例的鋁陽極氧化漂洗廢水的處理流程圖。
具體實施方式
在本實用新型下面描述的實施例中，針對鋁陽極氧化漂洗廢水，不經(jīng)過中和沉淀， 直接采用膜技術(shù)對其進(jìn)行處理，實現(xiàn)回用。在膜技術(shù)中，通過反滲透和納濾結(jié)合處理以實現(xiàn) 較高的廢水回收率。在濃水處理方面，本實用新型的實施例從整個鋁合金生產(chǎn)流程的角度 考慮，在分析了濃水成分的基礎(chǔ)上，將濃水使用到生產(chǎn)流程的其它工藝以實現(xiàn)利用目的。本實用新型的鋁陽極氧化漂洗廢水的處理及回用設(shè)備的實施例將結(jié)合圖1所示 設(shè)備和圖2所示的流程描述。首先，參照圖1所示，處理及回用設(shè)備配置了調(diào)節(jié)容器101、預(yù)處理裝置102、第一 反滲透(RO)裝置103、第二反滲透裝置105、納濾(NF)裝置104，這些部件之間根據(jù)流程所 需通過管路相互連通，并與鋁陽極氧化漂洗的漂洗水槽100連通。調(diào)節(jié)容器101用于實現(xiàn)pH值調(diào)節(jié)的功能。為此，調(diào)節(jié)容器101通常配備包括pH 在線儀表和自動加堿裝置的PH值調(diào)節(jié)裝置。預(yù)處理裝置102的功能是去除懸浮物、微生物、有機(jī)物等雜質(zhì)，使水質(zhì)滿足進(jìn)入反 滲透膜的要求。預(yù)處理裝置102通常可進(jìn)一步分為石英砂過濾器、活性炭過濾器、精密過 濾器等。對于水質(zhì)較差的鋁氧化漂洗廢水，可以在其后增加超濾處理器。預(yù)處理過程中一 般需要通過自動加藥裝置，在管路中加入殺菌劑和緩蝕阻垢劑等，也可用紫外殺菌的方式 替代殺菌劑的使用。反滲透裝置是采用膜處理技術(shù)進(jìn)行濃縮，以獲得部分水質(zhì)較高的產(chǎn)水。反滲透裝 置103的產(chǎn)水已經(jīng)滿足鋁氧化陽極的漂洗要求，可以回輸至漂洗槽100?？蛇x地，反滲透裝 置105進(jìn)一步將反滲透裝置103的部分產(chǎn)水純化，以制得純水?？梢岳斫猓M管圖1示出兩 個反滲透裝置，但是本實用新型的實施例可以只在使用反滲透裝置103的條件下工作。納濾裝置104可對反滲透裝置103的濃水進(jìn)一步處理，納濾的產(chǎn)水可以回流至調(diào) 節(jié)容器101，而納濾的濃水可以經(jīng)管路輸送到鋁合金生產(chǎn)流程的其它工藝所產(chǎn)生的廢水廢 液中，作為助凝劑使用。圖2為本實用新型一實施例的鋁陽極氧化漂洗廢水的處理流程圖。參照圖2所示， 該處理流程包括以下步驟步驟Si，將鋁氧化漂洗廢水自漂洗槽100中引入調(diào)節(jié)容器101，在調(diào)節(jié)容器100中 通過PH在線儀表和自動加堿裝置，調(diào)節(jié)廢水的pH。pH控制范圍以不損傷膜元件和保證廢 水中的鋁以離子狀態(tài)穩(wěn)定于水體中為標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)選在2-4之間。[0039]步驟S2，在預(yù)處理裝置102中對調(diào)節(jié)后的廢水通過一系列預(yù)處理手段，以去除包 含懸浮物、微生物、有機(jī)物的雜質(zhì)，使水質(zhì)滿足進(jìn)入反滲透膜的要求。承上述，在一實施例中，預(yù)處理的手段依次包括石英砂過濾、活性炭過濾、精密過 濾。在較佳實施例中，對于水質(zhì)較差的鋁氧化漂洗廢水，可以在其后增加超濾處理。預(yù)處理 過程中需要通過自動加藥裝置，加入殺菌劑和緩蝕阻垢劑等，也可用紫外殺菌的方式替代 殺菌劑的使用。步驟S3a，將經(jīng)過預(yù)處理的廢水用高壓泵輸入第一反滲透裝置103進(jìn)行反滲透處 理。第一反滲透裝置103的產(chǎn)水完全滿足漂洗水水質(zhì)要求，可經(jīng)產(chǎn)水出口直接回輸?shù)狡?槽100。并且，將第一反滲透裝置103的濃水經(jīng)濃水出口輸入到納濾裝置104中?？蛇x地，在步驟S3a，將至少部分第一反滲透裝置103的產(chǎn)水經(jīng)產(chǎn)水出口輸入到第 二反滲透裝置105。經(jīng)過二級反滲透處理，制成純水經(jīng)產(chǎn)水出口輸出，應(yīng)用于鋁合金生產(chǎn)過 程中的封孔等水質(zhì)要求高的生產(chǎn)工段。第二反滲透裝置105的濃水經(jīng)濃水接口回輸至調(diào)節(jié) 水箱101同漂洗廢水混合，提高回收率，并稀釋原水。步驟S4，在納濾裝置104中進(jìn)行采用納濾處理，去除絕大部分的金屬離子和硫酸 根。將納濾裝置104的產(chǎn)水經(jīng)產(chǎn)水出口回輸至調(diào)節(jié)水箱，同調(diào)節(jié)水箱中的漂洗廢水混合，由 于納濾產(chǎn)水水質(zhì)遠(yuǎn)優(yōu)于漂洗廢水原水水質(zhì)，該回流處理在提高廢水回收率的同時，對原水 進(jìn)行了一定程度的稀釋，減輕了反滲透裝置的負(fù)擔(dān)。另外，經(jīng)濃水出口輸出納濾裝置104的 濃水。步驟S5，將納濾裝置的濃水作為水處理助劑使用。納濾產(chǎn)生的濃水中含有較高濃 度的鋁離子，具有促進(jìn)懸浮顆粒物混凝沉降的效果。將該濃水作為水處理助劑，添加到鋁合 金生產(chǎn)過程的其他廢水中，可有助于提高廢水混凝沉淀的效果，并減少混凝劑的用量。在一個具體實施例中，將納濾濃水同鋁合金陽極氧化的冷封孔工藝的廢水混合， 鋁離子可以同封孔廢水中的氟離子在適當(dāng)條件下生成難溶絡(luò)合物，形成沉淀去除，其去除 效果優(yōu)于普通的聚氯化鋁混凝劑。在另一個具體實施例中，將納濾濃水添加到鋁合金生產(chǎn)過程產(chǎn)水的含磷廢水中， 在合適的PH條件下，可去除廢水中絕大部分的總磷，實現(xiàn)廢水達(dá)標(biāo)排放。具體地說，在鋁合 金生產(chǎn)過程中需要經(jīng)過拋光處理，除了機(jī)械拋光外，化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光中需要使用磷 酸或磷酸鹽，并隨廢水一起排出，納濾濃水可用于處理廢水中的磷。經(jīng)過上述對鋁陽極氧化漂洗廢水的處理流程，可以實現(xiàn)大部分廢水的回用，而高 度濃縮的含鋁濃液，可以替代部分混凝劑，用于其他廢水的處理，達(dá)到環(huán)境保護(hù)和變廢為寶 的雙重目的。綜上所述，本實用新型的鋁氧化漂洗廢水處理及回用設(shè)備與背景技術(shù)中提到的已 有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、舍棄了中和沉淀處理，大大簡化了鋁氧化漂洗廢水處理的流程，節(jié)省占地面積。2、鋁氧化漂洗廢水實現(xiàn)回用，廢水回收率高。大大減少企業(yè)污水處理的壓力或排
污費用。3、酸性條件進(jìn)水，解決了中性進(jìn)水容易因pH控制不準(zhǔn)確而導(dǎo)致膜污染的問題，也 不會產(chǎn)生鈣鎂結(jié)垢的問題，微生物的生長減慢，同時大幅減少堿的消耗。4、將反滲透技術(shù)同納濾技術(shù)相結(jié)合，利用納濾技術(shù)處理一級反滲透濃水，納濾產(chǎn)水回流，顯著提高膜處理系統(tǒng)的回收率，并減少反滲透進(jìn)水的污染物濃度，減輕系統(tǒng)負(fù)擔(dān)； 同時納濾所需的壓力較低，可以顯著降低能耗和運行成本。5、高度濃縮后的納濾濃水，作為水處理助劑使用，可處理高濁廢水、封孔含氟廢 水，以及含磷廢水等，實現(xiàn)變廢為寶。雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何 本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本 實用新型的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1. 一種鋁氧化漂洗廢水的處理及回用設(shè)備，包括調(diào)節(jié)容器，連通鋁氧化的漂洗槽，在該調(diào)節(jié)容器中調(diào)節(jié)鋁氧化漂洗廢水至預(yù)定PH值， 其中該預(yù)定PH值在2-4之間；預(yù)處理裝置，連通該調(diào)節(jié)容器，對調(diào)節(jié)后的廢水進(jìn)行預(yù)處理以去除包含懸浮物、微生 物、有機(jī)物的雜質(zhì)，使水質(zhì)滿足進(jìn)入反滲透膜的要求；第一反滲透裝置，具有入口、產(chǎn)水出口和濃水出口，第一反滲透裝置的入口連通預(yù)處理 裝置，第一反滲透裝置的產(chǎn)水出口連通漂洗槽以回用漂洗水；納濾裝置，具有入口、產(chǎn)水出口和濃水出口，納濾裝置的入口連接到第一反滲透裝置的 濃水出口，納濾裝置的產(chǎn)水出口連通調(diào)節(jié)容器以回流產(chǎn)水，納濾裝置的濃水出口連通到鋁 合金生產(chǎn)過程中氧化工藝的封孔工藝、或者化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光工藝的廢水槽中，以將 納濾裝置的濃水作為水處理助劑使用。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，還包括第二反滲透裝置，具有入口、產(chǎn)水出口和濃水出口，第二反滲透裝置的入口連通第一反 滲透裝置的產(chǎn)水出口，第二反滲透裝置的產(chǎn)水出口輸出純水，第二反滲透裝置的濃水出口 連通調(diào)節(jié)水箱，在第二反滲透裝置中將第一反滲透裝置的產(chǎn)水制成純水。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述調(diào)節(jié)容器中設(shè)有PH在線儀表和自動加 堿裝置，以在該調(diào)節(jié)容器中調(diào)節(jié)廢水的PH值。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述預(yù)處理裝置依次包括石英砂過濾器、 活性炭過濾器、精密過濾器。
專利摘要本實用新型涉及一種廢水回收率高的鋁氧化漂洗廢水的處理及回用設(shè)備。在該設(shè)備中，調(diào)節(jié)容器連通鋁氧化的漂洗槽，用來調(diào)節(jié)鋁氧化漂洗廢水pH值，至2-4之間。預(yù)處理裝置連通該調(diào)節(jié)容器，對調(diào)節(jié)后的廢水進(jìn)行預(yù)處理以去除包含懸浮物、微生物、有機(jī)物的雜質(zhì)，使水質(zhì)滿足進(jìn)入反滲透膜的要求。第一反滲透裝置具有入口、產(chǎn)水出口和濃水出口，第一反滲透裝置的入口連通預(yù)處理裝置，第一反滲透裝置的產(chǎn)水出口連通漂洗槽以回用漂洗水。納濾裝置具有入口、產(chǎn)水出口和濃水出口，納濾裝置的入口連接到該濃水出口，納濾裝置的產(chǎn)水出口連通調(diào)節(jié)容器以回流產(chǎn)水，納濾裝置的濃水出口連通到鋁合金生產(chǎn)過程中特定工藝的廢水槽中，以將納濾裝置的濃水作為水處理助劑使用。
文檔編號C02F103/16GK201785261SQ20092021568
公開日2011年4月6日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者潘宏杰 申請人:上海輕工業(yè)研究所有限公司