專利名稱：鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法，屬于對金屬表面處理過程中產(chǎn)生的廢水的分類處理工藝。
背景技術(shù)：
在鋁制品，例如鋁型材，其表面處理工藝一般經(jīng)歷八道步驟，即硫酸除油、三酸處理、氟化氫銨酸洗、堿洗、硝酸中和、硫酸陽極氧化、鍍鎳以及醋酸鎳封孔。每一步驟均會(huì)產(chǎn)生廢水，基于環(huán)保和節(jié)能的需求，需要將這些廢水加以處理并回收利用，以降低水的消耗并控制環(huán)境污染?，F(xiàn)有技術(shù)的處理方法是將各道步驟的廢水集中處理，經(jīng)石灰中和至中性后，經(jīng)板框壓濾排放。這種廢水的處理方法成本高、回收利用的價(jià)值低。發(fā)明專利CN200810028546. 2公開了一種更有價(jià)值的處理方法，這種方法將不同種類污染物進(jìn)行分類，以便根據(jù)具體廢水選擇合適的處理方式。但是在該文獻(xiàn)中，僅涉及到對鉻和氟的處理， 在實(shí)際的鋁制品表面處理過程中，污染物不僅僅在于此。如何采用一種統(tǒng)一的方式，將鋁制品表面處理的所有步驟產(chǎn)生的污染廢水進(jìn)行整體處理，在采用較少的助劑和較少的能量消耗的情況下完成回收處理，是現(xiàn)有技術(shù)尚不能解決的技術(shù)問題。介于此，現(xiàn)有技術(shù)有進(jìn)一步改進(jìn)之必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案。一種鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法，其特征在于由以下步驟組成
A :硫酸除油漂洗廢水、三酸處理漂洗廢水、硝酸中和漂洗廢水、硫酸陽極氧化漂洗廢水以及堿洗漂洗廢水的綜合處理
第一步，采用微波脫油技術(shù)除去硫酸除油漂洗廢水中的油類，
第二步，將脫油后的硫酸除油漂洗廢水、三酸處理漂洗廢水、硝酸中和漂洗廢水、硫酸陽極氧化漂洗廢水混合，并加入堿洗漂洗廢水至混合液的PH為4-5，并在每噸混合后的廢水中加入2-5Kg的磷酸三鈉和濃度為O. 1-0. 4%的聚丙烯酰胺溶液3. 5-6L，過濾沉淀物后的水返回至各用水點(diǎn)循環(huán)使用；
B :氟化氫銨酸洗漂洗廢水以及堿洗漂洗廢水的綜合處理
氟化氫銨酸洗漂洗廢水加入堿洗漂洗廢水至混合液的PH值為5-9，并在每噸混合后的廢水中加入濃度為O. 1-0. 4%的聚丙烯酰胺溶液3. 5-6L，過濾沉淀物后的水返回至各用水點(diǎn)循環(huán)使用；
C :鍍鎳漂洗廢水、醋酸鎳封孔漂洗廢水的混合處理
混合鍍鎳漂洗廢水、醋酸鎳封孔漂洗廢水，每噸混合廢水中加入8-16Kg的濃度為10-30%的用于破壞絡(luò)合物的雙氧水、l_7Kg用于沉淀鎳離子的碳酸氫鈉，過濾沉淀物后的水返回至各用水點(diǎn)循環(huán)使用。步驟A中，本發(fā)明對鋁制品表面處理的不同步驟產(chǎn)生的廢水采用相互作用、分類處理的方式。硫酸除油漂洗廢水、三酸處理漂洗廢水、硝酸中和漂洗廢水、硫酸陽極氧化漂洗廢水均顯酸性，將其與堿洗漂洗廢水中和可以控制水的酸堿度；采用磷酸根離子用于鋁、鈣、鎂離子的沉淀，而聚丙烯酰胺的絮凝作用可以提高沉淀效果。步驟B中，由于金屬鋁為兩性金屬，同時(shí)溶于酸和強(qiáng)堿，所以在氟化氫銨酸洗漂洗廢水和堿洗漂洗廢水中，鋁均以離子形式存在。但是當(dāng)這兩種漂洗廢水混合之后，磷酸鋁和氟化鋁會(huì)從中性的混合液中沉淀出來。步驟C中，鍍鎳漂洗廢水和醋酸鎳封孔漂洗廢水的混合是便于同時(shí)處理，所以不限定其組分比。而在步驟A和步驟B中，溶液各組分的比例主要通過其酸堿度控制，使混合液的酸堿度符合要求，處理結(jié)果將是理想的。 本發(fā)明的這種鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法，所述步驟A的第一步中，微波脫油技術(shù)采用功率2-5Kw，頻率915MHz的微波輻照，輻照時(shí)間為1_5分鐘。微波技術(shù)替代傳統(tǒng)的除油技術(shù)設(shè)備脫除硫酸除油漂洗廢水中的礦物油，不僅節(jié)能，而且脫油率高達(dá)99%,確保了回收產(chǎn)品的質(zhì)量。本發(fā)明的這種鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法，步驟C中反應(yīng)時(shí)間為10-40分鐘，加熱溫度為75-97攝氏度。為了提高雙氧水的作用效果，有必要在加熱條件下進(jìn)行并控制反應(yīng)時(shí)間。本發(fā)明的這種鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法，步驟A的第二步中加入磷酸三鈉后混合液的PH值為5-9。磷酸三鈉呈堿性，所以將其添加至混合液后較佳的控制整個(gè)混合液的堿度，偏堿的混合液會(huì)提高處理效果。在本發(fā)明的這種鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法中，在步驟A、B或C中，采用反滲透裝置對處理過的水進(jìn)行深度凈化，以降低離子在水中的富集。由于經(jīng)過本發(fā)明處理后的水用于循環(huán)利用，為重要的要求是在以后的使用過程中，不能對鋁制品的表面處理效果產(chǎn)生不利影響，所以該后續(xù)處理為優(yōu)選而非必要。在本發(fā)明的這種鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法中，堿洗漂洗廢水在使用前先過濾其中的固體雜質(zhì)。雖然在每一步驟完成后都會(huì)過濾沉淀物，但是堿洗漂洗廢水中的固態(tài)雜質(zhì)會(huì)對后續(xù)反應(yīng)產(chǎn)生一定的影響，因此優(yōu)選的在混合前添加過濾步驟。實(shí)施本發(fā)明的這種鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法，具有以下有益效果針對表面處理所有的步驟產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理，形成一套整體工藝流程，易于企業(yè)使用；而且較大程度的利用各種廢水的性質(zhì)，相互反應(yīng)、相互沉淀可以減少助劑的使用，降低成本。具體的
I、采用本發(fā)明所述方法處理后的水中離子總濃度在1600-2100mg/L以內(nèi)、水的硬度小于200mg/L (以鈣計(jì))、pH值在6-8 (偏堿)之間，低于現(xiàn)有技術(shù)并且符合再利用的要求。2、處理后的廢水可直接返回各工序再用，除了因蒸發(fā)產(chǎn)品帶走的水外，無廢水外排，實(shí)現(xiàn)廢水零排放，廢水中重復(fù)利用率> 90%，節(jié)約了水資源及其費(fèi)用。3、提取廢水中的磷酸、鋁離子、鎳離子、氟離子和鋁酸鈉制成化工產(chǎn)品出售，可以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。4、實(shí)施本工藝后無廢渣外排，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度和其他費(fèi)用。
5、投資低，運(yùn)行費(fèi)用低，操作簡便，設(shè)備易于維護(hù)。


圖I為本發(fā)明的鋁制品表面處理各個(gè)工藝的簡表；
圖2為本發(fā)明的鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法步驟A的示意 圖3為本發(fā)明的鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法步驟B的示意 圖4為本發(fā)明的鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法步驟C的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳述。 參照圖1，鋁型材表面的八道步驟的分別標(biāo)記如下，即硫酸除油P1、三酸處理P2、氟化氫銨酸洗P3、堿洗P4、硝酸中和P5、硫酸陽極氧化P6、鍍鎳P7以及醋酸鎳封孔P8。由于步驟的不同，在不同步驟中產(chǎn)生的廢水種類也各不相同。其中，在硫酸除油漂洗廢水Wl中除含礦物油外，還有硫酸及鋁離子等；三酸處理漂洗廢水W2中除含三種酸外還含有鋁離子、鎂離子等；氟化氫銨酸洗漂洗廢水W3中含有鋁離子、氟離子、銨離子等；堿洗漂洗廢水W4中主要含氫氧化鈉、鋁酸鈉及其他金屬離子(主要來源于鋁材)；硝酸中和漂洗廢水W5中含有硝酸和鋁離子；硫酸陽極氧化漂洗廢水W6除含有硫酸外還含有少量鋁離子；鍍鎳漂洗廢水W7含有硫酸鹽和鎳離子；醋酸封孔漂洗廢水W8中主要含醋酸根、鎳離子和少量有機(jī)物。對應(yīng)圖1，圖2至4分別展示了本發(fā)明的鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法的A、B、C三個(gè)步驟的示意圖。A、B、C三個(gè)步驟相對獨(dú)立，其前后順序是書寫上的安排，不體現(xiàn)實(shí)際的先后操作。A :第一步，采用功率2-5Kw，頻率915MHz的微波輻照，輻照時(shí)間為1_5分鐘以除去硫酸除油漂洗廢水中的油類。第二步，凈化堿洗漂洗廢水中的沉淀。第三步，將脫油后的硫酸除油漂洗廢水、三酸處理漂洗廢水、硝酸中和漂洗廢水、硫酸陽極氧化漂洗廢水混合，并加入堿洗漂洗廢水中和至PH為4-5，并在每噸混合后的廢水中加入2-5Kg的磷酸三鈉和濃度為O. 1-0. 4%的聚丙烯酰胺溶液3. 5-6L。反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度不做限定，在常溫下充分沉淀即可。過濾沉淀物后的水返回至Pl至P8循環(huán)使用。除油操作在除油設(shè)備al中完成，混合液的反應(yīng)在容器a2中進(jìn)行，反應(yīng)后依次進(jìn)行沉淀凈化和反滲透a3。第一助劑包括磷酸三鈉和聚丙烯酰胺，其可以是溶液形式。進(jìn)入容器a2的硫酸除油漂洗廢水、三酸處理漂洗廢水、硝酸中和漂洗廢水、硫酸陽極氧化漂洗廢水的混合比例不受限制，但是限定在加入堿洗漂洗廢水后的PH值在4-5之間，加入磷酸三鈉后調(diào)整混合液的PH值為5-9。B :氟化氫銨酸洗漂洗廢水加入凈化沉淀后的堿洗漂洗廢水，中和至pH值為5-9，并在每噸混合后的廢水中加入濃度為O. 1-0. 4%的聚丙烯酰胺溶液3. 5-6L。反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度不做限定，在常溫下充分沉淀即可。過濾沉淀物后的水返回至Pl至P8循環(huán)使用。類似于步驟A，反應(yīng)在容器bl中進(jìn)行，反應(yīng)后依次進(jìn)行沉淀凈化和反滲透b2。第二助劑可以是3. 5-24g的聚丙烯酰胺，或者3. 5-6L的濃度為O. 1-0. 4%的聚丙烯酰胺溶液。
C :混合鍍鎳漂洗廢水、醋酸鎳封孔漂洗廢水，每噸混合廢水中加入8_16Kg的濃度為10-30%的用于破壞絡(luò)合物的雙氧水、l_7Kg用于沉淀鎳離子的碳酸氫鈉，反應(yīng)時(shí)間為10-40分鐘。過濾沉淀物后的水返回至Pl至P8循環(huán)使用。反應(yīng)在容器Cl中進(jìn)行，容器提供75-97攝氏度的反應(yīng)條件，反應(yīng)后依次進(jìn)行沉淀凈化和反滲透c2。第三助劑包括相互隔離的雙氧水和碳酸氫鈉。為了更好的理解本發(fā)明，現(xiàn)提供如下實(shí)施例。實(shí)施例一
SlOl :取硫酸除油漂洗廢水200ml，在功率4Kw，頻率915MHz的微波爐中照射2分鐘，用分液漏斗進(jìn)行水、油分離，除去約2. 5ml的油。S102 :將微波除油后的水150ml、三酸漂洗廢水150ml、硫酸陽極氧化漂洗廢水150ml和硝酸中和漂洗廢水150ml混合后加入預(yù)先過濾凈化的堿洗漂洗廢水120ml，攪拌中 和并加入磷酸三鈉2. 5和聚丙烯酰銨(濃度O. 1%)水溶液5ml，廢水pH值為7. 5，離心過濾獲得磷酸鋁24. 5g，過濾出水測定其硬度為95. 4mg/L，符合循環(huán)利用的要求。S103 :將氟化氫銨酸洗漂洗廢水200ml加入預(yù)先過濾凈化的堿洗漂洗廢水54ml，廢水的pH值約為7，離心過濾獲得氟化鋁2. lg，過濾出水測定其硬度為84. 7mg/L，符合循環(huán)利用的要求。S104 :將鍍鎳、醋酸鎳封孔廢水各250ml混合加入雙氧水(10%) IOg攪拌10分鐘，在加熱條件下(85攝氏度)加入碳酸氫鈉3. 5g，廢水pH值調(diào)為9，有離心過濾，過濾獲得的堿式碳酸鎳3. Sg，過濾出水測定其硬度為93. 4mg/L，符合循環(huán)利用的要求。實(shí)施例二
S201 :取硫酸除油漂洗廢水200ml，在功率2Kw，頻率915MHz的微波爐中照射I分鐘，用分液漏斗進(jìn)行水、油分離，除去約2. Iml的油。S202 :將微波除油后的水150ml、三酸漂洗廢水120ml、硫酸陽極氧化漂洗廢水150ml和硝酸中和漂洗廢水150ml混合后加入預(yù)先過濾凈化的堿洗漂洗廢水150ml，攪拌中和并加入3. 5g磷酸三鈉和聚丙烯酰銨(濃度O. 1%)水溶液2. 5ml，廢水pH值為9，離心過濾獲得磷酸鋁25. 3g，過濾出水測定其硬度為101. 7mg/L，符合循環(huán)利用的要求。S203 :將氟化氫銨酸洗漂洗廢水IOOml加入預(yù)先過濾凈化的堿洗漂洗廢水40ml，廢水的pH值為9，離心過濾獲得氟化鋁I. 4g,過濾出水測定其硬度為80. 3mg/L,符合循環(huán)利用的要求。S204 :將鍍鎳、醋酸鎳封孔廢水各250ml混合后加入濃度為10%的雙氧水10g，攪拌10分鐘，在加熱條件下(97攝氏度)加入堿式碳酸鈉2g，廢水pH值為7，有離心過濾，過濾獲得的堿式碳酸鎳3. 3g，過濾出水測定其硬度為100. lmg/L，符合循環(huán)利用的要求。實(shí)施例三
S301 :取硫酸除油漂洗廢水200ml，在功率5Kw，頻率915MHz的微波爐中照射5分鐘，用分液漏斗進(jìn)行水、油分離，除去約2. 7ml的油。S302 :將微波除油后的水150ml、三酸漂洗廢水150ml、硫酸陽極氧化漂洗廢水150ml和硝酸中和漂洗廢水150ml混合后加入預(yù)先過濾凈化的堿洗漂洗廢水100ml，攪拌中和并加入磷酸三鈉I. 5g和聚丙烯酰銨(濃度O. 4%)水溶液4ml，廢水pH值為5，離心過濾獲得磷酸鋁23. 6g，過濾出水測定其硬度為101. 4mg/L，符合循環(huán)利用的要求。
S303 :將氟化氫銨酸洗漂洗廢水200ml加入預(yù)先過濾凈化的堿洗漂洗廢水40ml，廢水的PH值約為5，離心過濾獲得氟化鋁I. Sg,過濾出水測定其硬度為93. 4mg/L,符合循環(huán)利用的要求。S304 :將鍍鎳、醋酸鎳封孔廢水各250ml混合加入雙氧水(10%)4g攪拌20分鐘，在加熱條件下(75攝氏度)加入碳酸氫鈉O. 5g，廢水pH值調(diào)為6，有離心過濾，過濾獲得的堿 式碳酸鎳2. 6 g，過濾出水測定其硬度為103 mg/L，符合循環(huán)利用的要求。
權(quán)利要求
1.一種鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法，其特征在于由以下步驟組成 A :硫酸除油漂洗廢水、三酸處理漂洗廢水、硝酸中和漂洗廢水、硫酸陽極氧化漂洗廢水以及堿洗漂洗廢水的綜合處理 第一步，采用微波脫油技術(shù)除去硫酸除油漂洗廢水中的油類， 第二步，將脫油后的硫酸除油漂洗廢水、三酸處理漂洗廢水、硝酸中和漂洗廢水、硫酸陽極氧化漂洗廢水混合，并加入堿洗漂洗廢水至混合液的PH為4-5，并在每噸混合后的廢水中加入2-5Kg的磷酸三鈉和濃度為O. 1-0. 4%的聚丙烯酰胺溶液3. 5-6L，過濾沉淀物后的水返回至各用水點(diǎn)循環(huán)使用； B :氟化氫銨酸洗漂洗廢水以及堿洗漂洗廢水的綜合處理 氟化氫銨酸洗漂洗廢水加入堿洗漂洗廢水至混合液的PH值為5-9，并在每噸混合后的廢水中加入濃度為O. 1-0. 4%的聚丙烯酰胺溶液3. 5-6L，過濾沉淀物后的水返回至各用水點(diǎn)循環(huán)使用； C :鍍鎳漂洗廢水、醋酸鎳封孔漂洗廢水的混合處理 混合鍍鎳漂洗廢水、醋酸鎳封孔漂洗廢水，每噸混合廢水中加入8-16Kg的濃度為10-30%的用于破壞絡(luò)合物的雙氧水、l_7Kg用于沉淀鎳離子的碳酸氫鈉，過濾沉淀物后的水返回至各用水點(diǎn)循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法，其特征在于，所述步驟A的第一步中，微波脫油技術(shù)采用功率2-5Kw，頻率915MHz的微波輻照，輻照時(shí)間為1-5分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法，其特征在于，步驟C中反應(yīng)時(shí)間為10-40分鐘，加熱溫度為75-97攝氏度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法，其特征在于，步驟A的第二步中加入磷酸三鈉后混合液的PH值為5-9。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法，其特征在于，在步驟A、B或C中，采用反滲透裝置對處理過的水進(jìn)行深度凈化，以降低離子在水中的富集。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法，其特征在于，堿洗漂洗廢水在使用前先過濾其中的固體雜質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋁制品表面處理產(chǎn)生的廢水的處理方法，其實(shí)現(xiàn)了對鋁制品表面處理各個(gè)步驟的產(chǎn)生的廢水的處理。處理過程產(chǎn)生的廢水包括硫酸除油漂洗廢水、三酸處理漂洗廢水、氟化氫銨酸洗漂洗廢水、堿洗漂洗廢水、硝酸中和漂洗廢水、硫酸陽極氧化漂洗廢水、鍍鎳漂洗廢水、醋酸封孔漂洗廢水。針對表面處理所有的步驟產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理，形成一套整體工藝流程，易于企業(yè)使用；而且較大程度的利用各種廢水的性質(zhì)，相互反應(yīng)、相互沉淀可以減少助劑的使用，降低成本。
文檔編號C02F1/72GK102795722SQ20121028910
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者張宏智, 李漢琨, 張迎生 申請人:張宏智, 李漢琨