阳极氧化废水处理及回用技术

上海玉畔环保科技有限公司，杨如清，13918865498

一 设计基础

1.1废水性质  

某铝材厂新建3条手机零部件自动阳极氧化线生产废水，其中生产工艺流程，化学品，污染因子，污水分类及排量依据业主提供的资料(详见附件)

1.2设计水量

序号	废水类型	名称	分类水量（m3/h）	合计水量（m3/h）
A	含镍废水	含镍清洗水	7.2	7.5
		含镍母液、碱性母液	0.3
B	含磷废水	含磷清洗水	7.2	7.2
		含磷母液	委外
C	染色废水	染色清洗水	14.4	14.5
		染色母液	0.1
D	综合废水	含镍废水预处理出水	7.5	94.4
		含磷废水预处理出水	7.2
		染色废水预处理出水	14.5
		中水系统RO浓水	63.2
		脱脂除蜡母液预处理出水	2
E	中水回用	二次加工清洗废水	54	126.4
		研磨清洗废水	2
		自来水RO浓水	38
		其他	32.4
F	脱脂除蜡母液		2
总计	排放		94.4
	回用		63.2

 
注：1、化抛含磷母液、氧化母液、硝酸母液汇集到废酸母液收集池中，定期委托处理。
2、含镍母液和碱性母液汇集至含镍母液收集池中，定量注入含镍废水调节池。

2.3 进水水质

A）含镍废水进水指标：

污染因子	PH	CODcr	SS	Ni
指标上限	4.5-6	1500 mg/l	100 mg/l	80 mg/l

B）含磷废水进水指标

污染因子	PH	CODcr	SS	TP
指标上限	3-5	250 mg/l	100 mg/l	500 mg/l

C）染色废水进水指标

污染因子	PH	CODcr	SS	色度
指标上限	5-9	1400 mg/l	500 mg/l	5000倍

D）综合废水进水指标

污染因子	PH	CODcr	SS	TP	TN
指标上限	6-9	1000 mg/l	150 mg/l	5.0 mg/l	65mg/l

E）中水回用进水指标

污染因子	PH	CODcr	SS	TP	TN
指标上限	4-6	600 mg/l	150 mg/l	5.0 mg/l	70mg/l

F）脱脂除蜡进水指标

污染因子	PH	CODcr	SS	TP	TN
指标上限	3-7	40000 mg/l	2000 mg/l	500 mg/l	70mg/l

 

2.4 排放指标

2.4.1 废水排放指标

排放标准执行电镀行业废水排放标准《GB21900-2008》表2标准：

污染因子	PH	CODcr	SS	TP	TN	NH3-N	色度	Ni
指标上限	6-9	80 mg/l	50 mg/l	1.0 mg/l	20 mg/l	15 mg/l	30倍	0.5 mg/l

 

2.4.2 回用水指标

污染因子	PH	电导率	TDS	CODcr	SS	TP	TN	色度
指标上限	6-9	300us/cm	300mg/l	50mg/l	30 mg/l	0.5 mg/l	10 mg/l	15倍

 

第三章  工艺设计

3.1污染因子分析

1. CNC加工中心金属切削使用的乳化液主要成分为基础油（5＃、7＃、10＃机油、磺化蓖麻油等）乳化剂（磺酸钠、十二烷基磺酸钠、油酸皂等表面活性剂）防锈剂（三乙醇胺、亚硝酸钠、苯甲酸钠、磷酸二钠等）防腐剂（苯酚、四氯酚、硫代水杨酸钠等），产生的废乳化液单独收集后委外处置；
2. 二次加工研磨清洗废水主要污染因子为抛光膏（化学成分：氧化铝、氧化铁、二氧化硅、脂肪酸/蜡/油），超声波除蜡采用助剂、脂肪酸、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺；超声波脱脂废水主要污染因子为脱脂剂（十水合四硼酸钠，焦磷酸钠、碳酸钠）；超声波清洗剂（脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基糖苷、硫酸钠、柠檬酸钠、柠檬酸）活性剂（Sodiumisoalkylsulphate solution、乙氧基化-C12-18-醇），其特点是污染因子较复杂，生物降解速率小，宜除磷预处理后排至综合生化处理系统。
3. 阳极线超声波脱脂母液主要污染因子为脱脂剂（十水合四硼酸钠，焦磷酸钠、碳酸钠）清洗剂（化学成分：脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基糖苷、硫酸钠、柠檬酸钠、柠檬酸）活性剂（化学成分：Sodiumisoalkylsulphate solution、乙氧基化-C12-18-醇），单独收集后排入综合废水。
4. 化抛（含磷）母液主要污染因子为磷酸、较高AL³⁺，浓度高酸性强，单独收集后委外处置。
5. 阳极母液主要污染因子为硫酸及草酸（苯六羧酸）较高AL³⁺，单独收集后委外处置。
6. 硝酸母液（中和活化）主要污染因子为硝酸、较低AL³⁺，为防止TN超标，单独收集后委外处置。
7. 碱性母液主要污染因子为NaOH，排入到含镍母液收集池，与含镍母液中和。
8. 染色母液主要污染因子为偶氮系酸性染料及磺基水杨酸，单独收集后混入染色废水中处置。
9. 封孔含镍母液主要污染因子为醋酸镍，单独收集后混入含镍废水中处置。
10. 含磷废水特点：该废水中TP平均浓度约100mg/L,宜单独采用物化预处理除磷除铝工艺，再排至综合生化处理系统。
11. 染色废水特点：脱色预处理后排入综合处理系统。
12. 含镍废水特点：由于含一类污染物Ni，须单独处理后排放。
13. 综合废水特点：综合废水包括二次加工清洗废水、阳极含磷废水、综合酸碱清洗废水及染色预处理出水。其特点是有少量的悬浮物，含一定量的COD、NH₃-N、TP等有机物，宜采用预处理＋生化处理。
14. 本工程废水的酸碱度变化大，预处理的药剂种类较多，关键在于投药精确，宜采用自动控制，特别是PH值的控制。
15. 根据以上污染因子的分析，综合考虑达标要求、投资、运行成本控制、占地面积等因素，再结合同类工程的经验教训，本设计根据各股废水的特点进行分类处理：共分8股母液，6股废水:

A：含镍废水单独处理系统
B：含磷废水预处理系统
C：染色废水预处理系统
D：综合废水处理系统
E：中水回用处理系统
F：脱脂除蜡母液预处理系统

 

3.2工艺设计流程简图(详细如附件图纸)

 

3.3工艺流程说明

3.3.1含镍废水工艺流程说明

镍封孔后清洗废水废水自流进入含镍废水调节池，池满后，由液位控制提升泵输送至PH调节池，通过PH自动控制加入氢氧化钠，使PH调节至10以上，利用氢氧跟与镍离子生产沉淀的原理，将磷从废水中沉淀下来，考虑到会有部分非离子态的镍存在或部分游离态的镍离子不能完全沉淀，PH调节池出水再进入反应池中，加入重捕剂使镍含量降低至1PPM以下，后续再通过添加PAC和PAM进行混凝沉淀反应，生产的絮凝物在沉淀池沉降后，实现泥水分离，上清液进入中和池，中和池经过硫酸回调至中性后，由泵打入水解酸化池，水解酸化出水进入生物接触氧化池，再经过二沉池污泥回流，生化上清液进入中间水箱，通过增压泵输送至石英砂过滤器过滤掉悬浮物后，再继续进入离子交换树脂罐，将废水中的微量镍吸附至0.5PPM以下。同时保证出水镍达标的稳定性。
镍沉淀池沉淀下来的镍泥定时自流排放至含镍污泥池中，污泥池满，开启压滤泵将泥压送至镍系板框压滤机进行脱水，滤液进入综合废水调节池，干泥卸后堆放至含镍污泥堆置室，定期外运委托有资质的处理单位处置。

3.3.2 含磷废水工艺流程说明

含磷废水来自与化抛后清洗废水。废水呈酸性，主要污染物为磷酸，硝酸和硫酸，含磷废水自流进入含磷废水调节池中，池满后，由液位控制含磷废水提升泵，输送至PH调节池中，通过PH自动控制加入氢氧化钠，使PH调节至10以上，再进入反应池中，再加入氯化钙，利用钙离子与磷酸根生产沉淀的原理，将磷从废水中沉淀下来，后续再通过添加PAC和PAM进行混凝沉淀反应，生产的絮凝物在沉淀池沉降后，实现泥水分离，上清液进入综合废水调节池。
沉淀下来的污泥定时自流排放至含磷污泥池中，污泥池满，开启压滤泵将泥压送至磷系板框压滤机进行脱水，滤液进入综合废水调节池，干泥卸后堆放至含磷污泥堆置室，定期外运委托有资质的处理单位处置。

3.3.3染色废水工艺流程说明

染色废水自流进入染色废水调节池，池满后，由液位控制提升泵输送至组合式气浮系统，通过调节PH，添加PAC和PAM进行混凝沉淀反应，生产的絮凝物流入气浮机浮选池内，气浮机产生的微气泡将其浮起，通过刮泥机将浮渣刮入综合污泥池中，气浮中部的清水进入酸碱清洗废水调节池内。进一步通过酸碱清洗废水处理系统深度处理。

3.3.4综合废水工艺流程说明

综合废水主要来源于除腊清洗水，脱脂清洗废水，研磨清洗废水，含磷废水预处理出水，这几股水汇集至综合废水调节池内，待池满，由液位控制提升泵输送至PH调节池，通过调节PH，添加PAC和PAM进行混凝沉淀反应，生产的絮凝物在沉淀池沉降后，实现泥水分离，上清液进入中和池，中和池经过硫酸回调至中性后，由泵打入缺氧池，缺氧池出水进入好氧池，再经过二沉池污泥回流，生化上清液进入PH调节池，混凝池，通过用氢氧化钠调节PH，加入PAC,PAM反应后，自流进入生化气浮系统。气浮出水进气浮产水箱，通过增压泵输送至石英砂过滤器过滤掉悬浮物后。砂滤出水经明渠排放槽后达标排放。

3.3.5中水回用工艺流程说明

中水回用采用酸碱清洗水和印染废水预处理出水。酸碱清洗废水和印染废水预处理出水混合在酸碱废水调节池内，池满后，由液位控制提升泵输送至PH调节池，通过PH自动控制加入氢氧化钠，将PH调节至8-9以上，同时添加PAC和PAM进行混凝沉淀反应，生产的絮凝物在沉淀池沉降后，实现泥水分离，上清液进入中和池，中和池经过硫酸回调至中性后，由泵打入水解酸化池，水解酸化出水进入生物接触氧化池，再经过MBR反应池，MBR出水出水通过抽吸泵将水输送至MBR产水池内，MBR出水再通过超滤系统，进一步降低废水悬浮物，且保证进入后续RO系统的废水浊度达到进膜要求，延长膜的使用寿命。超滤系统出水进入超滤产水箱，超滤产水经过增压泵输送至保安过滤器后，由高压泵压入反渗透组件中，RO产水进入回用水池，回用水通过恒压变频供水系统输送至车间各用水点。浓水进入综合废水处理系统的水解酸化池内，随综合废水进入深度处理系统。
中水回用系统产生的污泥排放至综合污泥池中，污泥池满，开启压滤泵将泥压送至综合污泥板框压滤机进行脱水，滤液进入综合废水调节池，干泥卸后堆放至综合污泥堆置室，定期外运委托有资质的处理单位处置。
 

3.3.6脱脂母液预处理工艺流程说明

除蜡母液和脱脂母液定期排放至脱脂母液收集池内，每排放一次，开启母液提升泵，将母液提升至油水分离器中，经过油水分离后，废水进入混凝池，采用石灰混凝沉淀，乳化油与石灰形成混凝沉淀物，再经过絮凝池添加PAM，生成大絮凝矾花后，由压滤泵将其直接压入油系压滤机中。滤液进入染色废水调节池，与染色废水进入染色废水处理系统。压滤后的污泥堆置在综合污泥房，定期外运委托有资质的处理单位处置。

分享：