一、废水来源特点
(一)阳极氧化废水来源特点
阳极氧化过程
在铝及铝合金的阳极氧化工艺中,铝制品作为阳极,在电解液(通常是硫酸溶液)中通电进行氧化反应。这个过程会导致铝不断溶解进入溶液,使废水中含有高浓度的铝离子。例如,铝与硫酸反应生成硫酸铝和氢气,硫酸铝溶解在电解液中,后续清洗时就会进入废水。
同时,电解液中的硫酸在长时间使用后也会被带出,使废水呈酸性,pH 值一般在 2 - 5 之间。
着色和封孔工序
如果采用含重金属的着色剂(如镍盐、锡盐、铜盐等)进行着色,或者使用含有重金属的封孔剂,废水就会含有这些重金属离子。这些重金属离子对环境和人体健康危害较大。
此外,着色和封孔过程中还可能会有添加剂、表面活性剂等物质进入废水,增加了废水成分的复杂性。
(二)酸洗废水来源特点
酸洗目的导致废水产生
酸洗主要是为了去除金属表面的氧化皮、铁锈等杂质。在酸洗过程中,通常使用盐酸、硫酸等酸性溶液。例如,钢铁酸洗时,铁锈(主要成分是三氧化二铁和氢氧化铁)与盐酸反应生成氯化铁和水,反应后的酸性溶液在清洗金属表面时就形成了酸洗废水。
这些废水中含有大量的酸和溶解的金属离子,如铁离子、亚铁离子等。废水中酸的浓度根据酸洗工艺和酸洗时间等因素而不同,一般 pH 值在 1 - 3 左右。
酸洗工艺和设备的影响
酸洗过程中,如果酸洗槽的密封性不好,酸液容易泄漏,增加废水的产生量和处理难度。
同时,酸洗后的漂洗过程也会产生大量废水。为了将金属表面的酸洗液彻底清洗干净,通常需要多次漂洗,这使得漂洗废水的体积较大,且其中酸和金属离子的浓度会随着漂洗次数的增加而逐渐降低。
(三)碱洗废水来源特点
碱洗工艺及应用场景
碱洗常用于去除油脂、油污以及一些酸性污染物。例如,在金属加工前,为了清除金属表面的油污,会使用氢氧化钠、碳酸钠等碱性溶液进行清洗。油脂在碱性条件下发生皂化反应,生成可溶于水的脂肪酸盐和甘油。
这些含有脂肪酸盐、甘油和剩余碱液的溶液在清洗后就形成了碱洗废水。碱洗废水一般呈碱性,pH 值通常在 9 - 12 之间。
清洗过程废水特性
由于碱洗过程中需要足够的清洗水来确保清洗效果,所以会产生大量废水。而且,碱洗废水除了含有碱和皂化产物外,还可能含有从被清洗物体表面冲刷下来的杂质,如金属屑、灰尘等,使废水成分较为复杂。
二、废水处理案例
(一)阳极氧化废水处理案例
案例背景
某铝型材加工厂,阳极氧化生产线日产生废水约 200m³。废水中主要含有硫酸、铝离子(浓度约为 300 - 500mg/L),还有少量镍离子(浓度约为 10 - 20mg/L)来自着色工序。废水 pH 值约为 3 - 4。
处理工艺
采用 “中和 - 化学沉淀 - 混凝 - 过滤 - 生物处理” 工艺。
首先,向废水中加入石灰乳进行中和反应,调节 pH 值至 7 - 8 左右,使废水中的酸得到中和,同时铝离子和镍离子开始形成氢氧化物沉淀。
接着,加入硫化钠进一步沉淀镍离子,确保镍离子的去除率达到排放标准。然后加入聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)进行混凝反应,使废水中的细小颗粒和胶体物质凝聚成较大的絮体,便于沉淀分离。
混凝后的废水通过砂滤和活性炭过滤,进一步去除悬浮物和有机物。最后,经过生物处理单元(如生物接触氧化池),利用微生物进一步降解废水中的有机物,确保出水水质达标。
处理效果
经过上述处理后,废水的 pH 值稳定在 7 - 8 之间,铝离子浓度低于 10mg/L,镍离子浓度低于 0.1mg/L,化学需氧量(COD)低于 50mg/L,达到了当地的排放标准。处理后的水部分回用,用于车间的冲洗等环节,减少了新鲜水的使用量。
(二)酸洗废水处理案例
案例背景
某钢铁厂酸洗车间,每天产生酸洗废水约 500m³。废水中主要含有盐酸、硫酸,以及大量铁离子(总铁浓度约为 800 - 1000mg/L),废水 pH 值约为 1 - 2。
处理工艺
采用 “中和 - 氧化 - 沉淀 - 过滤” 工艺。
首先,通过加入氢氧化钠溶液进行中和反应,将废水 pH 值调节至 7 - 8。在中和过程中,铁离子形成氢氧化铁沉淀。
然后,向废水中加入过氧化氢进行氧化处理,将亚铁离子氧化为铁离子,进一步提高铁的沉淀效果。氧化后的废水进入沉淀池,沉淀时间约为 2 - 3 小时,使氢氧化铁沉淀充分。
沉淀后的上清液通过石英砂过滤器和活性炭过滤器进行过滤,去除残留的悬浮物和有机物,使出水清澈透明。
处理效果
经过处理后,废水的 pH 值在 7 - 8 之间,铁离子浓度低于 5mg/L,出水达到了钢铁工业水污染物排放标准。处理后的水可以回用于车间的漂洗等环节,降低了工厂的用水成本。
(三)碱洗废水处理案例
案例背景
某机械加工厂,碱洗工序日产生废水约 100m³。废水主要含有氢氧化钠、碳酸钠,以及脂肪酸盐和甘油等皂化产物,pH 值约为 10 - 11。
处理工艺
采用 “中和 - 混凝 - 气浮 - 生化处理” 工艺。
首先,用硫酸对废水进行中和,调节 pH 值至 7 - 8。中和后的废水加入聚合硫酸铁(PFS)和 PAM 进行混凝反应,使废水中的脂肪酸盐、甘油和杂质形成絮体。
然后,采用气浮法将絮体去除,气浮装置通过向水中注入微小气泡,使絮体附着在气泡上,上浮到水面后被刮除。最后,废水进入生化处理单元(如活性污泥法),利用微生物分解废水中剩余的有机物。
处理效果
经过处理后,废水的 pH 值在 7 - 8 之间,化学需氧量(COD)降低了约 80%,出水达到了当地的污水排放标准。处理后的水可用于厂区的绿化灌溉等。
热门跟贴