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陽極氧化廢水處理及中水回用工程實踐
2020-07-11
陽極氧化技術作為電鍍行業表面處理中常見且主要的技術,陽極氧化廢水處理在電鍍行業中應用廣泛。通常,金屬構件如鋁件等,為了具有更好的表面特性及光澤度,大部分都需經過陽極氧化處理工序,在其表面覆蓋一層致密且具有一定光澤度的金屬氧化物薄膜,如鎳膜等。在陽極氧化過程中,通常將待鍍的金屬如鎳等作為陽極,而將被鍍的金屬構件如鋁件等作為陰極,利用電化學法使處于陽極的待鍍金屬失去電子成為鎳離子后,在電場作用下覆蓋到被鍍的金屬構件上,從而完成對被鍍金屬構件的電鍍過程。

通常情況下,在陽極氧化廢水處理工序之前需要對金屬構件利用酸堿進行除油,在陽極氧化之后,則需要對鍍件金屬構件進行表面封孔處理。目前,大多數的電鍍企業多采用醋酸鎳作為封孔劑。在此過程中,企業會產生大量的除油廢水、酸堿廢水及含鎳廢水等。這些廢水中含有國家嚴格控制的一類污染物鎳,因此必須要經過妥善處理后才能排放。

案例介紹

南通某科技有限公司在生產過程會產生一定量的陽極氧化廢水,廢水中主要含酸堿、磷酸鹽、油脂及封孔工段微量鎳金屬離子等污染成分。受企業委托,對該企業的廢水處理進行了設計及調試工作。

1、項目概況

該企業廢水可以分為含鎳廢水與酸堿含油廢水兩種。其中含鎳廢水主要來自封孔鎳廢水,排放量為30m3/d,主要污染物為Ni2+,其質量濃度為3~25mg/L,pH為6~8;酸堿含油廢水主要來自陽極氧化廢水處理,排放量為390m3/d,主要污染物為酸堿、COD、TP、SS、表面活性劑及油脂等,該廢水的COD為200~400mg/L,pH為2~5,SS為150~220mg/L,TP為50~350mg/L,石油類質量濃度在80~150mg/L。含油廢水中的油脂主要為企業使用的機械油、切削油等。

該企業陽極氧化廢水經過處理后,要求廢水排放指標穩定達到國家《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)二級排放標準,即pH為6~9,COD≤100mg/L,SS≤70mg/L,石油類≤5mg/L,色度≤50mg/L,總鎳達到《電鍍污染物排放標準》(GB21900—2008)表2標準,即總鎳≤0.5mg/L,實現約70%的出水回用,余下30%的出水接入市政污水管網到集中污水處理廠進行深度處理。

2、工藝流程

根據實際廢水特征和處理要求,工程設計工藝分兩步走,第一步,首先對封孔含鎳廢水及酸堿含油廢水進行預處理,具體流程如圖1所示。

對封孔含鎳廢水的處理主要是利用混凝化學法去除廢水中大部分的二價鎳離子,出水進入后續綜合廢水調節池。對酸堿含油廢水,由于該廢水中的油脂多與表面活性劑等混雜在一起,其相對密度小于1,在靜態下可浮于水面上,因此,首先通過隔油池將廢水中大部分的油脂類物質除去后,再進行后續的深度處理。

兩種廢水經預處理后,均進入后續的綜合廢水調節池進行深度處理。

預處理后的廢水在調節池經水質水量調節后,通過混凝及絮凝去除其中的大部分有機物,再經過過濾器和UF過濾系統后,出水分為兩部分,其中約70%的廢水經精密過濾器、兩級反滲透系統處理后可實現中水回用。其余約30%的廢水經過混凝、絮凝、氣浮和砂濾后,達標排放。
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