一种阳极氧化化学抛光后水洗酸回用处理方法

摘要

本发明涉及一种阳极氧化化学抛光后水洗酸回用处理方法，包括以下步骤：1)将化学抛光后水洗酸液收集到废水槽中；2)经过净化过滤处理后送入负压蒸发系统；3)用压缩机对负压蒸发系统中的混合酸液进行加热，使得混合酸液中的水分加热蒸发进入储水罐，待混合酸液的液位降低至预设值后停止加热，将混合酸液压入浓缩桶；4)加入金属纳米絮凝剂，使混合酸液中的金属盐形成为絮状物，空气搅拌反应；5)通过精密过滤絮状物进行过滤，得到最终回用酸。本发明采用依次进行净化过滤处理、蒸发浓缩、纳米絮凝、精密过滤的方式对化学抛光后水洗酸回用处理，处理过程中不产生污泥，且经处理后的酸能够返回产线使用，具有良好的经济效益，符合绿色环保、清洁生产的要求。

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，更具体地说，涉及一种阳极氧化化学抛光水洗酸回用处理方法

背景技术

铝材的阳极氧化工艺一般包括除油、碱蚀、中和、化学抛光、阳极氧化、染色、封孔等主要工序。每个工序都产生污染物，主要污染物来自各类化学辅料、酸、碱，以及铝材表面溶解产生的铝离子。化学抛光主要的酸为磷酸、硫酸、硝酸，产自化学抛光工序及阳极氧化工序。铝材化学抛光后进入到后端水洗槽，将大量的酸带入水洗槽。目前阳极氧化行业普遍采取以下方式对化学抛光后的水洗废水进行处理：1)化学法：通过投加石灰反应，与废水中的磷酸根反应形成沉淀，达到中和废酸和除磷的效果；2)蒸发浓缩再生法：将废磷酸收集后通过蒸发浓缩对废酸液进行处理，由于浓缩后杂质和其他金属离子依然存在，无法回用，只能做减量处理，而且处理成本高；3)制作磷酸氢钾法：将废磷酸收集，通过二级反应沉淀，过滤工艺，设置pH值条件下与钾盐反应，分级分离不同产物，最终回收磷酸氢钾。

上述三种常见的废水处理方法存在一定的弊端，第一种方法会产生大量含磷污泥，且造成废水系统总磷不达标；第二种方法的缺点在于铝离子根及其他杂质无法去除，无法回用，经济效益差；第三种方法对工艺控制及设备要求较高。

故，现有技术具有较大的改进空间。

发明内容

本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提出一种阳极氧化化学抛光后水洗酸回用处理方法。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种阳极氧化化学抛光后水洗酸回用处理方法，包括以下步骤：

1)将化学抛光后水洗混合酸液收集到废水槽中；

2)净化过滤处理：将步骤1)中的混合酸液经过净化过滤处理后送入负压蒸发系统；

3)蒸发浓缩：采用压缩机对负压蒸发系统中的混合酸液进行加热，使得混合酸液中的水分加热蒸发进入储水罐，待混合酸液的液位降低至预设值后停止加热，对负压蒸发系统加压将混合酸液压入浓缩桶内得到浓缩混合酸液；

4)纳米絮凝：向步骤3)中的浓缩混合酸液中加入金属纳米絮凝剂，所述金属纳米絮凝剂用于使混合酸液中的金属盐形成为絮状物，空气搅拌反应；

5)精密过滤：通过精密过滤将步骤4)中的絮状物进行过滤，得到最终回用酸，返回产线使用。

根据以上方案，步骤1)中所述废水槽设有液位感应器，当液位到达预设值后将废水槽中的混合酸液泵送进入净化过滤处理。

根据以上方案，步骤2)中所述净化过滤处理采用由固液分离槽、精密过滤器、出水桶组成的过滤装置进行处理；混合酸液依次经过固液分离槽、精密过滤器处理后流入出水桶内，所述固液分离槽、精密过滤器用于将混合酸液中的固体杂质与混合酸液彻底分离；所述出水桶内设有液位传感器，当出水桶内的液位到达预设值后将混合酸液泵送入负压蒸发系统；

通过在废水槽、出水桶上设液位感应器，使得当液位到达预设值后才自动进入下一步操作，有利于降低处理成本。

根据以上方案，步骤3)中设定加热温度为50-75℃，所述负压系统的真空压力为-0.091～-0.098MPa。

根据以上方案，步骤4)中的金属纳米絮凝剂包括纳米级硅酸盐、纳米级磷酸铝、纳米级硫酸铝，混合酸液中铝离子：纳米级硅酸盐：纳米级磷酸铝：纳米级硫酸铝的摩尔配比为1:(0.001～0.005):(0.005～0.008):(0.005～0.008)，空气搅拌反应2-4h。

加入的纳米级铝盐能够诱导混合酸液中铝盐的形成为晶体絮状物，纳米级硅酸盐具有粘合作用，能够将混合酸液中铝盐絮状物絮凝，粒径变大，进而通过过滤去除。

根据以上方案，步骤5)所述精密过滤所用过滤器的滤芯采用线绕式PET滤芯，过滤精度为1-20μm，过滤周期为2-6个循环量。

阳极氧化厂化学抛光工序后端水洗废水中含有磷，且酸度高。本发明所提供的方法相对其他化抛废液处理方法，可实现100％无害化、资源化处理化学抛光后的水洗废水，实现循环经济。

本发明的有益效果在于：

本发明采用依次进行净化过滤处理、蒸发浓缩、纳米絮凝、精密过滤的方式对化学抛光废水回用处理，处理过程中不产生污泥，且经处理后的酸能够返回产线使用，工艺操作简单，回收效率高，具有良好的经济效益，符合绿色环保、清洁生产的要求，能够有效解决现有废水处理方法经济效益差的技术问题。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

一种化学抛光废水回用处理方法，包括以下步骤：

1)将化学抛光后水洗混合酸液收集到废水槽中；所述废水槽设有液位感应器，当液位到达预设值后将废水槽中的混合酸液泵送进入净化过滤处理。其中，所述混合酸液测得铝离子浓度为16.3g/L；设定该预设值为10L，则当废水槽内的混合酸液的液位到达10L后将其泵送进入净化过滤处理。

2)净化过滤处理：将步骤1)中的混合酸液经过净化过滤处理后送入负压蒸发系统；所述净化过滤处理采用由固液分离槽、精密过滤器、出水桶组成的过滤装置进行处理；混合酸液依次经过固液分离槽、精密过滤器处理后流入出水桶内，所述固液分离槽、精密过滤器用于将混合酸液中的固体杂质与混合酸液彻底分离；所述出水桶内设有液位传感器，当出水桶内的液位到达预设值后将混合酸液泵送入负压蒸发系统。设定该预设值为9.5L，当出水桶内混合酸液的液位到达9.5L后将其泵送进入负压蒸发系统。

3)蒸发浓缩：采用压缩机对负压蒸发系统中的混合酸液进行加热，使得混合酸液中的水分加热蒸发进入储水罐，待混合酸液的液位降低至预设值后停止加热，对负压蒸发系统加压将混合酸液压入浓缩桶内得到浓缩混合酸液；设定加热温度为50℃，所述负压系统的真空压力为-0.091MPa。设定该预设值为6L，则待混合酸液的液位降低至6L后停止加热，对负压蒸发系统加压将混合酸液压入浓缩桶内得到浓缩混合酸液，所述浓缩混合酸液测得铝离子浓度为49.5g/L。

4)纳米絮凝：向步骤3)中的浓缩混合酸液中加入金属纳米絮凝剂，所述金属纳米絮凝剂用于使混合酸液中的金属盐形成为絮状物，空气搅拌反应；金属纳米絮凝剂包括纳米级硅酸盐、纳米级磷酸铝、纳米级硫酸铝，混合酸液中铝离子：纳米级硅酸盐：纳米级磷酸铝：纳米级硫酸铝的摩尔配比为1：0.001：0.005：0.005，空气搅拌反应2-4h。

5)精密过滤：通过精密过滤将步骤4)中的絮状物进行过滤，得到最终回用酸，返回产线使用。其中，所述精密过滤所用过滤器的滤芯采用线绕式PET滤芯，过滤精度为1-20μm，过滤周期为2-6个循环量。

经检测，最终回用酸中铝离子浓度为4.6g/L。

实施例2

一种化学抛光废水回用处理方法，其处理步骤与实施例1基本相同，不同之处仅在于：步骤3)设定加热温度为60℃，所述负压系统的真空压力为-0.095MPa；步骤4)中混合酸液中铝离子：纳米级硅酸盐：纳米级磷酸铝：纳米级硫酸铝的摩尔配比为1：0.003：0.006：0.007。

经检测，最终回用酸中铝离子浓度为4.3g/L。

实施例3

一种化学抛光废水回用处理方法，其处理步骤与实施例1基本相同，不同之处仅在于：步骤3)设定加热温度为75℃，所述负压系统的真空压力为-0.098MPa；步骤4)中混合酸液中铝离子：纳米级硅酸盐：纳米级磷酸铝：纳米级硫酸铝的摩尔配比为1：0.005：0.008：0.008。

经检测，最终回用酸中铝离子浓度为3.8g/L。

从上可见，本发明提供的阳极氧化化学抛光后水洗酸回用处理方法，通过对化学抛光后水洗混合酸液进行处理可以有效去除混合酸液中大量的铝离子，并且得到的最终回用酸可以100％返回产线使用，具有良好的经济效益，符合绿色环保、清洁生产的要求。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。