1、陽極氧化廢水處理陽極氧化技術(shù)作為電鍍行業(yè)表面處理中常見且主要的技術(shù)，在電鍍行業(yè)中應(yīng)用廣泛。通常，金屬構(gòu)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(jīng)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(gòu)件如鋁件等作為陰極，利用電化學(xué)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(gòu)件上，從而完成對被鍍金屬構(gòu)件的電鍍過程。通常情況下，在陽極氧化工序之前需要對金屬構(gòu)件利用酸堿進(jìn)行除油， 在陽 極氧化之后，則需要對鍍件金屬構(gòu)件進(jìn)行表面封孔處理。 目前，大多數(shù)的電鍍

2、企 業(yè)多采用醋酸鎳作為封孔劑。在此過程中，企業(yè)會(huì)產(chǎn)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(yán)格控制的一類污染物鎳， 因此必須要經(jīng) 過妥善處理后才能排放。南通某科技有限公司在生產(chǎn)過程會(huì)產(chǎn)生一定量的陽極廢水，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(yè)委托，對該企 業(yè)的廢水處理進(jìn)行了設(shè)計(jì)及調(diào)試工作。1項(xiàng)目概況該企業(yè)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30 m3/d，主要污染物為Ni2+，其質(zhì)量濃度為325 mg/L ， pH為68 ;酸堿含油廢水主要來自前處理陽極廢水，排放量為390 m 3/d，主要污染

3、物為酸堿、COD、TP、SS、表面活性劑及油脂等，該廢水的 COD為 200400 mg/L ，pH 為 25，SS 為 150220 mg/L ，TP 為 50350 mg/L ， 石油類質(zhì)量濃度在80150 mg/L 。含油廢水中的油脂主要為企業(yè)使用的機(jī)械油、 切削油等。該企業(yè)廢水經(jīng)過處理后，要求廢水排放指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)到國家 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 8978 1996)二級排放標(biāo)準(zhǔn)，即 pH 為 69 , COD 100 mg/L , SS70 mg/L，石油類5 mg/L，色度50 mg/L，總鎳達(dá)到電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 21900 2008)表2標(biāo)準(zhǔn)，即總鎳 0.5 mg/L，實(shí)現(xiàn)約7

4、0%的出水回用，余 下30%的出水接入市政污水管網(wǎng)到集中污水處理廠進(jìn)行深度處理。2工藝流程根據(jù)實(shí)際廢水特征和處理要求，工程設(shè)計(jì)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(jìn)行預(yù)處理，具體流程如圖1所示。圖1含鎳及酸堿含油廢水預(yù)處理流程對封孔含鎳廢水的處理主要是利用混凝化學(xué)法去除廢水中大部分的二價(jià)鎳 離子，出水進(jìn)入后續(xù)綜合廢水調(diào)節(jié)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(tài)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(zhì)除去后，再進(jìn)行后續(xù)的深度處理。兩種廢水經(jīng)預(yù)處理后，均進(jìn)入后續(xù)的綜合廢水調(diào)節(jié)池進(jìn)行深度處理， 具體工藝流

5、程如圖2所示砒:理沁水訛何飾也11慮NaOH PAC PAMu1®II?巾間UF過繇統(tǒng)IJIIINaOH PAC PAM水混凝池3*魅池卜筍池砂濾Til斛 流至酬刪土淤陽諉外處理圖2綜合廢水處理流程預(yù)處理后的廢水在調(diào)節(jié)池經(jīng)水質(zhì)水量調(diào)節(jié)后，通過混凝及絮凝去除其中的大 部分有機(jī)物，再經(jīng)過過濾器和 UF過濾系統(tǒng)后，出水分為兩部分，其中約 70% 的廢水經(jīng)精密過濾器、兩級反滲透系統(tǒng)處理后可實(shí)現(xiàn)中水回用。其余約30%的廢水經(jīng)過混凝、絮凝、氣浮和砂濾后，達(dá)標(biāo)排放。3主要構(gòu)筑物3.1含鎳廢水處理均質(zhì)池1 :尺寸6. 4 m X3.0 m X2.7 m，有效容積46 m 3，采用鋼混+內(nèi) 壁玻璃鋼防

6、腐。數(shù)量1座。設(shè)耐酸堿自吸泵2臺(tái)（KB-40013L，廣東國寶），羅茨 風(fēng)機(jī)1臺(tái)（TF-50，昆山大風(fēng)）。（2）混凝池1:以儀器監(jiān)控由定量加藥機(jī)投加 NaOH，控制pH 910，池體 內(nèi)產(chǎn)生氫氧化鎳沉淀，投加混凝劑后，生成初級絮凝體。尺寸 1.2 m X1.2 m x 2.0 m，有效容積2.2 m 3，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)LCD數(shù) 顯pH控制器1個(gè)（PC-350，昆山SUNTEX），機(jī)械隔膜定量式加藥機(jī)2臺(tái)（BX-50， 日本NIKKISO），液下不銹鋼攪拌機(jī)1臺(tái)（杭州東霸）。（3）絮凝池1:投加助凝劑PAM，助凝劑起吸附架橋作用，將初級絮凝體逐步聚集成易于沉淀的大型絮體。

7、尺寸1.2 m X1.2 m X2.0 m，有效容積2.2 m 3，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)機(jī)械隔膜定量式加藥機(jī)1臺(tái)（BX-50， 日本NIKKISO），液下不銹鋼攪拌機(jī)1臺(tái)（杭州東霸）。（4）鎳系沉淀池：提供靜置環(huán)境進(jìn)行泥水分離。上清液進(jìn)入后續(xù)綜合廢水調(diào) 節(jié)池，下沉污泥排至污泥濃縮池。尺寸2.5 m X2.5 m X4.7 m，有效容積25 m 3, 采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。3.2酸堿含油廢水處理（1）均質(zhì)池2:尺寸6 .4 mm X4 .0 m X2.7 m，有效容積60 m 3，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)耐酸堿自吸泵2臺(tái)（KB-40012L，廣東國寶

8、）。（2）三聯(lián)隔油池：利用油類物質(zhì)的密度一般都小于水且不親水性的原理，依靠油水密度差將油從水中分離。池體上部設(shè)置集油管，收集浮油并將其導(dǎo)出池外。 隔油池出水進(jìn)入后續(xù)綜合廢水調(diào)節(jié)池。尺寸4.0 m X2.0 m X2.5 mm，其有效容積16 m 3，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。3.3陽極氧化綜合廢水處理綜合廢水調(diào)節(jié)池：尺寸24.0 m X6.4 m X2.7 m，有效容積370 m 3,采 用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)耐酸堿自吸泵2臺(tái)（KB-50052H，廣東 國寶），液下不銹鋼攪拌機(jī)1臺(tái)（杭州東霸）?；炷?:尺寸3.0 m X3.0 m X4.0 m，有效容積為32 m 3

9、,采用鋼混+ 內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)LCD數(shù)顯pH控制器1個(gè)（PC-350，昆山SUNTEX）， 機(jī)械隔膜定量式加藥機(jī)2臺(tái)（AHA-41 ，日本NIKKISO），液下不銹鋼攪拌機(jī)1臺(tái) （杭州東霸）。（3）絮凝池2 :尺寸3.0 m X3.0 m X4.0 m，有效容積32 m 3，采用鋼混+內(nèi) 壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。機(jī)械隔膜定量式加藥機(jī)1臺(tái)（AHA-41，日本NIKKISO）， 液下不銹鋼攪拌機(jī)1臺(tái)（杭州東霸）。初沉池：尺寸2.5 m X2.5 m X4.7 mm，有效容積25 m 3，采用鋼混+內(nèi) 壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)直徑50 mm的PP材質(zhì)斜管1套（無錫永誠）。（5）暫存池1

10、。用以暫存廢水，供后段使用。尺寸 3.4 m X3.0 m X2.7 m，有 效容積24 m 3,采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)耐酸堿自吸泵2臺(tái) （KB-50052H，廣東國寶）。（6）袋式過濾器：截留廢水中殘存的懸浮物，可去除 20阿 以上的懸浮物， 以保護(hù)后續(xù)超濾膜。尺寸 D 300 mm X750 mm，SUS304外殼，直立式結(jié)構(gòu)。 數(shù)量2套。（7）UF過濾系統(tǒng)：超濾濾芯采用PP材質(zhì)的平均過濾孔徑為0.1阿 的中空纖維膜，去除細(xì)菌率接近100%，可去除水中550 nm 的乳化油、膠體等雜質(zhì)。 采用精密保安濾器作為超濾膜系統(tǒng)的保護(hù)裝置。反沖洗水采用加酸堿及NaCIO的混合液，反沖

11、洗后的水進(jìn)入鎳系均質(zhì)池1重新處理。數(shù)量3組，每組內(nèi)膽采用可更換式低壓超濾膜22支（昆山T-Filter）。設(shè)計(jì)進(jìn)水量15 m 3/h。3.4達(dá)標(biāo)排放廢水設(shè)施（1）混凝池3 :以儀器監(jiān)控由定量加藥機(jī)投加NaOH，控制pH為1011 ,同時(shí)投加混凝劑PAC。尺寸3.0 m X3.0 m X4.0 mm，有效容積32 m3,采用鋼 混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)LCD數(shù)顯pH控制器1個(gè)（PC-350，昆山 SUNTEX），機(jī)械隔膜定量式加藥機(jī)2臺(tái)（AHA-41，日本NIKKISO），液下不銹鋼 攪拌機(jī)1臺(tái)（杭州東霸）。（2）絮凝池3 :投加助凝劑PAM。尺寸3.0 m X3.0 m X4.0 m，

12、有效容積32 m3，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)機(jī)械隔膜定量式加藥機(jī)1臺(tái) （AHA-41，日本NIKKISO），液下不銹鋼攪拌機(jī)1臺(tái)（杭州東霸）。（3）氣浮池：尺寸6.8 m X3.4 m X2.0 m，有效容積35 m 3,采用鋼混+內(nèi)壁 玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)氣壓罐1個(gè)（D 1.0 m X2.5 m），水面設(shè)刮渣機(jī)1 臺(tái), 空壓機(jī)1臺(tái)（VA-80，1.5 kW，上海復(fù)盛）、溶氣泵1臺(tái)（1.5 kW），刮渣機(jī)1臺(tái)（橡 膠帶，東霸減速機(jī)，0.8 kW）。砂濾塔：過濾去除氣浮出水夾帶的懸浮雜質(zhì)，確保出水達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)。尺 寸為D 2.6 m X1.8 m。采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1

13、座。（5）計(jì)量渠：尺寸2.75 m X0.30 X0.40 m。數(shù)量1座，磚砌，內(nèi)表面貼瓷磚。 設(shè)超聲波數(shù)字累積式流量計(jì)1臺(tái)（太倉景程）。3.5中水回用處理設(shè)施（1）精密過濾器：截留廢水中殘存的懸浮物，降低水中殘存的雜質(zhì)，以保護(hù) RO膜免于堵塞。精密過濾器進(jìn)出口設(shè)壓強(qiáng)指示表，當(dāng)壓差增大到設(shè)定值時(shí)更換 濾芯。尺寸D 0.40 m X1.33 m ,數(shù)量1套，SUS 304材質(zhì)，過濾精度100 阿。一級RO系統(tǒng)：設(shè)置8040-5A高壓管殼6支（昆山宏冠），8040廢水專 用膜30支（昆山宏冠），3組流量計(jì)，水質(zhì)計(jì)2組，自動(dòng)控制盤1組。設(shè)計(jì)進(jìn)水 量20 m 3/h。設(shè)輕型立式多級離心加壓泵 1臺(tái)（C

14、DL32-100，杭州南方）。濃縮 液進(jìn)入綜合廢水調(diào)節(jié)池重新處理。（3）二級RO系統(tǒng)：進(jìn)一步濃縮一級RO系統(tǒng)濃縮液，清液進(jìn)入中水回用水池，濃縮液進(jìn)入綜合廢水調(diào)節(jié)池重新處理。設(shè)置8040-6A高壓管殼2支（昆山宏冠），8040廢水專用膜12支（昆山宏冠），3組流量計(jì)，水質(zhì)計(jì)2組，自動(dòng)控制 盤1組。設(shè)計(jì)進(jìn)水量20 m3/h。設(shè)輕型立式多級離心加壓泵 1臺(tái)（CDL16-12， 杭州南方）。（4）中水回用水池：中水回用水池進(jìn)水的電導(dǎo)率要求不大于30 pS/cm，用于后續(xù)清洗及初級純水用水。尺寸 22.3 m X6.4 m X2.7 m，有效容積420 m 3， 采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)輕

15、型臥式多級離心泵2臺(tái)（CHL20-30， 杭州南方）。3.6污泥處理設(shè)施所有沉淀池的污泥集中排放至污泥濃縮池，再經(jīng)污泥脫水機(jī)壓制成泥餅后， 委托有資質(zhì)單位無害化處理。污泥濃縮池尺寸為9.0 m X6.4 m X4.7 m，有效容積253 m 3,采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)氣動(dòng)雙隔膜式污泥泵3 臺(tái)（德國VERDER），單級風(fēng)冷式空壓機(jī)1臺(tái)（最大風(fēng)壓7 MPa，上海復(fù)盛），半自動(dòng)廂式污泥脫水機(jī)2臺(tái)（PP板框，XMY30/800-UB ，杭州永昌），雙帶濾式污泥脫水機(jī)1組（濾布寬1 m，2.87 kW，上海元昌）。4系統(tǒng)調(diào)試及運(yùn)行結(jié)果分析4.1含鎳廢水調(diào)試由于在陽極電鍍過程中產(chǎn)生的封孔含

16、鎳廢水的pH呈酸性，因此，首先采用強(qiáng)堿NaOH將其調(diào)至堿性，并加入聚合氯化鋁 PAC，通過機(jī)械攪拌使廢水中的 鎳離子形成氫氧化鎳的絮狀物，而后在絮凝池內(nèi)加入高分子絮凝劑PAM，緩慢攪拌后會(huì)有較大的絮狀物磯花形成，隨后通過后續(xù)的鎳系沉淀池將大部分鎳以氫 氧化物的形式除去。在該過程中，要特別注意重金屬離子沉淀的起始濃度和起始pH。對Ni2+而言，其沉淀起始質(zhì)量濃度為 3 mg/L，初始沉淀的pH約在7.8，當(dāng)pH達(dá)到 9.3時(shí)開始出現(xiàn)大量沉淀。Ni2+濃度過低時(shí)，pH需要適當(dāng)調(diào)高。如采用氫氧化 鈉調(diào)節(jié)pH，通?？筛鶕?jù)廢液中Ni2+的濃度，將廢水的pH調(diào)至8.59.5，使 Ni2+質(zhì)量濃度降低到1.

17、0 mg/L以下。如把pH調(diào)至9.511.0時(shí)，Ni2+去除得 更徹底。為了降低人工操作的煩瑣及誤差，通常將含鎳廢水的pH調(diào)至910即可，此時(shí)，可去除廢水中大部分的 Ni2+，出水中Ni2+質(zhì)量濃度在2.0 mg/L以 下。再經(jīng)后續(xù)的物化及兩級 RO系統(tǒng)處理后，系統(tǒng)出水中的Ni2+質(zhì)量濃度可穩(wěn) 定達(dá)到0.5 mg/L以下。另外，如果廢水中存在有大量的硫酸鹽、氟化物或磷酸鹽需要同時(shí)沉淀時(shí)， 使用石灰乳液作為沉淀劑更為宜。從鎳系沉淀池排出的污泥，必須要單獨(dú)處理，不能與其他的污泥混合處理。通常采用污泥脫水機(jī)將含鎳污泥脫水后，單獨(dú)委外 處理。4.2酸堿及含油廢水調(diào)試該廢水中除了酸堿以外，更多的是一些表

18、面活性劑及各類油脂， 導(dǎo)致該廢水 的COD較高。該廢水中的油脂類物質(zhì)主要是金屬構(gòu)件在切削、碾磨、清洗等過 程中添加的各類機(jī)械油、除銹劑、切削油、表面活性劑、石蠟等。這類油脂主要 以乳化液狀態(tài)存在。在進(jìn)行后續(xù)處理之前，首先利用油比水輕的原理，在隔油池 中將含油廢水中的油脂類物質(zhì)從水中分離出來。在均質(zhì)池內(nèi)加入少量的稀硫酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在5%左右)，可實(shí)現(xiàn)酸化破乳， 然后廢水進(jìn)入后續(xù)重力斜板式三聯(lián)隔油池， 可去除直徑在10100 阿 的浮油， 除油率在60%80% 。4.3綜合廢水處理調(diào)試對預(yù)處理后的綜合污水，首先采用化學(xué)混凝沉淀法進(jìn)行處理。 以儀器監(jiān)控由 定量加藥機(jī)投加NaOH和Ca(OH) 2，

19、控制pH 1011 ，同時(shí)投加混凝劑PAC， 會(huì)有初級絮凝體氫氧化物和磷酸鈣鹽產(chǎn)生。然后在絮凝池內(nèi)定量投加助凝劑 PAM，緩慢攪拌后可進(jìn)一步增大絮凝物的體積。產(chǎn)生的沉淀物排至污泥濃縮池 進(jìn)行壓濾。綜合污水經(jīng)過袋式過濾及 UF過濾后，70%廢水采用兩級反滲透系統(tǒng) 進(jìn)行處理，其余30%廢水則采用混凝沉淀法進(jìn)行化學(xué)深度處理。 在調(diào)試過程中， 對兩級RO膜系統(tǒng)進(jìn)行了一周的連續(xù)檢測，運(yùn)行狀況如表 1所示。希反袴誘系統(tǒng)運(yùn)行夢數(shù)及處理敢果檢測嚴(yán)水勤產(chǎn)水電導(dǎo)率：運(yùn)行壓進(jìn)水鶴質(zhì)量濃出水魂質(zhì)量濃批灰(訐(ps cm'1!強(qiáng)，MPa度“trig L1)®/(mg C'；i18.6222.41.8T1.760.2528.772321.771.860.3133.5920 71 6E1.620.2S48 5217 71 721 880 4458 2823 71 731 750 3368,5523 91