說明書

具體實施方式
[0029]本發(fā)明提供了一種鋁型材陽極氧化槽清洗后酸性廢水的循環(huán)利用方法，包括以下步驟：
[0030](1)將陽極氧化槽清洗后的酸性清洗廢水經(jīng)收集槽收集；
[0031](2)將所述收集后的酸性清洗廢水通過預處理膜過濾，得到過濾水；
[0032](3)將所述過濾水經(jīng)過一級耐酸膜元件，得到濃縮酸水和含有低濃度酸的產(chǎn)水；
[0033](4)將所述步驟(3)中的含有低濃度酸的產(chǎn)水通過三級耐酸膜元件實現(xiàn)水的高效分離，得到分離后的產(chǎn)水和分離后的濃縮酸水，其中分離后的產(chǎn)水經(jīng)過調(diào)節(jié)pH后直接返回回用水槽內(nèi)，分離后的濃縮酸水返回步驟(3)中的一級耐酸膜元件再進行循環(huán)回收利用；
[0034](5)將所述步驟(3)中的濃縮酸水再經(jīng)過二級耐酸膜元件得到高效的濃縮酸水和含有低濃度酸的產(chǎn)水，所述高效的濃縮酸水進入低溫濃縮系統(tǒng)進行蒸發(fā)，蒸發(fā)得到的濃縮酸水冷卻后經(jīng)過分離將其中的硫酸鋁結(jié)晶體分離出來，濃縮酸水回收于酸暫存槽中，可直接用于陽極氧化槽使用；蒸發(fā)產(chǎn)生的冷凝水調(diào)節(jié)pH后，返回步驟(4)中的回用水槽內(nèi)，用于繼續(xù)清洗工件；
[0035]所述含有低濃度酸的產(chǎn)水返回步驟(3)中的一級耐酸膜元件再進行循環(huán)回收利用。
[0036]本發(fā)明將陽極氧化槽清洗后的酸性清洗廢水經(jīng)收集槽收集。
[0037]在本發(fā)明中，所述酸性清洗廢水來源于陽極氧化槽后端水洗槽，陽極氧化槽主要成分為硫酸及鋁離子，硫酸濃度為160～250g/L，鋁離子濃度為10～18g/L，工件在出槽過程中表面及溝槽內(nèi)會攜帶大量的酸，進入陽極氧化槽后道水洗槽中，通過大量的自來水將工件表面及溝槽內(nèi)的酸清洗干凈才能進入生產(chǎn)工藝的下一環(huán)節(jié)，在此過程中會消耗大量的硫酸，同時消耗大量的自來水。該酸性廢水主要成分為低濃度硫酸及鋁離子，硫酸濃度為5～20g/L，鋁離子濃度約0.2～1.5g/L，本發(fā)明優(yōu)選將上述酸性清洗廢水在收集槽中集中處理。
[0038]得到所述收集槽中的酸性清洗廢水后，本發(fā)明將所述收集后的酸性清洗廢水通過預處理膜過濾，得到過濾水。
[0039]在本發(fā)明中，所述預處理膜優(yōu)選為耐酸型陶瓷膜組件，所述耐酸型陶瓷膜組件優(yōu)選選自江蘇久吾高科技股份有限公司，耐受硫酸質(zhì)量濃度優(yōu)選為＜25％，硫酸截留率優(yōu)選全通過，截留孔徑優(yōu)選為0.05μm。
[0040]本發(fā)明采用耐酸型陶瓷膜組件，能夠去除廢水中微量灰分以及表觀特征為0.05微米以上粒徑的懸浮物，所述耐酸型陶瓷膜組件需要定期沖洗以保證膜的穩(wěn)定通量，整個沖洗過程全自動控制。
[0041]得到過濾水后，本發(fā)明將所述過濾水經(jīng)過一級耐酸膜元件，得到濃縮酸水和含有低濃度酸的產(chǎn)水。
[0042]在本發(fā)明中，所述一級耐酸膜元件優(yōu)選為一級耐酸壓力膜元件，所述濃縮酸水的濃度優(yōu)選為20～30g/L，所述含有低濃度酸的產(chǎn)水中酸濃度優(yōu)選低于2g/L。
[0043]在本發(fā)明中，通過一級耐酸壓力膜元件可以實現(xiàn)酸的高效截留，經(jīng)過一級耐酸壓力膜元件分離后，硫酸90％以上不能透過一級耐酸壓力膜元件膜，鋁離子不能透過膜同樣留在濃縮酸側(cè)。
[0044]得到濃縮酸水和含有低濃度酸的產(chǎn)水后，本發(fā)明將所述步驟(3)中的含有低濃度酸的產(chǎn)水通過三級耐酸膜元件實現(xiàn)水的高效分離，得到分離后的產(chǎn)水和分離后的濃縮酸水，其中分離后的產(chǎn)水經(jīng)過調(diào)節(jié)pH后直接返回回用水槽內(nèi)，分離后的濃縮酸水返回步驟(3)中的一級耐酸膜元件再進行循環(huán)回收利用。
[0045]在本發(fā)明中，所述分離后的產(chǎn)水中酸的濃度優(yōu)選低于0.1g/L，pH優(yōu)選為4～5，經(jīng)調(diào)節(jié)后的pH優(yōu)選為6～8。
[0046]在本發(fā)明中，通過三級耐酸壓力膜元件實現(xiàn)水的高效分離。分離后的產(chǎn)水水質(zhì)與自來水相比提升50％以上，接近純水水質(zhì)，直接返回回用水槽內(nèi)，用于繼續(xù)清洗工件，其中的濃縮酸水90％以上不能透過三級耐酸壓力膜元件進而形成濃酸水，濃酸水返回一級耐酸壓力膜元件再進行循環(huán)回收利用。
[0047]本發(fā)明將所述步驟(3)中的濃縮酸水再經(jīng)過二級耐酸膜元件得到高效的濃縮酸水和含有低濃度酸的產(chǎn)水，所述高效的濃縮酸水進入低溫濃縮系統(tǒng)進行蒸發(fā)，蒸發(fā)得到的濃縮酸水冷卻后經(jīng)過分離將其中的硫酸鋁結(jié)晶體分離出來，濃縮酸水回收于酸暫存槽中，可直接用于陽極氧化槽使用；蒸發(fā)產(chǎn)生的冷凝水調(diào)節(jié)pH后，返回步驟(4)中的回用水槽內(nèi)，用于繼續(xù)清洗工件；所述含有低濃度酸的產(chǎn)水返回步驟(3)中的一級耐酸膜元件再進行循環(huán)回收利用。
[0048]在本發(fā)明中，所述高效的濃縮酸水濃度優(yōu)選為80～100g/L；
[0049]所述含有低濃度酸的產(chǎn)水中酸的濃度優(yōu)選低于10g/L；
[0050]所述調(diào)節(jié)后的pH優(yōu)選為6～8；
[0051]所述步蒸發(fā)溫度優(yōu)選為37～50℃；
[0052]所述分離優(yōu)選包括離心分離或壓濾分離。
[0053]在本發(fā)明中，通過二級耐酸壓力膜元件實現(xiàn)酸的高效濃縮。通過二級耐酸壓力膜元件再次分離后的濃縮酸水，酸90％以上不能透過膜，同時鋁離子不能透過二級耐酸壓力膜元件同樣留在濃縮酸側(cè)。
[0054]在本發(fā)明中，所述低溫濃縮系統(tǒng)，用于實現(xiàn)酸的高倍濃縮回用。濃縮酸水經(jīng)低溫濃縮系統(tǒng)將水分蒸發(fā)出來，進一步提高硫酸濃度，只要硫酸濃度超過20％即可直接返回陽極氧化槽使用；硫酸濃度也可提高至90％，硫酸冷卻后，此時會有過飽和的鋁離子以硫酸鋁結(jié)晶體的型式析出，通過壓濾或離心將硫酸鋁結(jié)晶體分離出來，作為污水處理絮凝劑使用，固液分離后的硫酸再用于陽極氧化槽內(nèi)，因硫酸在低溫蒸發(fā)時基本不會揮發(fā)，產(chǎn)生的冷凝水pH在5～6之間，通過微調(diào)pH至6～8后，直接回用于水洗槽內(nèi)繼續(xù)清洗工件。
[0055]在本發(fā)明中，所述一級耐酸膜元件、二級耐酸膜元件、三級耐酸膜元件優(yōu)選選自法國蘇伊士集團，所述一級耐酸膜元件、二級耐酸膜元件、三級耐酸膜元件的型號優(yōu)選為INDUSTRIAL R058040F35，耐受硫酸質(zhì)量濃度優(yōu)選為＜25％，硫酸截留率優(yōu)選為90～95％，截留孔徑優(yōu)選為0.0001μm，所述一級耐酸膜元件的耐壓范圍優(yōu)選為2～4mpa，所述二級耐酸膜元件的耐壓范圍優(yōu)選為5～8mpa，所述三級耐酸膜元件的耐壓范圍優(yōu)選為1.5～2.5mpa。
[0056]為了進一步說明本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的一種鋁型材陽極氧化槽清洗后酸性廢水的循環(huán)利用方法進行詳細地描述，但不能將它們理解為對本發(fā)明保護范圍的限定。
[0057]實施例1
[0058]以某鋁材氧化企業(yè)為例：
[0059]每日陽極氧化鋁型材150噸，陽極氧化槽每日使用98％工業(yè)硫酸7噸，每日氧化槽后水洗槽使用自來水300噸，水洗槽排水硫酸濃度15g/L，鋁離子1.1g/L。
[0060]將上述的鋁型材陽極氧化槽清洗后酸性廢水經(jīng)過以下工藝方法處理(圖1為工藝流程圖)：
[0061](1)將上述陽極氧化槽清洗后的酸性清洗廢水經(jīng)收集槽收集；
[0062](2)將所述收集后的酸性清洗廢水通過預處理膜過濾，其中預處理膜為耐酸型陶瓷膜組件，截留孔徑為0.05μm，去除廢水中微量灰分以及表觀特征為0.05微米以上粒徑的懸浮物，得到過濾水；
[0063](3)將所述過濾水經(jīng)過一級耐酸膜元件，得到濃縮酸水和含有低濃度酸的產(chǎn)水；所述步驟(3)中濃縮酸水的濃度為25g/L；所述步驟(3)含有低濃度酸的產(chǎn)水中酸濃度為1.5g/L；
[0064](4)將所述步驟(3)中的含有低濃度酸的產(chǎn)水通過三級耐酸膜元件實現(xiàn)水的高效分離，得到分離后的產(chǎn)水(0.1g/L)和分離后的濃縮酸水，其中分離后的產(chǎn)水經(jīng)過調(diào)節(jié)pH為7后直接返回回用水槽內(nèi)，分離后的濃縮酸水返回步驟(3)中的一級耐酸膜元件再進行循環(huán)回收利用；
[0065](5)將所述步驟(3)中的濃縮酸水再經(jīng)過二級耐酸膜元件得到高效的濃縮酸水(90g/L)和含有低濃度酸的產(chǎn)水(酸的濃度低于10g/L)，所述高效的濃縮酸水進入低溫濃縮系統(tǒng)在40℃下進行蒸發(fā)，蒸發(fā)得到的濃縮酸水冷卻后經(jīng)過分離將其中的硫酸鋁結(jié)晶體分離出來，濃縮酸水回收于酸暫存槽中，可直接用于陽極氧化槽使用；蒸發(fā)產(chǎn)生的冷凝水調(diào)節(jié)pH為7后，返回步驟(4)中的回用水槽內(nèi)，用于繼續(xù)清洗工件；
[0066]所述含有低濃度酸的產(chǎn)水返回步驟(3)中的一級耐酸膜元件再進行循環(huán)回收利用。
[0067]經(jīng)過上述處理后，每日節(jié)約98％工業(yè)硫酸4噸，節(jié)約自來水290噸，節(jié)約氫氧化鈉3.25噸?；赜盟妼式橛?00～400us/cm，回用水pH為7，回收硫酸質(zhì)量濃度60％，折合約4噸98％的工業(yè)硫酸，結(jié)晶硫酸鋁約200KG。
[0068]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。

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鋁型材陽極氧化槽清洗后酸性廢水的循環(huán)利用方法.pdf