镍废水处理 安徽辉翔项目验收监测报告
3.5 生产流程
铝制品表面处理等工艺
本项目加工原料为外购各种规格的铝带、铝管、铝粒。 表面处理工艺流程及污染产生节点图如图3.5-1所示。 简述主要生产工艺原理和流程，并附上生产流程和污染产生、排放环节的示意图。
图3.5-1 铝制品表面处理工艺流程
流程概览
本项目采用“脱脂→碱蚀→中和→电抛光”工艺对外购铝材进行表面预处理。 目的是去除铝材表面的杂质和氧化膜，然后通过电化学抛光使铝材表面光亮。 将抛光后的铝材放入氧化槽中（槽液成分为18%硫酸）进行阳极氧化。
阳极氧化是在电解液中以铝为阳极，通电后在铝表面生成人工氧化膜的过程。 本项目采用硫酸作为氧化电解液。 阳极氧化膜形成的一般原理：以铝或铝合金制品为阳极，在电解质溶液中，利用电解作用在表面形成氧化铝膜的过程称为铝及铝合金的阳极氧化。 铝阳极氧化的原理本质上是水电解的原理。
阳极氧化后，铝材表面获得一层新鲜的多孔阳极氧化膜层，具有很强的吸附性能。 然后主要通过化学或电化学方法将氧化膜染色或电解着色成各种颜色。 以达到更加美观的装饰目的。
本项目生产过程中各主要生产工序的技术参数如下：
A、铝管、铝带等。
外购原材料为一定规格的铝管或带材，表面处理前无需在工厂轧制。
B、切割和落料
将采购的铝管或带材进行机械切割，输送至设备开始切割。 切割速度与后续表面处理的加工时间一致。
这个过程会产生噪音污染。
C.机械成型
根据订单，进行冲压、成型等机械加工。
这个过程会产生噪音污染。
D.脱脂
使用温度：常温； 使用浓度：10%硫酸溶液； 治疗时间：5至10分钟； 浴液分析：每天早晚取样一次，每次测试硫酸的有效浓度，根据测试结果调整浴液； 由水泵提供动力使罐内液体循环。 此过程中使用的水是自来水。
脱脂过程会产生酸雾和脱脂罐废物（HW17）。 脱脂液过滤回收，定期清洗脱脂罐。
E、用水清洗
用自来水在室温下清洗0.2至5分钟。 浴液不断溢出，溢出量>0.3m3/h。
本项目各洗涤工序根据工艺要求有不同的洗涤时间。 除碱蚀后水洗、第一次曝光后水洗、着色染色后水洗、封孔后水洗外，其余水洗工序均为一次。 水洗工艺中，除脱脂后水洗和碱蚀后水洗为自来水外，其余水洗均为纯净水。
不同的洗涤工艺会产生不同的废水，主要有酸性废水、碱性废水、含磷废水和含镍废水。
F.碱腐蚀
碱蚀的目的主要是去除铝制品表面的自然氧化膜，露出基体金属。
Ø反应原理：
当铝浸入热的氢氧化钠溶液中时，会发生非常剧烈的化学反应。 铝会迅速普遍溶解，生成可溶性偏铝酸钠，同时释放出氢气。 化学反应方程式如下：
2Al+2NaOH+2H2O→+3H2↑
空气中铝表面形成的氧化膜首先与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水。 化学反应方程式如下：
Al2O3+2NaOH→+H2O
事实上，整个化学反应过程不可能这么简单地结束。 在pH值为13左右的碱性水溶液中，偏铝酸钠会发生如下水解反应：
+ 4H2O→Al(OH)3↓+2NaOH
Ø工艺参数：
使用温度：30~60℃； 使用浓度：5%氢氧化钠溶液； 治疗时间：1~6分钟； 浴液分析：每天早晚采样一次，根据检测结果调整浴液。 此过程中使用的水是自来水。
碱蚀工艺会产生碱蚀槽废渣（HW17）。 碱蚀液过滤后回收，并定期清洗碱蚀槽。
G. 中和
使用温度：常温； 使用浓度：10%硫酸； 治疗时间：1～5分钟； 浴液分析：每天早晚取样一次，每次检测硫酸有效浓度，根据检测结果调整浴液。 此过程中使用的水是纯净水。
此过程会产生酸雾和中和罐废物（HW17）。 中和液过滤回收，并定期清洗中和罐。
H.电化学抛光
电化学抛光是一种简单且广泛使用的获得铝合金光亮表面的方法。
Ø工艺参数：
工作温度：常温； 使用浓度：50%磷酸、50%硫酸； 治疗时间：4～20分钟； 浴液分析：每天早晚取样，每次检测硫酸有效浓度，根据检测结果调整浴液。 此过程中使用的水是纯净水。
此过程会产生酸雾和抛光槽废物（HW17）。 化学抛光液过滤回收，定期清洗化学抛光槽。
I. 发出光并中和
提光的目的主要是去除碱蚀后产品表面残留的黑灰，获得光亮的金属表面，同时也能中和碱溶液。 因此，酸洗处理也可称为光提取或中和处理。
Ø反应原理：
Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑
Fe +2HNO3→Fe(NO3)2+H2↑
2NaOH+H2SO4→+2H2O
Ø工艺参数：
使用温度：常温； 使用浓度：2%硝酸、10%硫酸； 治疗时间：1～5分钟； 浴液分析：每天测试3次，上午、下午、晚上，根据测试结果调整浴液。 此过程中使用的水是纯净水。
该工艺从光提取罐（HW17）中产生酸雾和废渣。 光提取中和液过滤回收，并定期清洗光提取中和罐。
J.阳极氧化
所谓电化学氧化膜形成法是一种电解法。 在电解质中，铝充当阳极。 通电后，铝表面形成氧化膜（Al2O3层）。 这个过程称为阳极氧化。
Ø反应原理：
铝的阳极氧化本质上是水的电解。 电解液通电后，在电流作用下发生水解，在阴极上释放出氢气，即：
H++e——1/2H2↑
带负电的阴离子向阳极移动并在阳极释放电子，即：
4OH——-4e——2H2O+2O↑
部分新生（原子）氧与阳极铝反应形成无水氧化铝膜，
2AI3++3O————+热量
Ø工艺参数：
使用温度：常温； 使用浓度：18%硫酸； 治疗时间：3至15分钟； 浴液分析：每天早晚取样一次，每次测试硫酸有效浓度，根据测试结果调整浴液； 保留少量浴液与空气搅拌。 此过程中使用的水是纯净水。
阳极氧化过程会产生酸雾和氧化槽废物（HW17）。 氧化液过滤回收，定期清洗氧化槽。
K. 中温密封
工作温度：40~60℃； 封孔剂浓度：5g/l； pH值：6.4~6.9。 此过程中使用的水是纯净水。
此过程会产生密封罐废物（HW17）。 密封液过滤回收，定期清洗密封槽。
4、环保设施
4.1 污染物处理/处置设施
4.1.1 废水
1、废水来源及类型
本项目对外排放废水包括清洗废水、工艺槽液（定期排放）、酸雾净化塔废水、地面清洗废水、生活污水和食堂废水。 各工艺池补充水不产生废水。 本项目的脱脂槽、碱蚀槽、提光槽、电解抛光槽、中和槽、阳极氧化槽、着色/染色槽、封孔槽均产生废槽液。 废液箱内液体为间歇废水排放。 本项目中，各工艺槽的废槽液首先分别收集于专用收集槽中，然后与生产过程中产生的清洗废水一起均匀送往工厂废水处理站处理。
①清洗废水及工艺槽废液
清洗废水分为工艺清洗废水和设备清洗废水。 各工艺槽的废液经分类后与清洗废水一起送至工厂废水处理站处理。 一般来说，可以分为以下几类。
A、酸性废水（液）
本项目的脱脂、光萃取、中和、阳极氧化等工艺在水洗过程中会产生酸性废水。 清洗脱脂槽、光输出槽1、中和槽、阳极氧化槽时也会产生酸性废水。 本项目除油槽、光输出槽1、中和槽、阳极氧化槽均产生废槽液。 主要污染物为铝、锰。
B、碱性废水（液）
本项目碱蚀、提光后的水洗过程中会产生碱性废水。 碱蚀槽和发光槽2清洗时也会产生碱性废水，主要污染物为铝、锰。
C、含磷废水（液）
本项目电解抛光后水洗过程中产生含磷废水。 清洗电解抛光槽时也会产生含磷废水。 主要污染物为磷酸盐（以P计）、铝、锰。
D、含镍废水（液）
本项目在着色、封孔后的水洗过程中产生含镍废水。 本项目着色槽和密封槽均产生碱性废槽液。 主要污染物是镍。
②纯水制备产生的浓水
本项目纯水制备采用A/O反渗透膜法。 纯水制备过程将产生高盐度浓缩水。
③酸雾净化塔废水
本项目酸雾净化塔采用喷水吸收法处理生产过程中产生的酸雾。 酸雾净化塔喷淋水经中和处理后循环使用。 少量废水定期从系统中排出。 废水主要为酸性，需要回收利用。 中和后即可排出。
④碱雾净化塔废水
本项目碱雾净化塔采用喷水吸收法处理生产过程中产生的碱雾。 碱雾净化塔喷淋水经中和处理后循环使用。 少量废水定期从系统中排出。 废水主要呈碱性。 在放电之前需要将其中和。
⑤地面清洗废水
本项目地面清洁用水采用纯净水配制的浓缩水。
⑥生活污水
生活污水中的主要污染物为CODCr、BOD5、SS、氨氮。
⑦食堂废水
食堂废水主要污染物为CODCr、BOD5、SS、氨氮、动植物油等。
2、废水排放地点
本工程采用雨污分流、清污分流排水系统。 雨水由工厂雨水管网收集后汇入园区雨水管网。 生产废水经工厂自建污水处理站处理达标后，方可进入开发区污水管网。 生活污水经化粪池预处理后与隔油池处理后的食堂废水一起排入市政污水管网。 经阜南县城南污水处理厂处理后排入界南河。
3、废水处理措施
废水处理工艺简介：
1）含镍废水预处理：含镍废水收集后流入含镍废水调节池，通过提升泵打入多级反应沉淀池。 将碱和次氯酸钠添加到第一反应罐中，并将酸添加到第二反应罐中。 和硫酸亚铁以破坏络合物。 最后将碱和PAM加入到第三级反应罐中。 pH控制在9.5左右，使镍与氢氧自由基产生氢氧化镍沉淀而被去除。 上清液流至综合调节池，污泥定期排入镍泥池，经压滤机过滤，滤液返回调节池，干污泥运出处理；
2）含磷废水预处理：含磷废水收集后自动流至含磷调节池，通过提升泵泵送到含磷调节池。 池中添加碱、石灰和PAM，将pH值控制在11以上，使其难以耐受磷的形成。 去除水中的硫酸钙沉淀，上清液流至综合调节池，污泥定期排入综合污泥池；
3）综合废水处理工艺：综合废水通过提升泵泵入中和沉淀池。 罐内添加碱、PAC、PAM。 pH控制在10左右。去除水中的有机物和悬浮物。 上清液流至pH回调罐。 ，向池内加入硫酸，调节pH至8左右，将池内出水回流至AO池中。 A池中，由于污水中有机物浓度较高，微生物处于缺气状态。 此时的微生物为兼性微生物，它们吸收污水。 有机氮转化并分解为氨氮。 同时利用有机物作为电子供体，将亚硝酸氮和硝态氮转化为N。还利用部分有机碳源和氨氮合成新的细胞物质。 因此，A级池不仅具有一定的有机物去除功能，降低后续好氧池的有机负荷以利于消化，而且依靠原水中存在的较高浓度的有机物来完成反消化功能最终消除氮富营养化污染。 在O级中，由于有机物浓度已大大降低，但仍存在一定量的有机物和较高的氨氮。 为了使有机物进一步氧化分解，同时碳化完成后消化能顺利进行，将有机负荷设定为O级，以便有机物接触氧化池。 O级水池中主要有需氧微生物和自生细菌（消化菌）。 需氧微生物将有机物分解为CO2和H2O，自养细菌（消化细菌）则利用有机物进行分解。 生成的空气中的无机碳或CO2作为营养源，将污水中的氨氮转化为亚硝酸盐氮和硝态氮。 AO池出水自动流入二沉池，沉淀水中的悬浮物并脱落生物膜。 上清液流至排放井排放达标。 中和沉淀池、二沉池产生的污泥定期排入综合污泥池。 经压滤机压干后运出处理，滤液返回综合调节池。
经过上述处理后，含镍废水（车间出口）、酸碱废水、车间地面清洗废水、含磷废水等废水均达标，通过工厂主排水口排入市政污水管网，然后送入市政污水管道。 经阜南县城南污水处理厂处理后排入界南河。
本项目废水处理流程图如图4.1-1所示。
图4.1-1 生产废水处理工艺流程示意图