鋁合金具有一系列優良的物理、化學、力學和加工性能,得到了廣泛應用,可以滿足各行各業對于鋁合金材料提出的千差萬別、各不相同的使用要求。通常為使鋁金屬具有更好的表面特性及光澤度,一般需經過陽極氧化進行處理。陽極氧化生成工藝一般包括除油、堿蝕、中和、化拋、陽極氧化、染色、封孔等主要工序,生產過程會加入硫酸、表面活性劑、硫酸、硝酸、染枓、醋酸鎳等物質。廣州省某精密科技有限公司主要從事鋁金屬手機外殼加入,生產過程會產生約600m³/d的陽極氧化廢水,廢水中含有油脂、LAS、總氮、總磷、染料、鎳等有害物質,廢水COD、總氮、總磷濃度高,酸度大,可生化性差,且含有國家嚴控的一類污染物鎳,其處理難度極大。該企業陽極氧化廢水衣經分類,經原處理設施“物化沉淀+厭氧+好氧+物化沉淀”處理后,出水難以達標排放,污泥量大,處理成本非常高,而且根據珠三角地區對該類企業的最新環保要求,其外排廢水需達到《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)中IV類標準,其中COD小于30mg/L,總氮小于1.5mg/L,鎳離子需達到《電鍛污染物排放標準》(GB21900-2008)中表3要求,總镲小于0.1mg/L,目前常規的工藝方法難以實現,企業面臨困難非常嚴峻。
1.廢水分類收集處理思路
該企業原廢水未經分類進行處理,廢水中含有總磷、總氮、鎳、LAS、COD、色度,為使這些指標都得到處理,所有廢水都要投加各類針對性水處理劑進行處理,既未得到有效達標處理,又增加了運行費用及二次污染.因此本項目針對各生產工序排放廢水的性質及處理特性,將廢水分為含鎳廢水、含磷廢水、染色廢水和綜合廢水四大類,含鎳廢水、含磷廢水、染色廢水經單獨預處理去除其中鎳離子、總磷、染料后,與綜合廢水混合后進行深度處理后達標排放。其中含鎳廢水30m³/d,含磷廢水70m³/d,染色廢水100m³/d,綜合廢水400m³/d。
2.廢水處理工藝分析
本項目針對各類廢水的主要特征及污染物特性,含鎳廢水采用混凝沉淀+鎳吸附離子交換預處理將鎳離子去除至0.1mg/L,然后與綜合廢水混合進行后續處理;含磷廢水采用氫氧化鈣除磷反應沉淀預處理去除磷酸根后與綜合廢水混合進行后續處理,染色廢水采用脫色反應沉淀法,通過投加敁效釘機脫色劑5染料反應形成絮體沉淀將其分離去除,含鎳廢水、含磷廢水、染色廢水經預處理后與綜合廢水混合采用Fenton氮化一>缺氧—接觸氧化—BAF組合工藝對該類廢水進行深度處理。工藝根據綜合廢水中含有油脂、LAS等難降解有機物的特點,先釆用Fenton氧化進行預處理,Fenton法通過硫酸亞鐵與雙氧水在酸性條件下反應生成強氧化性的OH與廢水中的難降解有機物及生物抑制性物質發生反應,在去除廢水有機物的同時還可以改善可生化性;Fenton氧化出水進入缺氧反硝化池使總氮形成氮氣得以去除,為提高反硝化效率,補充一定碳源促進缺氧反硝化除氮的效能,去除廢水中總氮:缺氧反硝化反應池出水進入接觸氧化池,高效去除廢水中有機污染物,其末端設置混合液回流泵,將部分混合液冋流至缺氧硝化反應池中使池內保持缺氧狀態,促進反硝化反應的進行;最后采用對低有機負荷廢水具有很好處理效果的曝氣生物濾池將廢水污染程度降至更低,以求經濟、穩定、高效地實現廢水的高標準達標排放。
(1)陽極氧化廢水按含鎳廢水、含磷廢水、染色廢水和綜合廢水分流預處理后,可有效降低廢水處理的運行費用和處理難度。
(2)運行結果表明,采用Fenton氧化—缺氧—接觸氧化—BAF組合工藝對陽極氧化廢水進行深度處理,出水可達到《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)中IV類標準和《電鍍污染物排放標準》(GB21900-2008)中表3的較嚴值達標排放。
(3)本文陽極廢水分流及工藝技術方案,運行費用低,效果穩定可靠,出水可滿足提標后的污染物控制要求,為該類廢水的處理提供了一套經濟可行的技術方案,具有很好的示范推廣價值。