摘要:为降低铝合金生产所引起的环境污染,本文提出了一种零排放污水处理工艺。分析了铝合金生产工艺中各步骤的化学成分,根据分析结果将常温脱脂、碱蚀、出光、阳极氧化和封孔等不满足生产要求的溶液排放至混合槽内进行中和,再加入氢氧化钠(钡)和絮凝剂分离沉淀后,经离子交换柱,得到的回收水可返回生产槽重复使用。
Abstract: The purpose of this article was to reduce the environmental pollution caused by anodic oxidation of a-luminum alloys. An effluent disposal process was advanced with zero drainage. Chemical components in eachprocedure of anodic oxidation were determined. Spent solutions were finally drained into a mixing trough forneutralization, and subsequently, calcium or barium hydroxide and flocculant were added. Precipitate producedsuch as calcium or barium sulfate, calcium fluoride were separated, and recovered water was obtained after pu-rified by ion-exchange column.
关键词:铝合金;阳极氧化;污水处理;零排放
Keywords: aluminum alloy;anodic oxidation;effluent disposal;zero drainage
1 前言
铝合金阳极氧化膜已被广泛地应用于防腐和表面装饰,还用于过滤薄膜[1],此外,在Al2O3膜多孔上电沉积某些金属,可用作垂直磁记录材料[2~3]。目前,铝合金阳极氧化一般采用的是硫酸阳极氧化工艺,但不论采用哪种工艺流程,都会排出废水和废液,起不同程度环境污染。因此,废水废液的处理是铝合金阳极氧化生产过程不可缺少的部分。总体要求最终的出水口的废水pH值在5.5~8.5之间,其中有害元素及浓度达到排放标准。目前,铝合金阳极氧化生产的废水处理,是将铝合金生产中每道工序中的槽液,在不符合生产要求时排放、汇总到排放槽内,添加适量的酸或碱进行中和,使排放的废水达到允许的pH标准。在中和过程中,生成物中有大量沉淀,由于处理较麻烦,一些厂家不进行沉淀处理即向外排放,造成严重的污染。因此,我们对铝合金生产的污水进行了分析与研究,有效地利用资源,将铝合金生产排放的污水进行处理、再生利用,达到零排放(即不排放)的目的。
2 实验
2.1 工艺流程
工业上一般采用如图1的生产工艺流程,文中的试验和分析均按此工艺进行。
图1 铝合金阳极氧化生产工艺流程
2.2 离子分析试验[4]
2.2.1 Al3+的分析
采用EDTA络合滴定法,其原理为:在弱酸性溶液(加人pH 5.0~6.0的缓冲溶液)中,铝离子与过量的EDTA溶液络合,用氯化锌标准溶液滴定过量的EDTA。然后加人过量的氟化钠,F-与络合的铝离子反应,置换与铝离子络合的EDTA,再用氯化锌标准溶液滴定EDTA,从而计算铝离子的含量。
2.2.2 的分析
采用重量法,加入过量的BaCl2,使硫酸根完全生成BaSO4沉淀,经洗涤、灼烧等处理,通过称量BaSO4的量来计算的含量。
2.2.3 的分析
在中性溶液中,加入酚二磺酸显色,在420nm波长下测定其吸光度,以硝酸钾作标准溶液做标准曲线,计算硝酸根的含量。
2.2.4 的分析
在pH为2.0至2.5时,亚硝酸根与对一氨基苯磺酸生成红色染料,在543nm波长下测定其吸光度,以亚硝酸钠作标准溶液做标准曲线,计算亚硝酸根的含量。
2.2.5 F-的分析
采用氟离子选择性电极,以氟化钠作标准溶液,用离子计进行测定。
2.2.6 Ni2+的分析
在柠檬酸盐的氨性介质中,用丁二酮肟显色,在450nm处测定其吸光度,以纯镍作标准曲线,计算其含量。
2.2.7 Na+的分析
通过测定碱的量来推算其含量,用酚酞作指示剂,盐酸标准溶液滴定至溶液的红色消失为终点,由消耗的盐酸量计算氢氧化的量,从而算出钠离子的含量。
2.3 溶液pH值的测定
所有溶液的pH值均在室温条件下,采用320型pH计(上海Mettler-TOLEDO有限公司生产)进行测定。
3 实验结果与讨论
3.1 铝合金阳极氧化各工序槽液成分分析
为了确定铝合金生产的污水处理方案,我们按照铝合金阳极氧化生产工艺,对生产厂家的12个槽液进行了分析,结果如表1。
从表1来看,1号槽是酸蚀脱脂槽,主要成分是硫酸和酸蚀出来的铝离子,溶液的酸性很强。当溶液中的铝离子浓度过高时,必须排放一部分槽液,否则铝
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