铝材阳极氧化和立式喷涂废水处理工程设计方案

【中国环保在线 应用方案】阳极氧化技术作为电镀行业表面处理中常见且主要的技术，在电镀行业中应用广泛。金属构件如铝件等，为了具有更好的表面特性及光泽度，大部分都需经过阳极氧化处理工序，在其表面覆盖一层致密且具有一定光泽度的金属氧化物薄膜，如镍膜等。在阳极氧化过程中，通常将待镀的金属如镍等作为阳极，而将被镀的金属构件如铝件等作为阴极，利用电化学法使处于阳极的待镀金属失去电子成为镍离子后，在电场作用下覆盖到被镀的金属构件上，从而完成对被镀金属构件的电镀过程。
通常情况下，在阳极氧化工序之前需要对金属构件利用酸碱进行除油，在阳极氧化之后，则需要对镀件金属构件进行表面封孔处理。目前，大多数的电镀企业多采用醋酸镍作为封孔剂。在此过程中，企业会产生大量的除油废水、酸碱废水及含镍废水等。
一、工程概况
该工程设计按照氧化线处理水量10000吨/月，立式喷涂线处理水量3000吨/月，按每月30天，24小时连续运行设计整个系统。经过生化系统处理的水，进回用水系统，产生的浓水符合排放标准排入市政管网。
二、工艺设计
工程设计规模及排放要求
污水属性：污水属于铝材阳极氧化及电喷漆生产过程中产生的污水，处理目的是经处理后大部分淡水回用，剩余的浓水符合排放标准，排入市政管网。
设计污水处理：设计水量为500m3/d，需要连续处理。
污水处理站出水水质
污水处理站出水水质满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级排放标准：

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三、主要工艺流程
工艺流程

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含镍废水预处理

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项目中含镍废水主要由着色工序产生，由于镍是类污染物，必须车间排放口达标。项目拟对含镍废水单独预处理，使总镍车间排放口能达标，再将处理后的废水汇入综合调节池进行后续处理。含镍离子废水处理工艺原理如下：
镍在碱性条件下，生成难溶于水的沉淀析出，从而从废水中分离出去。为减少酸、碱的使用量和增加重金属的去除率，在系统中通过添加一些络和剂，利用其与重金属结合成不溶于水的络和沉淀物，再利用PAC协同沉淀和PAM的絮凝网捕作用，从而把镍离子等重金属离子形成的难溶于水的沉淀物从水中分离出来。
含油废水处理工艺
对含油废水(除油道水洗+除油、第二道水洗)处理工艺具体流程如下图所示

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气浮池其基本原理是向溶液中通入空气，使溶液产生大量的微细气泡，并促其粘附于杂质颗粒上，形成比重小于溶液的浮体，上浮溶液面，从而获得分离杂质的一种净化水质的方法。气浮法本身为一种物理法，但可能伴随着十分复杂的物理化学过程。单从物理角度考虑，影响其效果的主要为颗粒上升速度。颗粒粒径、密度以及液体密度和粘度等参数。并不是溶液中所有的物质都能被气浮，只有憎溶液性强的颗粒(如油、絮凝体)，才容易与气泡粘附，当它粘附一定数量的微气泡后，(空气密度只有溶液的1/775)它就能迅速上浮。从而达到除油的目的。
综合废水处理

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通过调整水的酸碱度，将废水中的铝离子和其他物质通过聚铝的絮凝沉淀和PAM的网捕作用，将水中的铝离子、重金属离子从水中分离出来，同时也起到去除水中COD的目的。
生化处理系统
A池又叫水解酸化池或缺氧池，一种介于好氧和厌氧处理法之间的方法，和好氧工艺组合可以降低处理成本提高处理效率。水解酸化工艺是有机物在进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后续处理奠定良好基础。
同时好氧池的回流水进入缺氧池，维持了缺氧状态避免了厌氧状态的产生，经过好氧硝化处理的污水在缺氧池内通过厌氧菌群的反硝化作用将水中的氨氮转化为氮气，释放入空气中，以达到去除氨氮的效果。
O池又叫好氧池：以含于废水中的有机污染物为培养基，在有溶解氧的条件下，连续地培养活性污泥，再利用其吸附凝聚和氧化分解作用净化废水中的有机污染物。包括三个阶段：1、吸附阶段：污水中的污染物在与活性污泥微生物接触过程中，被由微生物形成的絮凝体吸附及粘连。2、氧化阶段：在有氧条件下，微生物利用部分被吸附摄入体内的有机物为营养，合成细胞物质，另一部分有机物被分解代谢，并释放能量3、絮凝体的形成与凝聚沉淀阶段：氧化阶段合成的菌体絮凝形成絮凝体，通过重力沉淀从水中分离出来，使水得到净化。
MBR池：膜分离反应池是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术，也称膜分离活性污泥法。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。一方面，膜截留了反应池中的微生物，使反应池中的活性污泥浓度大大增加，使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底，另一方面，由于膜的高过滤精度，保证了出水清澈透明从而省掉二沉池。因此，膜-生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。与传统的生物处理方法相比，具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点，是目前有前途的废水处理新技术之一。
能够的进行固液分离，分离效果远好于传统的沉淀池，出水水质良好，出水悬浮物、和浊度接近于零，可直接回用，实现了污水资源化。
膜的截留作用，使微生物完全截留在反应器内，实现了反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离，使运行控制更加灵活稳定。
反应池内的微生物浓度高，可达到常规活性污泥法的2～3倍，耐负荷冲击.
有利于增殖缓慢的硝化细菌的截留、生长和繁殖，系统的硝化效率得以提高，运行方式的控制亦有脱氮和除磷的功能。
泥龄长。膜分离使污水的大分子难降解的成分在体积有限的生物反应器内有足够的停留时间，大大提高了难降解有机物降解效率。反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，可以实现基本无剩余污泥排放。
系统可实现全自动化控制。
占地面积小，工艺设备集中。
回用部分

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软化水装置
软化水装置当含有硬度离子的原水通过交换器内树脂层时，水中的钙、镁离子便与树脂吸附的钠离子发生置换，树脂吸附了钙、镁离子而钠离子进入水中，这样从交换器内流出的水就是去掉了硬度的软化水。将水中的Ca2+、Mg2+(形成水垢的主要成份)置换出来，随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子再置换出来，随再生废液排出罐外，这时树脂就又恢复了软化交换功能。
精密过滤器
精密过滤器又称“保安过滤器”，它可以有效的去除前面预处理过滤器未能去除的直径大于5um的杂质，截留预处理过滤器破损流失的滤料，如砂粒、活性炭粉等，有效的保护反渗透膜不受或少受污染，提高其使用寿命。保安过滤器滤芯应该经常冲洗，如冲洗后无法达到正常的使用效果应及时更换。在安装滤芯时应上下对中，否则会损坏滤芯，更严重的是有可能推动过滤作用。
RO反渗透装置
RO反渗透设备是是膜分离技术的一种,利用足够的压力使溶液中的溶剂(一般常指水)通过反渗透膜(一种半透膜)而分离出来，方向与渗透方向相反，可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液.利用反渗透技术可以有效的去除水中的溶解盐、胶体，细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质, 系统除盐率一般为98%以上。
ROWER
经反渗透处理的浓水，利用离心泵把水打到ROWER膜堆中，在膜堆中通直流电源，利用膜的选择透过性，使原水中的离子迁移到ROWER浓水中，达到除盐的目的，ROWER产生的淡水若能满足系统冲洗回用水的需要，则利用；否则进一步回到生化系统中，继续进一步降低COD，从而进一步提高回用水的利用率。

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四、工程平面布置
工程整体概况及平面图

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设备预估装机功率300kw，预估占地面积930平米。
水量平衡图

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经过处理后每天的补水量理论上为63.74T/D。
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