申请日2021.03.02
公开（公告）日2021.05.04
IPC分类号C02F9/04; C02F101/10
摘要
本发明提供一种铝及铝合金阳极氧化含磷废水的预处理系统及方法，针对铝及铝合金阳极氧化工艺中的化抛含磷废水的自身特性，调节铝及铝合金阳极氧化含磷废水的PH值至4.2～6.0，使所述废水中的铝离子和磷酸根生成磷酸铝固体颗粒物后除去。本发明通过废水中铝离子与磷酸根反应彼此消耗，来对废水的磷和铝进行预处理，工艺简单，药剂用量少，污泥产量少，可降低50%～60%的运行成本。
权利要求书
1.一种铝及铝合金阳极氧化含磷废水的预处理系统，其特征在于，包括：收集含磷废水的含磷废水池（1）；所述含磷废水池（1）的出水口通过管道与PH调节池（3）相连接；所述PH调节池（3）的底部出料口通过管道与絮凝池（4）相连接；所述絮凝池（4）的底部出料口通过管道与沉淀池（5）相连接；所述沉淀池（5）的上部设有净水排水口，底部设有沉渣排料口通过管道与压滤机（7）相连接；所述压滤机（7）的滤液出口通过管道与所述含磷废水池（1）相连接。
2.根据权利要求1所述的铝及铝合金阳极氧化含磷废水的预处理系统，其特征在于，所述含磷废水池（1）内设有污水提升泵（2）；所述PH调节池（3）的进料口位于其顶部。
3.根据权利要求1所述的铝及铝合金阳极氧化含磷废水的预处理系统，其特征在于，所述PH调节池（3）上设有液碱加料口和PH测定仪；所述絮凝池（4）上设有PAM加料口；所述沉淀池（5）与所述压滤机（7）之间的管道上设有隔膜泵（6）。
4.一种铝及铝合金阳极氧化含磷废水的预处理方法，其特征在于，调节铝阳极氧化含磷废水的PH值至4.2～6.0，使所述废水中的铝离子和磷酸根生成磷酸铝固体颗粒物后除去。
5.根据权利要求4所述的铝及铝合金阳极氧化含磷废水的预处理方法，其特征在于，所述PH值至4.5～5.3。
6.根据权利要求4所述的铝及铝合金阳极氧化含磷废水的预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将铝及铝合金阳极氧化含磷废水从含磷废水池中输送至PH调节池中；
（2）向所述PH调节池中加入碱液，使所述废水的PH值稳定在4.2～6.0，所述废水中的铝离子和磷酸根在搅拌中反应生成磷酸铝固体颗粒物；
（3）所述废水被送入絮凝池中，与聚丙烯酰胺（PAM）溶液进行絮凝反应，然后送入沉淀池中沉淀；
（4）在所述沉淀池中，上层清液作为本发明处理后的水排出，沉渣经隔膜泵输送至压滤机压滤，所述压滤机的滤液返回所述含磷废水池。
7.根据权利要求6所述的铝及铝合金阳极氧化含磷废水的预处理方法，其特征在于，所述步骤（2）的PH调节池中，使所述废水的PH值稳定在4.5～5.3。
8.根据权利要求6所述的铝及铝合金阳极氧化含磷废水的预处理方法，其特征在于，所述碱液为浓度为1%～40%的NaOH水溶液和/或KOH水溶液。
9.根据权利要求6所述的铝及铝合金阳极氧化含磷废水的预处理方法，其特征在于，所述碱液为浓度为10%～30%的NaOH水溶液和/或KOH水溶液。
10.根据权利要求6所述的铝及铝合金阳极氧化含磷废水的预处理方法，其特征在于，所述步骤（2）的反应温度为5～80℃，反应时间为30～90min；所述步骤（3）絮凝反应在常压下进行，温度为5～80℃，反应时间为15～60min。
说明书
一种铝及铝合金阳极氧化含磷废水的预处理系统及方法
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体涉及一种铝及铝合金阳极氧化含磷废水的预处理系统及方法。
背景技术
铝及铝合金阳极氧化工艺中在化抛工段会使用磷酸，导致在清洗产品的废水中含有大量的磷。关于铝及铝合金阳极氧化化抛含磷废水的研究有较多，例如专利文献CN201610554748.5公布了一种阳极氧化化学抛光工艺中产生的含磷废水的除磷方法，该方法包括先配置硫酸亚铁溶液；取化学抛光的含磷废水，使用碱液调节废水pH至弱碱性，然后加入一定量的硫酸亚铁溶液，充分搅拌反应；待反应结束后加入PAM进行絮凝沉淀；经固液分离后滤液排放；滤渣磷含量较高，可作为农用污泥肥料使用。该方法工艺简单、废水处置成本低，污水产泥量低；对低浓度含磷废水（TP≤1000ppm）去除率可达95%以上，对高浓度含磷废水（10000~50000mg/L）去除率可达97%。专利文献CN108002594A公布了一种含磷的铝及铝合金阳极氧化废水处理工艺的制作方法，磷含量＞3000mg/L，先加入MgO/Mg(OH)2浆液，调节废水pH至5.5-6.5；再加入PAM进行凝絮沉淀后固液分离得到磷含量＜1000mg/L的低磷废水。
但是这些方法没有充分利用废水自身的特性，通过废水中铝离子与废水中的磷酸根进行反应，彼此消耗，来对废水的磷和铝进行预处理；而是直接向废水中添加诸如硫酸亚铁、氢氧化镁、PAC、硫酸铝等除磷药剂，造成了药剂的浪费，且相应产生的污泥量也增多，没能从根本上把运行成本降低下来。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝及铝合金阳极氧化含磷废水的预处理系统及方法，以解决现有技术中药剂用量大，污泥产量多，运行成本高的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明的一种铝及铝合金阳极氧化含磷废水的预处理系统，其特征在于，包括：收集含磷废水的含磷废水池；所述含磷废水池的出水口通过管道与PH调节池相连接；所述PH调节池的底部出料口通过管道与絮凝池相连接；所述絮凝池的底部出料口通过管道与沉淀池相连接；所述沉淀池的上部设有净水排水口，底部设有沉渣排料口通过管道与压滤机相连接；所述压滤机的滤液出口通过管道与所述含磷废水池相连接。
进一步地，所述含磷废水池内设有污水提升泵，用于将所述含磷废水池内的废水送入所述PH调节池中。
进一步地，所述PH调节池上设有液碱加料口和PH测定仪；所述絮凝池上设有PAM加料口。
进一步地，所述沉淀池与所述压滤机之间的管道上设有隔膜泵，用于输送含有大量固体沉淀物的沉渣。
本发明的一种铝及铝合金阳极氧化含磷废水的预处理方法，其特征在于，调节铝阳极氧化含磷废水的PH值至4.7～6.0，优选的PH值稳定在4.5～5.3，使所述废水中的铝离子和磷酸根生成磷酸铝固体颗粒物后除去。
更具体地，本发明的一种铝及铝合金阳极氧化含磷废水的预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将铝阳极氧化含磷废水从含磷废水池中输送至PH调节池中；
（2）向所述PH调节池中加入碱液，使所述废水的PH值稳定在4.7～6.0，所述废水中的铝离子和磷酸根在搅拌中反应生成磷酸铝固体颗粒物；
（3）所述废水被送入絮凝池中，与聚丙烯酰胺（PAM）溶液进行絮凝反应，然后送入沉淀池中沉淀；
（4）在所述沉淀池中，上层清液作为本发明处理后的水排出，沉渣经隔膜泵输送至压滤机压滤，所述压滤机的滤液返回所述含磷废水池。
所述碱液为浓度为1%～40%的NaOH水溶液和/或KOH水溶液，优选浓度为10%～30%。
进一步地，所述步骤（2）的反应温度为5～80℃，优选为10～40℃；反应时间为30～90min；所述步骤（3）絮凝反应在常压下进行，温度为5～80℃，优选为10～40℃；反应时间为15～60min。
与现有技术相比，本发明具有如下优势：
由于废水的PH＜2为强酸性，通过申请人研究发现：PH调节到3.4时，废水中有少量白色沉淀生成，过滤掉沉淀后检测废水中的磷和铝含量都有相应减少；当PH达到4.7时，废水中生成的白色沉淀物最多，当PH高于6时，废水中生产的白色沉淀物又有减少趋势，通过过滤掉废水中的白色沉淀化验检测指标得出结论，当PH在4.7～6.0，废水中磷和铝的含量降低最多，其中铝的去除率达到99%，磷的去除率达到90%以上。由于本发明针对铝及铝合金阳极氧化工艺中的化抛含磷废水的自身特性，通过废水中铝离子与磷酸根反应彼此消耗，来对废水的磷和铝进行预处理，工艺简单，药剂用量少，污泥产量少，可降低50%～60%的运行成本。
（发明人：杨如清）