一、前言
鋁型材表面處理用水量大，產生廢水多，廢水中有害物質持續排放。如不加以處理必將污染環境。同時伴隨著我國對排污量的征稅，也會增加企業的成本和負擔。因此，從企業的社會責任和效益兩方面考慮，進行廢水處理是必須和必要的。筆者總結多年鋁型材表面處理及廢水處理的工藝研究和管理的經驗，提出一套切實可行的廢水處理和回用方案，供同行參考。
二、鋁型材表面處理廢水的來源和種類
鋁型材表面處理的廢水有前處理的除油中和后酸性水洗水、堿腐蝕后的堿性水洗水、酸蝕后酸性水洗水、氧化后的酸性水洗水，著色后的含Ｎｉ２＋、Ｓｎ２＋、酸性水洗水、電泳涂漆離子交換裝置產生的廢酸、廢堿和少量電泳涂漆廢水。廢水混合后呈酸性，含有Ａｌ３＋、Ｎｉ２＋、Ｓｎ２＋、Ｓｎ４＋、Ｎａ＋、Ｃｒ３＋等陽離子，以及ＳＯ４２－、Ｆ－、ＮＯ３－、Ｃｌ－、ＡｌＯ２－、Ａｃ－等陰離子，以及表面活性劑和丙稀酸樹脂等有機物。廢液有脫脂中和產生的廢硫酸，廢硝酸以及氧化產生的廢硫酸、著色產生的廢液、電泳涂漆產生的廢丙烯酸液、封孔產生的含Ｎｉ２＋、Ｆ－等廢液。
三、減少廢水和廢液排放的辦法
減少廢水和廢液的辦法有合理控制控水時間和控制裝料角度減少槽液帶出量，盡量采用二級三級逆流漂洗，減少用水量。酸蝕和脫脂后水洗水用于堿腐蝕后的水洗，氧化后水洗水用于酸蝕和脫脂后水洗。另外為了減少或避免廢水和廢槽液的排放，生產線應設計和使用各種回收裝置，如酸蝕回收裝置、堿蝕回收裝置、陽極氧化除鋁裝置、著色液RO回收裝置、電泳涂漆RO回收裝置，使用這些回收裝置可以將廢水用量和廢液排放量降到最大限度，同時也最大限度的降低了生產成本。
四、廢水處理的原理與方法
鋁型材表面處理產生的廢水，主要是酸堿廢水，含有Ni2+、Sn2+、F－等少量有害陰陽離子，處理方法是酸堿中和。廢水一般呈酸性，須加堿中和，調PH值至7～8.5左右。同時在中和過程中陽離子Al3+
、Ni2+、Sn2+、Cr3+等都形成氫氧化物沉淀。經過中和與沉淀的廢水用泵打入凝聚槽中，同時用定量泵打入溶解好的聚酰胺凝絮劑與廢水凝聚，凝聚后廢水進入沉淀槽，沉淀方式有斜板沉淀法、氣浮法、離心沉淀法等，筆者認為還是離心沉淀法使用比較穩定，經沉淀后，清液從上部溢流口溢出后進入排放池或再處理蓄水池。經過上述處理的廢水就可以達標排放了，如果要進行廢水回用，此時的廢水可以經過粗濾后進入ＲＯ裝置進行處理，除掉多余陰陽離子、有機物，此時的水ＰＨ值可能偏低，可以經過陰陽離子交換裝置調整后達到回用標準。經沉淀產生的污泥定期排入污泥池，經板式壓餅機或帶式脫水機處理后變成工業廢渣，送入工業廢渣處理廠。
如果生產線有酸蝕工藝，酸蝕廢水應單獨匯集后加入石灰或氯化鈣沉淀Ｆ－。如果工廠有鉻化工藝，鉻化工藝產生的含鉻廢水應該先單獨匯集后，將Ｃｒ６＋還原為Ｃｒ３＋，處理的工藝方法有電解還原法和化學還原法，其中以化學還原法最簡單理想，使用的化學藥品一般為亞硫酸鈉和焦亞硫酸鈉，以后者較為經濟，反應的化學方程式為： ２ＣｒＯ７２一＋３Ｓ２Ｏ５２一＋１０Ｈ＋→４Ｃｒ３＋＋６ＳＯ４２一＋５Ｈ２Ｏ 表面處理廢水的工藝流程見表１。
五、廢水處理設備要點
按照廢水處理的工藝流程配備的設備有池槽類，包括：廢水匯集池、中和池、還原池、中轉池、沉淀池、排放池、污泥池、廢酸池、廢堿池、凝絮劑溶解槽、鈣溶解槽、酸槽、堿槽。泵類包括中轉泵、計量泵、污泥泵。其他設備和儀器包括：ＰＨ／電位控制器、攪拌機、液位計、脫水機（板式壓濾機）、粗濾裝置、ＲＯ反滲透裝置、離子交換裝置。電器控制柜、管閥等。整個裝置在液位計ＰＨ／電位控制器、電器控制柜的控制下可以實現自動控制。人工進行定期清理污泥，添加凝絮劑等。 整個控制和運行過程為含鉻廢水泵至還原槽由ＰＨ／電位控制器控制定量泵加入焦亞硫酸鈉，Ｃｒ６＋還原后溢流至廢水匯集池。酸蝕廢水泵入鈣鹽沉淀池由ＰＨ／電位控制器控制定量泵加入鈣鹽，Ｆ一沉淀后溢流至廢水匯集池。廢水匯集池的廢水自流至中和池，同時經過ＰＨ／電位控制器將測得的中和池１廢水ＰＨ值電位值傳至控制柜，控制柜發出信號，酸堿定量泵向中和池１添加硫酸或氫氧化鈉。廢水從中和ｌ池溢流至中和池２，同樣經過ＰＨ／電位控制器檢測ＰＨ值再添加酸或堿將ＰＨ調至設定值。廢水溢流至中轉池經ＰＨ／電位控制器檢測其ＰＨ值用于顯示或記錄。中轉池的廢水經液位計檢測啟動中轉泵，將廢水送至凝聚槽，與此同時啟動凝絮劑定量泵將凝絮劑打入凝聚槽，廢水經攪拌凝聚后自動流至沉淀槽。經沉淀后清水溢流至排水池，如若需要回用處理排放池的廢水可由液位計和廢水泵送至粗濾罐，過濾后進入ＲＯ反滲透裝置，滲透液進入蓄水池準備回收。廢水處理設備規格的選擇。污泥沉淀后通過刮泥板進入槽底匯集池，由污泥輸送管上的氣動定時閥定時將污泥排入污泥池。污泥經由液位計和污泥泵送至板式或帶式壓濾機壓濾。
廢水處理的池槽和設備的設計與選擇是廢水處理設備能否成功運行的關鍵。廢水匯集池大小一般為每小時廢水量的２倍左右，以便使生產線產生的廢水在壓縮空氣的攪拌下充分混合。中和池為兩級中和規格相同，大小一般為每小時廢水量的一半左右，池中可設攪拌機或風攪拌。中轉池的規格為１０ｍ３左右即可。凝聚槽體積為５￣１０ｍ３即可。沉淀槽直徑一般６￣８ｍ，高３￣４ｍ即可，呈倒錐形。另外廢酸池、廢堿池、鈣鹽池體積一般為１￣５ｍ３。凝絮劑槽體積為２￣５ｍ３即可。所有池槽除裝堿外應該進行防腐處理，一般用３￣４層玻璃鋼即可。污泥槽、凝聚槽、沉淀槽需設攪拌機，前兩者轉速為每分鐘１００轉左右，后者轉速為０．０４５￣０．１８ｒｐｍ即可。需要設廢水中轉泵，此泵最好設兩臺以備維修，以自吸泵為佳，否則最好設水上式底閥。泵的流量選擇應留有余地。污泥泵應選專業污泥泵，以保持可靠性。定量泵一般選擇４～５ｌ／ｍｉｎ流量即可。廢酸泵、廢堿泵選擇耐酸堿泵，流量一般為２０￣５０ １／ｍｉｎ即可。
ＰＨ控制器和液位計是實現自動運行的關鍵，一定要選擇可靠性高的產品。
板式或帶式脫水機，應選擇自動化 程度高，勞動強度小的產品以確保及時清渣。
凝絮劑應選擇聚丙酰胺類分子量為５００萬￣８００萬左右，凝絮劑應按０．１％量加入，凝絮劑槽攪拌溶解時間為５￣８小時。
六、結論
中國目前有６００多家鋁型材生產企業，每年生產２００多萬噸鋁型材，同時也排放大量廢水，造成嚴重的環境污染。本文闡述了鋁型材表面處理廢水的來源、減少廢水的方法以及廢水處理與回收工藝原理、設備要求。
鋁型材生產過程中需大量用水，同時排放的廢水會污染環境。合理地配置廢水處理設備可以有效地進行廢水處理。本公司立式萬噸生產線采用以上方法實現了廢水全自動處理。全行業實現達標排放后，將在提高全行業經濟效益
的同時為國家的環境保護做出貢獻。
鋁型材表面處理用水量大，產生廢水多，廢水中有害物質持續排放。如不加以處理必將污染環境。同時伴隨著我國對排污量的征稅，也會增加企業的成本和負擔。因此，從企業的社會責任和效益兩方面考慮，進行廢水處理是必須和必要的。筆者總結多年鋁型材表面處理及廢水處理的工藝研究和管理的經驗，提出一套切實可行的廢水處理和回用方案，供同行參考。
二、鋁型材表面處理廢水的來源和種類
鋁型材表面處理的廢水有前處理的除油中和后酸性水洗水、堿腐蝕后的堿性水洗水、酸蝕后酸性水洗水、氧化后的酸性水洗水，著色后的含Ｎｉ２＋、Ｓｎ２＋、酸性水洗水、電泳涂漆離子交換裝置產生的廢酸、廢堿和少量電泳涂漆廢水。廢水混合后呈酸性，含有Ａｌ３＋、Ｎｉ２＋、Ｓｎ２＋、Ｓｎ４＋、Ｎａ＋、Ｃｒ３＋等陽離子，以及ＳＯ４２－、Ｆ－、ＮＯ３－、Ｃｌ－、ＡｌＯ２－、Ａｃ－等陰離子，以及表面活性劑和丙稀酸樹脂等有機物。廢液有脫脂中和產生的廢硫酸，廢硝酸以及氧化產生的廢硫酸、著色產生的廢液、電泳涂漆產生的廢丙烯酸液、封孔產生的含Ｎｉ２＋、Ｆ－等廢液。
三、減少廢水和廢液排放的辦法
減少廢水和廢液的辦法有合理控制控水時間和控制裝料角度減少槽液帶出量，盡量采用二級三級逆流漂洗，減少用水量。酸蝕和脫脂后水洗水用于堿腐蝕后的水洗，氧化后水洗水用于酸蝕和脫脂后水洗。另外為了減少或避免廢水和廢槽液的排放，生產線應設計和使用各種回收裝置，如酸蝕回收裝置、堿蝕回收裝置、陽極氧化除鋁裝置、著色液RO回收裝置、電泳涂漆RO回收裝置，使用這些回收裝置可以將廢水用量和廢液排放量降到最大限度，同時也最大限度的降低了生產成本。
四、廢水處理的原理與方法
鋁型材表面處理產生的廢水，主要是酸堿廢水，含有Ni2+、Sn2+、F－等少量有害陰陽離子，處理方法是酸堿中和。廢水一般呈酸性，須加堿中和，調PH值至7～8.5左右。同時在中和過程中陽離子Al3+
、Ni2+、Sn2+、Cr3+等都形成氫氧化物沉淀。經過中和與沉淀的廢水用泵打入凝聚槽中，同時用定量泵打入溶解好的聚酰胺凝絮劑與廢水凝聚，凝聚后廢水進入沉淀槽，沉淀方式有斜板沉淀法、氣浮法、離心沉淀法等，筆者認為還是離心沉淀法使用比較穩定，經沉淀后，清液從上部溢流口溢出后進入排放池或再處理蓄水池。經過上述處理的廢水就可以達標排放了，如果要進行廢水回用，此時的廢水可以經過粗濾后進入ＲＯ裝置進行處理，除掉多余陰陽離子、有機物，此時的水ＰＨ值可能偏低，可以經過陰陽離子交換裝置調整后達到回用標準。經沉淀產生的污泥定期排入污泥池，經板式壓餅機或帶式脫水機處理后變成工業廢渣，送入工業廢渣處理廠。
如果生產線有酸蝕工藝，酸蝕廢水應單獨匯集后加入石灰或氯化鈣沉淀Ｆ－。如果工廠有鉻化工藝，鉻化工藝產生的含鉻廢水應該先單獨匯集后，將Ｃｒ６＋還原為Ｃｒ３＋，處理的工藝方法有電解還原法和化學還原法，其中以化學還原法最簡單理想，使用的化學藥品一般為亞硫酸鈉和焦亞硫酸鈉，以后者較為經濟，反應的化學方程式為： ２ＣｒＯ７２一＋３Ｓ２Ｏ５２一＋１０Ｈ＋→４Ｃｒ３＋＋６ＳＯ４２一＋５Ｈ２Ｏ 表面處理廢水的工藝流程見表１。
五、廢水處理設備要點
按照廢水處理的工藝流程配備的設備有池槽類，包括：廢水匯集池、中和池、還原池、中轉池、沉淀池、排放池、污泥池、廢酸池、廢堿池、凝絮劑溶解槽、鈣溶解槽、酸槽、堿槽。泵類包括中轉泵、計量泵、污泥泵。其他設備和儀器包括：ＰＨ／電位控制器、攪拌機、液位計、脫水機（板式壓濾機）、粗濾裝置、ＲＯ反滲透裝置、離子交換裝置。電器控制柜、管閥等。整個裝置在液位計ＰＨ／電位控制器、電器控制柜的控制下可以實現自動控制。人工進行定期清理污泥，添加凝絮劑等。 整個控制和運行過程為含鉻廢水泵至還原槽由ＰＨ／電位控制器控制定量泵加入焦亞硫酸鈉，Ｃｒ６＋還原后溢流至廢水匯集池。酸蝕廢水泵入鈣鹽沉淀池由ＰＨ／電位控制器控制定量泵加入鈣鹽，Ｆ一沉淀后溢流至廢水匯集池。廢水匯集池的廢水自流至中和池，同時經過ＰＨ／電位控制器將測得的中和池１廢水ＰＨ值電位值傳至控制柜，控制柜發出信號，酸堿定量泵向中和池１添加硫酸或氫氧化鈉。廢水從中和ｌ池溢流至中和池２，同樣經過ＰＨ／電位控制器檢測ＰＨ值再添加酸或堿將ＰＨ調至設定值。廢水溢流至中轉池經ＰＨ／電位控制器檢測其ＰＨ值用于顯示或記錄。中轉池的廢水經液位計檢測啟動中轉泵，將廢水送至凝聚槽，與此同時啟動凝絮劑定量泵將凝絮劑打入凝聚槽，廢水經攪拌凝聚后自動流至沉淀槽。經沉淀后清水溢流至排水池，如若需要回用處理排放池的廢水可由液位計和廢水泵送至粗濾罐，過濾后進入ＲＯ反滲透裝置，滲透液進入蓄水池準備回收。廢水處理設備規格的選擇。污泥沉淀后通過刮泥板進入槽底匯集池，由污泥輸送管上的氣動定時閥定時將污泥排入污泥池。污泥經由液位計和污泥泵送至板式或帶式壓濾機壓濾。
廢水處理的池槽和設備的設計與選擇是廢水處理設備能否成功運行的關鍵。廢水匯集池大小一般為每小時廢水量的２倍左右，以便使生產線產生的廢水在壓縮空氣的攪拌下充分混合。中和池為兩級中和規格相同，大小一般為每小時廢水量的一半左右，池中可設攪拌機或風攪拌。中轉池的規格為１０ｍ３左右即可。凝聚槽體積為５￣１０ｍ３即可。沉淀槽直徑一般６￣８ｍ，高３￣４ｍ即可，呈倒錐形。另外廢酸池、廢堿池、鈣鹽池體積一般為１￣５ｍ３。凝絮劑槽體積為２￣５ｍ３即可。所有池槽除裝堿外應該進行防腐處理，一般用３￣４層玻璃鋼即可。污泥槽、凝聚槽、沉淀槽需設攪拌機，前兩者轉速為每分鐘１００轉左右，后者轉速為０．０４５￣０．１８ｒｐｍ即可。需要設廢水中轉泵，此泵最好設兩臺以備維修，以自吸泵為佳，否則最好設水上式底閥。泵的流量選擇應留有余地。污泥泵應選專業污泥泵，以保持可靠性。定量泵一般選擇４～５ｌ／ｍｉｎ流量即可。廢酸泵、廢堿泵選擇耐酸堿泵，流量一般為２０￣５０ １／ｍｉｎ即可。
ＰＨ控制器和液位計是實現自動運行的關鍵，一定要選擇可靠性高的產品。
板式或帶式脫水機，應選擇自動化 程度高，勞動強度小的產品以確保及時清渣。
凝絮劑應選擇聚丙酰胺類分子量為５００萬￣８００萬左右，凝絮劑應按０．１％量加入，凝絮劑槽攪拌溶解時間為５￣８小時。
六、結論
中國目前有６００多家鋁型材生產企業，每年生產２００多萬噸鋁型材，同時也排放大量廢水，造成嚴重的環境污染。本文闡述了鋁型材表面處理廢水的來源、減少廢水的方法以及廢水處理與回收工藝原理、設備要求。
鋁型材生產過程中需大量用水，同時排放的廢水會污染環境。合理地配置廢水處理設備可以有效地進行廢水處理。本公司立式萬噸生產線采用以上方法實現了廢水全自動處理。全行業實現達標排放后，將在提高全行業經濟效益
的同時為國家的環境保護做出貢獻。
