铝加工行业表面处理集成煲模氧化废水废渣零排放总系统技术方案

本发明专利技术公开了铝加工行业表面处理集成煲模氧化废水废渣零排放总系统，包括酸碱回收系统、氧化回收系统、着色封孔回收系统和废水处理系统。四大系统依据槽液的化学组分、副产品转化的难易程度和实际用途，将不同槽液进行分类组合、关联槽液集成处理，减少占地面积、降低设备投资成本、简化处理工艺、缩短处理流程、节约化学药剂；在确保槽液尽可能减少危险成分的条件下，依靠四大系统联合运作，将煲模、氧化废渣全部转化为资源化副产品，中水全部回用，实现铝加工行业氧化线废水废渣零排放。

Zero Discharge System of Waste Water and Slag from Integrated Cooker Mould Oxidation for Surface Treatment in Aluminum Processing Industry

【技术实现步骤摘要】
铝加工行业表面处理集成煲模氧化废水废渣零排放总系统
本专利技术涉及铝材表面处理
，尤其涉及铝加工行业表面处理集成煲模氧化废水废渣零排放总系统。
技术介绍
中国铝加工产行业是朝阳产业，近年来仍保持持续较快增长的良好发展态势，2017年铝加工材综合产量达到3820万吨，比上年增长8.5％，其中铝挤压材1950万吨，比上年增长5.1％；铝板带1030万吨，比上年增长14.2％；铝箔365万吨，比上年增长14.8％。铝具有多种优异性能，既是重要的功能材料，也是重要的结构材料，铝加工行业在新产品应用开发方面近年来不断取得突破，未来必将在满足国防军工和老百姓日益增长的美好生活需要方面发挥更大作用。铝加工行业的大部分铝挤压材，部分铝板带材，需要进行表面处理，方可投放市场。全国每年铝型材与板带材的表面处理量为2500万吨，消耗化学药剂250万吨，溶铝25万吨，产生废水3.75亿吨、废渣375万吨。面对逐渐脆弱的生态环境和全世界资源的日益贫乏，积极开展铝加工行业表面处理废水废渣减量化、无害化与资源化综合利用与中水回用，是实现社会可持续发展的必然选择。铝加工行业表面处理的废水废渣，来源于粉末喷涂预处理车间、煲模车间和氧化车间，目前普遍采取末端治理方法，如图1所示。其中，喷粉预处理车间贡献废渣总量的18％、约67.5万吨，废水总量的45％、约1.7亿吨；煲模车间贡献废渣总量的28％、约105万吨，废水总量的10％、约0.375亿吨；氧化车间贡献废渣总量的54％、约202.5万吨，废水总量的45％、约1.69亿吨。氧化工艺细分为抛光、除油、碱蚀、酸蚀、除灰(中和)、氧化、着色、封孔和电泳工序。其中，碱蚀工序贡献废渣总量的18％、约67.5万吨，废水总量的7.5％、约0.281亿吨；氧化工序贡献废渣总量的27％、约101.25万吨，废水总量的15％、约0.563亿吨；着色与封孔工序贡献废渣总量的8％、约30万吨，废水总量的15％、约0.563亿吨；除油与除灰(中和)工序贡献废渣总量的1％、约3.75万吨，废水总量的15％、约0.563亿吨；抛光工序废水废渣量另计。氧化车间是表面处理危废的主要来源，部分工序的危废成分可以替代；部分含不可替代危废成分的工序，必须配置独立的在线分类处理回收系统，单独处理，在线转化为可以利用的化工原料，避免与其他普通废渣混合，增加危险固废总量。废渣详细来源如图2所示。本专利技术的宗旨是将环保治理前置，改末端治理为前端治理，引导铝加工企业减少或不使用含危险废物成分的添加剂，控制含危险废物成分添加剂的使用范围和用量，从源头控制危险废渣的产生量，实现过程可控；对于煲模、除油、碱蚀、中和、氧化、着色、封孔工序，依据槽液化学组分、采用分类集成回收、科学转化新技术，将危废在源头转化成可利用的化工原料，回用中水，实现铝加工行业煲模、氧化处理废水废渣零排放。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种铝加工行业表面处理集成煲模氧化废水废渣零排放总系统，设计理念为环保前端治理，将煲模液、除油液、碱蚀液、除灰(中和)液、氧化液、着色液、封孔液进行改造，分类、组合、集成处理，回收化工原料，回用中水。考虑到氧化车间场地所限，为了减少占地面积、降低设备投资成本、简化处理工艺、缩短处理流程、节约化学药剂，在分类在线回收的基础上，本专利技术充分利用槽液特性，依据副产品转化的难易程度和实际用途，将煲模液、氧化液、除油液、碱蚀液、除灰(中和)液组合集成处理；将多余的氧化废液单独处理；将着色、封孔清洗用水组合集成处理；将除油、中和、氧化清洗用水组合处理。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：铝加工行业表面处理集成煲模氧化废水废渣零排放总系统，包括酸碱回收系统、着色封孔回收系统和废水处理系统；所述酸碱回收系统包括1#除油槽、4#碱蚀槽、5#碱蚀液截流槽、6#碱蚀液截流槽、7#高压雾化喷淋槽、8#中和槽、11#氧化槽、氧化废液收集罐、煲模槽、煲模液转化设备、煲模车间中水池和酸碱回收设备，以及配套的管道、泵和阀门。氧化废液收集罐用于收集11#氧化槽产生的氧化废液，氧化废液改造后泵入1#除油槽和8#中和槽；煲模液转化设备与4#碱蚀槽相连通，用于将煲模液转化为碱蚀液；煲模车间中水池用于收集酸碱回收设备固液分离含钠废水和7#高压雾化喷淋槽的喷淋用水，用于煲模槽开槽、模具清洗和6#碱蚀液截流槽补水；酸碱回收设备与1#除油槽、5#碱蚀液截流槽、8#中和槽相连通，用于中和1#除油槽、5#碱蚀液截流槽、8#中和槽的酸碱废液；所述氧化回收系统包括9#流动水洗槽、10#流动水洗槽、11#氧化槽、12#流动水洗槽、13#流动水洗槽、氧化回收设备，以及配套的管道、泵和阀门。氧化回收设备与11#氧化槽连通，用于处理氧化废液；9#流动水洗槽、10#流动水洗槽、12#流动水洗槽、13#流动水洗槽清洗用水反向串联，节约清洗用水；所述着色封孔回收系统包括14#着色槽、15#流动水洗槽、16#流动水洗槽、17#中温封孔槽、18#流动水洗槽、19#流动水洗槽、着色封孔回收设备，以及配套的管道、泵和阀门。着色封孔回收设备与15#流动水洗槽、16#流动水洗槽、18#流动水洗槽、19#流动水洗槽反向串联，用于处理着色与封孔清洗用水；所述废水处理系统包括废水处理收集池、废水处理中和池、废水处理沉淀池、废水处理中水池、离心机、过滤器，以及配套的管道、泵和阀门。废水处理收集池与2#流动水洗槽、9#流动水洗槽连通，用于收集2#流动水洗槽、9#流动水洗槽的清洗用水；废水处理中和池用于处理废水处理收集池的废水；废水处理沉淀池用于沉淀废水处理中和池处理后的废水；废水处理中水池与3#流动水洗槽和19#流动水洗槽连通，用于收集废水处理沉淀池的中水，将中水过滤后，泵入3#流动水洗槽和19#流动水洗槽，回用中水；所述废水废渣零排放总系统运行方式为：首先按环保前端治理、危险成分减量化原则，改造煲模液、除油液、碱蚀液、中和液、氧化液、着色液、封孔液，管控槽液危废源；然后利用酸碱回收系统、氧化回收系统、着色封孔回收系统、废水处理系统组合集成配置，在线收集煲模液、1#、5#、8#槽的酸碱液进酸碱回收设备，酸碱中和，回收硫酸钠和氢氧化铝副产品，回用含钠中水，彻底截断钠离子对氧化线清洗用水的钠污染；在线收集11#槽的氧化废液进氧化回收设备，回收硫酸铝铵或硫酸铝钾副产品，回用氧化液；在线收集15#流动水洗槽、16#流动水洗槽、18#流动水洗槽、19#流动水洗槽的反向清洗用水进着色封孔回收设备，回收液体镍锡盐着色剂或液体中温封孔剂，回用至14#镍锡复合盐着色槽或17#中温封孔槽，回收液体N-P复合肥中水，彻底截断镍离子对氧化线清洗用水的镍污染；在线收集2#流动水洗槽、9#流动水洗槽的清洗用水进废水处理系统，回收硫酸钙和氢氧化铝固体混合物，转化为高强度防渗水泥添加剂，回用中水。总系统依靠四大系统的组合运行，将煲模、氧化线全部废渣转化为资源化副产品，中水全部回用。本专利技术废水废渣零排放总系统，首先按危险成分减量化、废水废渣资源化的环保前端治理要求，从源头改造槽液成分与管控指标。所述煲模液转化为4#槽碱蚀液的管控指标为：NaOH200-300g/L、Al3+50-75g/L、R值≧4.0；R值为游离碱浓度÷铝离子浓度；所述氧化废液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.铝加工行业表面处理集成煲模氧化废水废渣零排放总系统，其特征在于，包括酸碱回收系统、氧化回收系统、着色封孔回收系统和废水处理系统；所述酸碱回收系统包括1#除油槽、4#碱蚀槽、5#碱蚀液截流槽、6#碱蚀液截流槽、7#高压雾化喷淋槽、8#中和槽、11#氧化槽、氧化废液收集罐、煲模槽、煲模液转化设备、煲模车间中水池和酸碱回收设备，以及配套的管道、泵和阀门；氧化废液收集罐用于收集11#氧化槽产生的氧化废液，氧化废液改造后泵入1#除油槽和8#中和槽；煲模液转化设备与4#碱蚀槽相连通，用于将煲模液转化为碱蚀液；煲模车间中水池用于收集酸碱回收设备固液分离含钠废水和7#高压雾化喷淋槽的喷淋用水，用于煲模槽开槽、模具清洗和6#碱蚀液截流槽补水；酸碱回收设备与1#除油槽、5#碱蚀液截流槽、8#中和槽相连通，用于中和1#除油槽、5#碱蚀液截流槽、8#中和槽的酸碱废液；所述氧化回收系统包括9#流动水洗槽、10#流动水洗槽、11#氧化槽、12#流动水洗槽、13#流动水洗槽、氧化回收设备，以及配套的管道、泵和阀门；氧化回收设备与11#氧化槽连通，用于处理氧化废液；9#流动水洗槽、10#流动水洗槽、12#流动水洗槽、13#流动水洗槽清洗用水反向串联，节约清洗用水；所述着色封孔回收系统包括14#着色槽、15#流动水洗槽、16#流动水洗槽、17#中温封孔槽、18#流动水洗槽、19#流动水洗槽、着色封孔回收设备，以及配套的管道、泵和阀门；着色封孔回收设备与15#流动水洗槽、16#流动水洗槽、18#流动水洗槽、19#流动水洗槽反向串联，用于处理着色与封孔清洗用水；所述废水处理系统包括废水处理收集池、废水处理中和池、废水处理沉淀池、废水处理中水池、离心机、过滤器，以及配套的管道、泵和阀门；废水处理收集池与2#流动水洗槽、9#流动水洗槽连通，用于收集2#流动水洗槽、9#流动水洗槽的清洗用水；废水处理中和池用于处理废水处理收集池的废水；废水处理沉淀池用于沉淀废水处理中和池处理后的废水；废水处理中水池与3#流动水洗槽和19#流动水洗槽连通，用于收集废水处理沉淀池的中水，将中水过滤后，泵入3#流动水洗槽和19#流动水洗槽，回用中水；所述废水废渣零排放总系统运行方式为：首先按环保前端治理、危险成分减量化原则，改造煲模液、除油液、碱蚀液、中和液、氧化液、着色液、封孔液，管控槽液危废源；然后利用酸碱回收系统、氧化回收系统、着色封孔回收系统、废水处理系统组合集成配置，在线收集煲模液、1#、5#、8#槽的酸碱液进酸碱回收设备，酸碱中和，回收硫酸钠和氢氧化铝副产品，回用含钠中水，彻底截断钠离子对氧化线清洗用水的钠污染；在线收集11#槽的氧化废液进氧化回收设备，回收硫酸铝铵或硫酸铝钾副产品，回用氧化液；在线收集15#流动水洗槽、16#流动水洗槽、18#流动水洗槽、19#流动水洗槽的反向清洗用水进着色封孔回收设备，回收液体镍锡盐着色剂或液体中温封孔剂，回用至14#镍锡复合盐着色槽或17#中温封孔槽，回收液体N‑P复合肥中水，彻底截断镍离子对氧化线清洗用水的镍污染；在线收集2#流动水洗槽、9#流动水洗槽的清洗用水进废水处理系统，回收硫酸钙和氢氧化铝固体混合物，转化为高强度防渗水泥添加剂，回用中水；总系统依靠四大系统的组合运行，将煲模、氧化线全部废渣转化为资源化副产品，中水全部回用。...

【技术特征摘要】
1.铝加工行业表面处理集成煲模氧化废水废渣零排放总系统，其特征在于，包括酸碱回收系统、氧化回收系统、着色封孔回收系统和废水处理系统；所述酸碱回收系统包括1#除油槽、4#碱蚀槽、5#碱蚀液截流槽、6#碱蚀液截流槽、7#高压雾化喷淋槽、8#中和槽、11#氧化槽、氧化废液收集罐、煲模槽、煲模液转化设备、煲模车间中水池和酸碱回收设备，以及配套的管道、泵和阀门；氧化废液收集罐用于收集11#氧化槽产生的氧化废液，氧化废液改造后泵入1#除油槽和8#中和槽；煲模液转化设备与4#碱蚀槽相连通，用于将煲模液转化为碱蚀液；煲模车间中水池用于收集酸碱回收设备固液分离含钠废水和7#高压雾化喷淋槽的喷淋用水，用于煲模槽开槽、模具清洗和6#碱蚀液截流槽补水；酸碱回收设备与1#除油槽、5#碱蚀液截流槽、8#中和槽相连通，用于中和1#除油槽、5#碱蚀液截流槽、8#中和槽的酸碱废液；所述氧化回收系统包括9#流动水洗槽、10#流动水洗槽、11#氧化槽、12#流动水洗槽、13#流动水洗槽、氧化回收设备，以及配套的管道、泵和阀门；氧化回收设备与11#氧化槽连通，用于处理氧化废液；9#流动水洗槽、10#流动水洗槽、12#流动水洗槽、13#流动水洗槽清洗用水反向串联，节约清洗用水；所述着色封孔回收系统包括14#着色槽、15#流动水洗槽、16#流动水洗槽、17#中温封孔槽、18#流动水洗槽、19#流动水洗槽、着色封孔回收设备，以及配套的管道、泵和阀门；着色封孔回收设备与15#流动水洗槽、16#流动水洗槽、18#流动水洗槽、19#流动水洗槽反向串联，用于处理着色与封孔清洗用水；所述废水处理系统包括废水处理收集池、废水处理中和池、废水处理沉淀池、废水处理中水池、离心机、过滤器，以及配套的管道、泵和阀门；废水处理收集池与2#流动水洗槽、9#流动水洗槽连通，用于收集2#流动水洗槽、9#流动水洗槽的清洗用水；废水处理中和池用于处理废水处理收集池的废水；废水处理沉淀池用于沉淀废水处理中和池处理后的废水；废水处理中水池与3#流动水洗槽和19#流动水洗槽连通，用于收集废水处理沉淀池的中水，将中水过滤后，泵入3#流动水洗槽和19#流动水洗槽，回用中水；所述废水废渣零排放总系统运行方式为：首先按环保前端治理、危险成分减量化原则，改造煲模液、除油液、碱蚀液、中和液、氧化液、着色液、封孔液，管控槽液危废源；然后利用酸碱回收系统、氧化回收系统、着色封孔回收系统、废水处理系统组合集成配置，在线收集煲模液、1#、5#、8#槽的酸碱液进酸碱回收设备，酸碱中和，回收硫酸钠和氢氧化铝副产品，回用含钠中水，彻底截断钠离子对氧化线清洗用水的钠污染；在线收集11#槽的氧化废液进氧化回收设备，回收硫酸铝铵或硫酸铝钾副产品，回用氧化液；在线收集15#流动水洗槽、16#流动水洗槽、18#流动水洗槽、19#流动水洗槽的反向清洗用水进着色封孔回收设备，回收液体镍锡盐着色剂或液体中温封孔剂，回用至14#镍锡复合盐着色槽或17#中温封孔槽，回收液体N-P复合肥中水，彻底截断镍离子对氧化线清洗用水的镍污染；在线收集2#流动水洗槽、9#流动水洗槽的清洗用水进废水处理系统，回收硫酸钙和氢氧化铝固体混合物，转化为高强度防渗水泥添加剂，回用中水；总系统依靠四大系统的组合运行，将煲模、氧化线全部废渣转化为资源化副产品，中水全部回用。2.根据权利要求1所述铝加工行业表面处理集成煲模氧化废水废渣零排放总系统，其特征在于，按危险成分减量化、废水废渣资源化的环保前端治理要求，从源头改造槽液成分与管控指标：所述煲模液转化为4#槽碱蚀液的管控指标为：NaOH200-300g/L、Al3+50-75g/L、R值≧4.0；R值为游离碱浓度÷铝离子浓度；所述氧化废液转化为1#槽除油液的管控指标为：H2SO4160-200g/L、Al3+10-30g/L、H2O210-20g/L、除油时间3-6Min、除油温度为常温；所述4#槽碱蚀液管控指标为：NaOH200-400g/L、Al3+50-100g/L、R值≧4.0、碱蚀时间3-15Min、碱蚀温度60-80℃；R值为游离碱浓度÷铝离子浓度；所述氧化废液转化为8#槽中和液的管控指标为：H2SO4160-200g...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊映明，
申请(专利权)人：佛山市三水雄鹰铝表面技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44