铝合金表面阳极氧化工艺废水研究

铝合金表面阳极氧化工艺废水研究

王赛赛 1 黄欢 2

江苏原木环境科技有限公司 江苏省扬州市 225100

摘要：表面阳极氧化是铝合金生产过程中必不可少的重要工序，阳极氧化工艺废水中含有大量铝型材表面氧化溶解的铝以及化学辅助材料酸、碱。这些氧化工艺废水对生态环境造成严重危害，即使按照规范进行废水处理，流入大自然也会形成污泥最终成为固体废弃物，带来大自然的负担。对此，本文阐述了铝合金阳极氧化工艺废水产生源，提出铝合金生产工艺废水处理的基本思路以及处理工艺废水与污染物的主要措施。

关键词：阳极氧化；表面；铝合金；工艺废水

引言：对铝合金生产企业来说，工艺生产废水的处理问题是铝合金表面阳极氧化工作发展工作总的关键环节。减少工艺废水中的有害化学成分能够降低废水排放的投入，为企业节约生产成本，且由于我国水资源短缺，更加彰显了铝合金表面阳极氧化工作的重要性。对铝型材氧化工艺废水的研究已经成了社会各界主要关注的问题，控制工业废水的处理和排放，对我国环境保护具有较大促进作用。

1阳极氧化工艺废水产生源

1.1水洗槽工业废水

根据相关规范，一般铝合金材料前道出光以后要进行两次以上水洗，避免出光槽液被带入到氧化槽。同时，尽管是在进行硫酸中和后，也要进行一次以上水洗，因为中和槽内的硝酸如果不小心进入氧化槽是导致氧化不成膜的最主要原因。阳极氧化工作完成后，为防止工件上残留的槽液对后续工艺槽生产造成影响，也要对铝合金表面进行两次以上的水洗。各类工件着色封孔工作中，多道水洗工序时用水量较大的主要原因之一，为保证铝合金的氧化成膜质量，铝合金表面阳极氧化必须要进行两次以上水洗^[1]。所以说水洗过程中产生的含酸工业废水在阳极氧化废水中占比较高。

1.2电解槽废液

硫酸电解液使用时难免渗入一些杂质，对槽液的导电性造成一定影响，甚至会影响氧化膜的硬度、光亮度以及耐磨程度，因此，电解槽液必须定期进行更换。根据国际请金属制品协会的研究报告显示，这些杂质的成分主要是氯离子、硝酸根、磷酸根、镍、铜、锰、铁、铝等阴离子^[2]。

现阶段，根据硫酸阳极氧化工艺规范分析电解槽液，只能将铝和游离硫酸的含量大致分析出来。而后期应用阶段，溶液浓度会发生变化，铝含量会逐渐上升，硫酸的含量会有所降低，如果槽液内硫酸浓度低于规定值最低要求，且铝含量尚未超标，只需添加硫酸便可使溶液浓度重新平衡，但是一旦铝含量超标，达到了标准上限，处理起来步骤要更麻烦，首先需要根据实际情况排放槽液，并控制排放量，再加入适量的去离子水和硫酸。在有效期限内，排放的硫酸液可以二次使用，但是10个月左右，倒槽要进行一次全面的清底。但是，根据对现场的实际调研结果显示，大部分企业没有按规定执行，一般排放后交由废水处理公司进行处理。由于硫酸铝溶液中含有大量有害物质，对环境影响较大，处理起来比较困难，费用较高，有些企业直接将水洗槽中的废水与其他生产活动中的废水混合对稀，不管后果进行排放。

2铝合金阳极氧化工艺废水处理主要思路

铝合金表面阳极氧化工作全过程需要应用到的相关物质较多，包括硝酸、硫酸和各类混合盐，对地球环境造成严重威胁，相关人员在对废水处理工作中，应该对污染物的特征和类别进行详细的区分，将成分中有害化学成分进行合理的处理，并清除其中的物理物品。如果废水中含有磷离子相关有害物质，工作人员在处理过程中可以利用氢氧化钙等相关物质与磷离子进行中和；在对含镍废水处理的过程中，可以利用镍离子对有害物质进行吸附，降低有害物质的浓度；利用这样的方式对含磷废水或含镍废水等混合废水进行详细的处理，具有一定的预先性优势，通过逐步进行缺氧和氧化的混合作业，对混合废水进行加深处理^[3]。

总的说，铝合金表面阳极工艺废水处理时，首先，要对废水中有机物质的特点和具体优势进行分析，做好相关的准备工作，在条件允许的情况下，以合理的方式排除废液中的有害物质，促进化合物之间的反应，减少废水中有害物质的含量。其次，工作人员在排除废水中氮气含量的过程中，要利用合理的方法提高反硝化能力，并在后面的程序中可以应用反硝化效率，从根本上降低废水中总氮量，尽可能的将有机污染物进行废除。最后，要着力提升阳极氧化废水处理效果，有效降低工业废水的污染程度。

2.1参数设计方面

铝合金这类铝型材料表面在发生阳极氧化过程中会产生相应的计算参数，要相对工艺废水进行深入的研究，首先需要读这些参数进行合理的设计。例如，在含镍废水沉淀池中，含有多种有害物质，在进行参数设计时，工作人员可将沉淀池分为大小尺寸一致的四个格，为了便于记忆，用一些特殊的装饰物在沉淀池上做好标记以便于观察哪种物质可以使絮状物体呈现出凝固的状态^[4]。这里需要注意的是要选择池中废水竖向流动的沉淀池，便于发生复安破落反应，对化学物质中投放的物质量进行明确，进一步根据投放量降低工艺废水中相关离子含量。

2.2对废水处理效果的分析评价

铝合金表面阳极氧化工艺废水处理完成之后，系统在稳定的状态下运行，排放出的废水满足地表水环境对水质的规定，废水中的有机污染物含量能够达到要求。同时在对阳极氧化废水系统处理过程中，应该对处理效果进行合理的评估，为铝合金身生产企业提供参考依据，从根本上保证废水得到科学的处理，进一步解决环境污染问题。

3处理工艺废水与污染物的主要措施

3.1从根本上减少废水排放量

为了有效处理工艺废水与污染物问题，需要找出污水排放的根源，从根本上减少废水排放量，对溢流水洗槽的用水量进行一定程度的降低。例如，可以采用串联溢流水洗槽的方法，以一定的顺序和方法对各个水洗槽中的溢流水进行串联，一方面可以降低铝型材阳极氧化的成本投入；另一方面可以节约大量的溢流水量。既满足功能分析的要求，又能从根本上那个减少废水排放量。

3.2利用机械喷砂对铝合金表面进行分析和处理

为了有效降低阳极氧化废水中的碱蚀量，可以利用机械喷砂的方法对铝型材表面进行分析和处理。在阳极氧化生产线上，由于碱蚀的顺序和工程，电解槽液中氯离子含量不断升高，通过机械喷砂，将碱蚀的时间大大缩短，还可以进行砂磨增加铝合金表面的光滑程度。

3.3 在硫酸氧化槽和碱蚀槽中使用酸碱回收装置

为了能够从根本上解决槽液中铝离子含量过高带来的问题，促进自身的发展。在硫酸硫酸氧化槽和碱蚀槽中应合理使用酸碱回收装置。一方面，应用反渗透酸回收系统和装置，能够从根本上对槽液中的硫酸含量进行有效的控制；另一方面，能够清除和溶解碱蚀槽中的铝离子，保持碱蚀槽中含液量稳定。

4结语

综上所述，通过对铝合金表面阳极氧化工艺废水进行分析和研究，发现可以有效减少企业废水处理的资本投入，优化工业废水的水质，促进生态环境的可持续发展，为社会创造更大的价值。阳极氧化工艺废水的有效处理，首先要对相关参数进行合理的设计，对有害物质进行分析，采用合理的方式降低有害物质含量，提高工业废水的应用效果和效率，在企业发展的同时，为环保贡献一份力量。

参考文献

[1]黄允芳,蔡锡昌.铝型材电解着色工艺向环保型工艺转换的研究[J].电镀与精饰, 2019, 41(12):14-17.

[2]吴小良,赵云.草酸溶液中乙二醇含量对纯铝材阳极氧化膜绝缘性能的影响[J].材料保护, 2019, 52(02):52-55.

[3]刘军,黄雪萍,舒辉.建筑铝型材宽温快速阳极氧化节能工艺及应用[J].矿冶工程, 2020,40(04):164-167.

[4]张乐.铝型材行业废水治理与回用的问题及对策[J].广东化工, 2020, 47(02):135-137.