一種鋁型材改性廢水處理方法
2023-12-12 06:23:27 2
一種鋁型材改性廢水處理方法
【專利摘要】本發明涉及一種廢水處理方法，尤其涉及一種鋁型材改性廢水處理方法。它包括向鋁型材改性處理獲得的廢水中按質量比1:1-4加入A物質和B物質，所述A物質為硝酸鎂或硫酸鎂中的一種或兩種；所述B物質為氫氧化鈣、氧化鈣或亞硫酸鈣中的一種或多種;調節廢水pH值為7.8-8.2，攪拌下反應20-40min；向反應液中加入聚丙烯醯胺，然後固液分離得到滿足排放標準的廢水。本發明方法生產安全環保、廢水處理徹底。
【專利說明】一種鋁型材改性廢水處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種廢水處理方法，尤其涉及一種鋁型材改性廢水處理方法。
【背景技術】
[0002]建築用鋁合金型材由於要求耐蝕、耐候、耐磨、外觀裝飾好和使用壽命長等較高的綜合性能，因此，鋁型材在採用靜電粉末噴塗和氟碳樹脂漆塗覆等工藝進行表面防護裝飾之前，必需進行表面化學轉化處理，以提高塗層與基材的結合力和滿足高耐蝕性要求，處理過程中會產生含有較高含量的鎳和鉻的廢水，生產不夠環保。
[0003]例如CN101597758B(2011-3-30)公開了一種建築鋁型材表面低鉻防腐化學轉化處理液及其使用方法，然而該製備過程中產生的廢水仍然需要進一步處理。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種生產安全環保的、廢水處理徹底的鋁型材改性廢水處理方法。
[0005]本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的:
一種鋁型材改性廢水處理方法，其依次包括以下步驟:
(1)向鋁型材改性處理獲得的廢水中按質量比1:1-4加入A物質和B物質，所述A物質為硝酸鎂或硫酸鎂中的一種或兩種；所述B物質為氫氧化鈣、氧化鈣或亞硫酸鈣中的一種或多種；
(2)調節廢水pH值為7.8-8.2，攪拌下反應20-40min ；
(3)向反應液中加入聚丙烯醯胺，然後固液分離得到滿足排放標準的廢水；
所述鋁型材改性方法為:
i.改性劑配製:按重量份配製氟化鈉20-40份、氟化氫銨30-60份、高錳酸鉀10-20份、鉻酸鉀40-50份、磷酸鋅15-25份、硝酸鈉8-18份、氯化鐠5_12份、乙二胺四乙酸10-16份、蘋果酸7-14份、十二烷基苯硫酸鈉8-12份、硫酸鎳6-13份、三乙醇胺15-25份、含有鹼金屬的還原劑5-10重量份、7-13份重量的氯化聚丙烯或聚烯烴底材附著力促進劑、水500-900份；控制pH值3-4獲得改性劑；
?.利用所述改性劑將鋁型材進行二浸二幹獲得改性後的鋁型材。
[0006]本發明的優點是:
1.本發明製備的廢水處理方法一方面使鉻、鎳和氟離子參與反應，生成沉澱；另一方面通過鎂鹽與廢水中的鋁反應生成的類滑石化合物吸附部分未完全反應成沉澱的鎳鉻離子，提高了廢水處理效果；
2.配製特定組分的改性劑，在降低改性劑鎳鉻含量的基礎上，安全環保，同時又能使被加工的鋁型材具有防腐和促進光亮的雙重改性效果，提高了鋁型材的性能；加入附著力促進劑，提高了各組分之間的相容性，使光亮防腐劑久置後不會出現分層，而且在很大程度上提高了其與鋁型材的附著力；本發明不同於常規的單一改性，而是調整改性劑配方和含量，獲得穩定性和分散性好的雙重改性劑；配合雙重浸潰和乾燥，使其表面光滑、光亮柔和，具有優越的耐腐蝕性；本發明不同於常規浸潰處理改性後直接洗滌乾燥，而是在第一次浸潰後直接進行微波乾燥，使改性劑不僅牢固粘附在型材表面，而且部分有效成分能夠滲入其中，部分成分又能克服抑制另外一些成分對鋁型材的過度腐蝕而起到緩蝕作用，從而發揮了相互協調作用，獲得優越的耐腐蝕性和柔和的光澤；
3.本發明改性劑中不含傳統的酸鹼，對鋁型材損耗小，安全環保。
[0007]作為優選，所述步驟(1)廢水中的鈣鋁摩爾比為1:2-3。
[0008]作為優選，所述聚丙烯醯胺的加入量為廢水重量的0.04-0.06%。
[0009]作為優選，用15_20wt%的氫氧化鈉溶液調節廢水pH值。
[0010]作為優選,所述改性劑中還包括含有鹼金屬的還原劑5-10重量份。
[0011]更優選地，所述含有鹼金屬的還原劑為硼氫化鈉、硼氫化鉀、偏磷酸鈉或檸檬酸鈉中的一種或多種，所述改性劑中還包括有冠醚8-15份。
[0012]發明人發現，加入該助劑後可以增加鋁型材改性表面光澤度的柔和性；加入該物質後的改性劑穩定性和分散性好，存儲時間長。
[0013]更優選地，所述冠醚為二環己烷並-18-冠-6。
[0014]發明人發現，加入該助劑後可以增加鋁型材改性表面光澤度的柔和性。
[0015]作為優選，所述步驟? 二浸二幹具體包括:
①第一次浸潰處理:將所述 改性劑加熱至30-40°C，然後將鋁型材浸潰其中2-4min；
②第一次乾燥:將第一次浸潰處理後的鋁型材在溫度在80-95°C下進行熱風循環乾燥40_50min ；
③第二次浸潰處理:在微波真空條件下進行第二次浸潰，具體是抽真空至真空度為-0.02MPa~-0.0OlMPa，再進行微波處理，微波頻率為IOOMHz~230MHz，將第一次乾燥後的招型材在第一次浸潰處理後的光亮防腐劑中微波處理3~7s ;
④第二次洗滌及乾燥:流動水洗滌至洗出液PH值為中性，然後在40-48°C烘乾。
[0016]特定的雙重浸潰和乾燥，使其表面光滑、光亮柔和，具有優越的耐腐蝕性；本發明不同於常規浸潰處理改性後直接洗滌乾燥，而是在第一次浸潰後直接進行微波乾燥，使改性劑不僅牢固粘附在型材表面，而且部分有效成分能夠滲入其中，部分成分又能克服抑制另外一些成分對鋁型材的過度腐蝕而起到緩蝕作用，從而發揮了相互協調作用，獲得優越的耐腐蝕性和柔和的光澤。
[0017]作為優選，在所述第二次浸潰處理中加入二苄基聯苯酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚9-15重量份至第一次浸潰處理後的光亮防腐劑中，然後進行微波處理。
[0018]本發明製備的鋁型材內部性能穩定、綜合性能如拉伸性、硬度和強度好。
[0019]綜上所述，本發明的優點是:
在能獲得高性能改性鋁型材的基礎上，使鋁型材廢水中的鎳鉻重金屬離子含量降低，並且又能提供一種能夠有效去除鎳鉻重金屬離子和氟離子、使廢水安全達標的廢水處理方法。
【具體實施方式】
[0020]實施例一鋁型材改性方法:
改性劑配製:按重量份配製氟化鈉40份、氟化氫銨60份、高錳酸鉀20份、鉻酸鉀50份、磷酸鋅25份、硝酸鈉18份、氯化鐠12份、乙二胺四乙酸16份、蘋果酸14份、十二烷基苯硫酸鈉12份、硫酸鎳13份、三乙醇胺25份、偏磷酸鈉8重量份、10份重量的含氯量為20-40%的氯化聚丙烯、水900份；控制pH值4獲得改性劑；
第一次浸潰處理:將改性劑加熱至40°C，然後將鋁型材浸潰其中4min ；
第一次乾燥:將第一次浸潰處理後的鋁型材在溫度在95°C下進行熱風循環乾燥50min ；
第二次浸潰處理:在微波真空條件下進行第二次浸潰，具體是抽真空至真空度為-0.02MPa，再進行微波處理，微波頻率為100MHz，將第一次乾燥後的鋁型材在第一次浸潰處理後的光亮防腐劑中微波處理3s ；
第二次洗滌及乾燥:流動水洗滌至洗出液pH值為中性，然後在40°C烘乾得到光亮防腐的鋁型材。產品性能測試見表1。
[0021]改性處理後得到的廢水處理方法:
(1)向鋁型材改性處理獲得的廢水中按質量比1:1-4加入A物質和B物質，A物質為硝酸鎂物質為氫氧化鈣；廢水中的鈣鋁摩爾比為1:2 ;
(2)用15wt%的氫氧化鈉溶液調節廢水pH值為7.8，攪拌下反應20min ；
(3)向反應液中加入聚丙烯醯胺，然後固液分離得到滿足排放標準的廢水；聚丙烯醯胺的加入量為廢水重量的0.04%ο`
[0022]將經過處理後的廢水經過分光光度法進行測試，鎳離子的剩餘濃度為0.025mg/L,去除率為99.86% ;鉻離子剩餘濃度為0.123mg/L,去除率為99.45% ;氟離子的剩餘濃度低於2mg/L，完全能夠達到《汙水綜合排放標準》(GB8978-1996)允許的排放濃度。
[0023]實施例二
鋁型材改性方法:改性劑配製:按重量份配製氟化鈉40份、氟化氫銨60份、高錳酸鉀20份、鉻酸鉀40-50份、磷酸鋅25份、硝酸鈉18份、氯化鐠12份、乙二胺四乙酸16份、蘋果酸14份、十二烷基苯硫酸鈉12份、硫酸鎳13份、三乙醇胺25份、硼氫化鉀10重量份、13份重量的聚烯烴底材附著力促進劑、水900份；控制pH值4獲得改性劑；
第一次浸潰處理:將改性劑加熱至40°C，然後將鋁型材浸潰其中4min ；
第一次乾燥:將第一次浸潰處理後的鋁型材在溫度在95 °C下進行熱風循環乾燥50min ；
第二次浸潰處理:在微波真空條件下進行第二次浸潰，具體是抽真空至真空度為-0.0OlMPa，再進行微波處理，微波頻率為230MHz，將第一次乾燥後的鋁型材在第一次浸潰處理後的光亮防腐劑中微波處理7s ；
第二次洗滌及乾燥:流動水洗滌至洗出液pH值為中性，然後在48°C烘乾得到光亮防腐的鋁型材。
[0024]改性處理後得到的廢水處理方法:
(1)向鋁型材改性處理獲得的廢水中按質量比1:4加入A物質和B物質，A物質為硫酸鎂物質為氧化鈣；廢水中的鈣鋁摩爾比為1:3;
(2)用20wt%的氫氧化鈉溶液調節廢水pH值為8.2，攪拌下反應40min ；(3)向反應液中加入聚丙烯醯胺，然後固液分離得到滿足排放標準的廢水；聚丙烯醯胺的加入量為廢水重量的0.06%。
[0025]將經過處理後的廢水經過分光光度法進行測試，完全能夠達到《汙水綜合排放標準》(GB8978-1996)允許的排放濃度。
[0026]實施例三
鋁型材改性方法:改性劑配製:按重量份配製氟化鈉26份、氟化氫銨40份、高錳酸鉀18份、鉻酸鉀46份、磷酸鋅19份、硝酸鈉12份、氯化鐠9份、乙二胺四乙酸13份、蘋果酸9份、十二烷基苯硫酸鈉10份、硫酸鎳11份、三乙醇胺21份、硼氫化鈉5重量份、7份重量的氯化聚丙烯底材附著力促進劑、水600份；控制pH值4獲得改性劑；
第一次浸潰處理:將改性劑加熱至35°C，然後將鋁型材浸潰其中3min ；
第一次乾燥:將第一次浸潰處理後的鋁型材在溫度在85 °C下進行熱風循環乾燥45min ；
第二次浸潰處理:在微波真空條件下進行第二次浸潰，具體是抽真空至真空度為-0.01MPa，再進行微波處理，微波頻率為130MHz，將第一次乾燥後的鋁型材在第一次浸潰處理後的光亮防腐劑中微波處理5s ；
第二次洗滌及乾燥:流動水洗滌至洗出液pH值為中性，然後在45°C烘乾得到光亮防腐的鋁型材。
[0027]改性處理後得到的廢水處理方法:
(1)向鋁型材改性處理獲得的廢水中按質量比1:2加入A物質和B物質，A物質為硫酸鎂物質為亞硫酸鈣中的一種或多種；廢水中的鈣鋁摩爾比為2:5 ;
(2)用18wt%的氫氧化鈉溶液`調節廢水pH值為8，攪拌下反應30min；
(3)向反應液中加入聚丙烯醯胺，然後固液分離得到滿足排放標準的廢水；聚丙烯醯胺的加入量為廢水重量的0.05%。
[0028]將經過處理後的廢水經過分光廣度法進行測試，完全能夠達到《汙水綜合排放標準》(GB8978-1996)允許的排放濃度。
[0029]實施例四
同實施例一，不同的是改性劑中還包括二環己燒並-18-冠-6冠醚15份。
[0030]在第二次浸潰處理中加入二苄基聯苯酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚15重量份至第一次浸潰處理後的光亮防腐劑中，然後進行微波處理。
[0031]廢水處理中的A物質為1:1質量混合成的硝酸鎂和硫酸鎂；B物質為1:1質量混合成的氫氧化鈣和氧化鈣。
[0032]實施例五
同實施例一，不同的是改性劑中還包括二環己燒並-18-冠-6冠醚8份。
[0033]在第二次浸潰處理中加入二苄基聯苯酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚9重量份至第一次浸潰處理後的光亮防腐劑中，然後進行微波處理。
[0034]廢水處理中的A物質為1:1質量混合成的硝酸鎂和硫酸鎂；B物質為1:1質量混合成的氧化鈣和亞硫酸鈣中的一種或多種。
[0035]實施例六
同實施例一，不同的是改性劑中還包括二環己燒並-18-冠-6冠醚11份。[0036]在第二次浸潰處理中加入二苄基聯苯酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚13重量份至第一次浸潰處理後的光亮防腐劑中，然後進行微波處理。
[0037]廢水處理中的A物質為1:1質量混合成的硝酸鎂和硫酸鎂；B物質為1:1質量混合成的氫氧化鈣、氧化鈣和亞硫酸鈣。
[0038]對比實施例一
改性劑配製:按重量份配製氟化鈉30份、高錳酸鉀15份、鉻酸鉀45份、硝酸鈉12份、氯化鐠8份、蘋果酸9份、硫酸鎳8份、水500-900份；控制pH值3_4獲得改性劑；
光亮防腐的鋁型材製備工藝同實施例一。
[0039]廢水處理中僅加入A物質，廢水處理效果不理想。
[0040]對比實施例二 改性劑配製同實施例一。
[0041]鋁型材改性工藝包括浸潰處理和乾燥，具體是將改性劑加熱至35°C，然後將鋁型材浸潰其中3min ;流動水洗滌至洗出液pH值為中性，然後在45°C烘乾。廢水處理中加入A物質和B物質，但調節廢水pH值為6-7，廢水處理效果不理想。
[0042]表1實施例和對比實施例製品性能數據對比
【權利要求】
1.一種鋁型材改性廢水處理方法，其特徵在於依次包括以下步驟: (1)向鋁型材改性處理獲得的廢水中按質量比1:1-4加入A物質和B物質，所述A物質為硝酸鎂或硫酸鎂中的一種或兩種；所述B物質為氫氧化鈣、氧化鈣或亞硫酸鈣中的一種或多種； (2)調節廢水pH值為7.8-8.2，攪拌下反應20-40min ； (3)向反應液中加入聚丙烯醯胺，然後固液分離得到滿足排放標準的廢水； 所述鋁型材改性方法為: i.改性劑配製:按重量份配製氟化鈉20-40份、氟化氫銨30-60份、高錳酸鉀10-20份、鉻酸鉀40-50份、磷酸鋅15-25份、硝酸鈉8-18份、氯化鐠5_12份、乙二胺四乙酸10-16份、蘋果酸7-14份、十二烷基苯硫酸鈉8-12份、硫酸鎳6-13份、三乙醇胺15-25份、含有鹼金屬的還原劑5-10重量份、7-13份重量的氯化聚丙烯或聚烯烴底材附著力促進劑、水500-900份；控制pH值3-4獲得改性劑； ?.利用所述改性劑將鋁型材進行二浸二幹獲得改性後的鋁型材。
2.根據權利要求1所述的一種鋁型材改性廢水處理方法，其特徵在於:所述步驟(1)廢水中的鈣鋁摩爾比為1:2-3。
3.根據權利要求2所述的一種鋁型材改性廢水處理方法，其特徵在於:所述含有鹼金屬的還原劑為硼氫化鈉 、硼氫化鉀、偏磷酸鈉或檸檬酸鈉中的一種或多種；所述改性劑中還包括有冠醚8-15份。
4.根據權利要求3所述的一種鋁型材改性廢水處理方法，其特徵在於:所述冠醚為二環己燒並-18-冠_6。
5.根據權利要求3所述的一種鋁型材改性廢水處理方法，其特徵在於:所述步驟?二浸二幹具體包括: ①第一次浸潰處理:將所述改性劑加熱至30-40°C，然後將鋁型材浸潰其中2-4min； ②第一次乾燥:將第一次浸潰處理後的鋁型材在溫度在80-95°C下進行熱風循環乾燥40_50min ； ③第二次浸潰處理:在微波真空條件下進行第二次浸潰，具體是抽真空至真空度為-0.02MPa~-0.0OlMPa，再進行微波處理，微波頻率為IOOMHz~230MHz，將第一次乾燥後的招型材在第一次浸潰處理後的光亮防腐劑中微波處理3~7s ; ④第二次洗滌及乾燥:流動水洗滌至洗出液PH值為中性，然後在40-48°C烘乾。
6.根據權利要求5所述的一種鋁型材改性廢水處理方法，其特徵在於:在所述第二次浸潰處理中加入二苄基聯苯酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚9-15重量份至第一次浸潰處理後的光亮防腐劑中，然後進行微波處理。
7.根據權利要求1-6任一項所述的一種鋁型材改性廢水處理方法，其特徵在於:所述聚丙烯醯胺的加入量為廢水重量的0.04-0.06%ο
8.根據權利要求1-6任一項所述的一種鋁型材改性廢水處理方法，其特徵在於:用15-20wt%的氫氧化鈉溶液調節廢水pH值。
【文檔編號】C02F9/04GK103819028SQ201410106805
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月20日 優先權日:2014年3月20日
【發明者】徐偉 申請人:湖州巨力鋁型材有限公司