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1　前言
　　鋁合金陽極氧化膜已被廣泛地應(yīng)用于防腐和表面裝飾，還用于過濾薄膜[1]，此外，在Al2O3膜多孔上電沉積某些金屬，可用作垂直磁記錄材料[2～3]。目前，鋁合金陽極氧化一般采用的是硫酸陽極氧化工藝，但不論采用哪種工藝流程，都會(huì)排出廢水和廢液，起不同程度環(huán)境污染。因此，廢水廢液的處理是鋁合金陽極氧化生產(chǎn)過程不可缺少的部分?？傮w要求最終的出水口的廢水pH值在5.5～8.5之間，其中有害元素及濃度達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。目前，鋁合金陽極氧化生產(chǎn)的廢水處理，是將鋁合金生產(chǎn)中每道工序中的槽液，在不符合生產(chǎn)要求時(shí)排放、匯總到排放槽內(nèi)，添加適量的酸或堿進(jìn)行中和，使排放的廢水達(dá)到允許的pH標(biāo)準(zhǔn)。在中和過程中，生成物中有大量沉淀，由于處理較麻煩，一些廠家不進(jìn)行沉淀處理即向外排放，造成嚴(yán)重的污染。因此，我們對鋁合金生產(chǎn)的污水進(jìn)行了分析與研究，有效地利用資源，將鋁合金生產(chǎn)排放的污水進(jìn)行處理、再生利用，達(dá)到零排放(即不排放)的目的。 
2　實(shí)驗(yàn) 
　　2.1　工藝流程 
　　工業(yè)上一般采用如圖1的生產(chǎn)工藝流程，文中的試驗(yàn)和分析均按此工藝進(jìn)行。 　　  
圖1　鋁合金陽極氧化生產(chǎn)工藝流程 
　　2.2　離子分析試驗(yàn)[4] 
　　2.2.1　Al3+的分析 
　　采用EDTA絡(luò)合滴定法，其原理為:在弱酸性溶液(加人pH 5.0～6.0的緩沖溶液)中，鋁離子與過量的EDTA溶液絡(luò)合，用氯化鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的EDTA。然后加人過量的氟化鈉，F(xiàn)-與絡(luò)合的鋁離子反應(yīng)，置換與鋁離子絡(luò)合的EDTA，再用氯化鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定EDTA，從而計(jì)算鋁離子的含量。 
　　2.2.2　的分析 
　　采用重量法，加入過量的BaCl2，使硫酸根完全生成BaSO4沉淀，經(jīng)洗滌、灼燒等處理，通過稱量BaSO4的量來計(jì)算的含量。 
　　2.2.3　的分析 
　　在中性溶液中，加入酚二磺酸顯色，在420nm波長下測定其吸光度，以硝酸鉀作標(biāo)準(zhǔn)溶液做標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算硝酸根的含量。 
　　2.2.4　的分析 
　　在pH為2.0至2.5時(shí)，亞硝酸根與對一氨基苯磺酸生成紅色染料，在543nm波長下測定其吸光度，以亞硝酸鈉作標(biāo)準(zhǔn)溶液做標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算亞硝酸根的含量。 
　　2.2.5　F-的分析 
　　采用氟離子選擇性電極，以氟化鈉作標(biāo)準(zhǔn)溶液，用離子計(jì)進(jìn)行測定。 
　　2.2.6　Ni2+的分析 
　　在檸檬酸鹽的氨性介質(zhì)中，用丁二酮肟顯色，在450nm處測定其吸光度，以純鎳作標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算其含量。 
　　2.2.7　Na+的分析 
　　通過測定堿的量來推算其含量，用酚酞作指示劑，鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液的紅色消失為終點(diǎn)，由消耗的鹽酸量計(jì)算氫氧化的量，從而算出鈉離子的含量。 
　　2.3　溶液pH值的測定 
　　所有溶液的pH值均在室溫條件下，采用320型pH計(jì)(上海Mettler-TOLEDO有限公司生產(chǎn))進(jìn)行測定。 
3　實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 
　　3.1　鋁合金陽極氧化各工序槽液成分分析 
　　為了確定鋁合金生產(chǎn)的污水處理方案，我們按照鋁合金陽極氧化生產(chǎn)工藝，對生產(chǎn)廠家的12個(gè)槽液進(jìn)行了分析，結(jié)果如表1。 
　　從表1來看，1號槽是酸蝕脫脂槽，主要成分是硫酸和酸蝕出來的鋁離子，溶液的酸性很強(qiáng)。當(dāng)溶液中的鋁離子濃度過高時(shí)，必須排放一部分槽液，否則鋁表面的酸蝕脫脂效果不理想。2號槽是用于酸蝕脫脂后鋁材的洗滌，主要含1號槽帶入的硫酸鋁，且含量不太多，但隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，硫酸鋁的含量會(huì)不斷增加，也要進(jìn)行排放處理。3號槽是堿蝕槽，除鋁離子外，主要是氫氧化鈉和一些有機(jī)物添加劑，堿性很強(qiáng)。堿蝕時(shí)主要生成的氫氧化鋁，鋁離子則與添加劑中的有機(jī)物絡(luò)合成鋁的絡(luò)合物，使鋁離子的濃度高達(dá)125g/L，在堿性較高的條件下，沒有出現(xiàn)氫氧化鋁沉淀生成。但是當(dāng)堿蝕進(jìn)行一定時(shí)間后，鋁離子的大量增加，會(huì)產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀，并沉積于槽底下層，因此除了排放部分槽液之外，還要定期清理槽底的殘?jiān)?、5號槽是堿蝕后的二次水洗，含有少量的氫氧化鋁和氫氧化鈉。6號是出光槽，主要成分為硫酸和硝酸，還有中和后的鋁離子和硝酸根還原后的亞硝酸根，極少量從鋁材中溶解出來的Fe3+、Cu2+、Mg2+等雜質(zhì)離子。7、8號是二次水洗槽，含少量由6號槽帶入的物質(zhì)。9號是鋁合金陽極氧化槽，主要含硫酸和鋁離子。10號則是鋁陽極氧化后的二次水洗槽。而11號是封孔槽，含有封孔用的F-、Ni2+。12號是鋁材生產(chǎn)的最后二次水洗。 
　　表1　鋁合金生產(chǎn)槽液分析結(jié)果 
　　從上述結(jié)果可知，廢液主要含有Al3+、、Na+、、、F-、Ni2+，還有其它有機(jī)物和極少量的雜質(zhì)離子。溶液中Al3+、、Na+、的含量較大。因此概括起來有兩類廢水廢液，一種是濃度較低、量大、連續(xù)排放的洗滌廢水；另一種是老化后的處理廢液。 
　　針對鋁合金陽極氧化生產(chǎn)各槽液的成分，目前采用分步排放、分步中和沉淀和分離，最后排放出去。經(jīng)過這樣處理的廢水，一般都