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鋁型材廢水的治理工藝

發(fā)布時間：

2013-03-14

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　　鋁型材生產過程主要包括對成型鋁材的脫脂、堿蝕、酸洗、氧化、封孔及著色，而經上述工序處理后的型材均需用水進行清洗，這部分型材清洗水以溢流形式排出清洗槽，是鋁型材廠廢水的主要來源。鋁型材廠生產廢水除含有大量的鋁離子，還含有部分鋅、鎳、銅等金屬離子，廢水的酸堿度視各生產要求不同而有所變化，但呈酸性的居多。表1鋁型材廢水水質表項目pH懸浮物(mg/L)銅(mg/L)鋅(mg/L)鎳(mg/L)濃度2～4300～10000.5～31.5～41.5～4

　　2廢水處理工藝流程

　　針對鋁型材廢水主要含各種金屬離子及懸浮物的特性，采用中和調節(jié)及混凝沉淀法工藝。鋁型材生產廢水由車間排出后流入中和調節(jié)池，池內設空氣攪拌，以均衡水質。廢水經調節(jié)池均衡水質及水量后，加入堿調節(jié)pH值至6～9，再用泵抽送入沉淀池中，在抽送過程同時加入絮凝劑(PAM)。廢水中的金屬離子在與堿反應形成氫氧化物后，又在絮凝劑的作用下，形成較大顆粒礬花，在重力作用下快速沉降，沉淀池上半部清液可直接外排，出水水質達到廣東省地方排放標準DB4426—89二類地區(qū)二級排放標準。

　　沉淀池污泥經污泥池濃縮后用泵抽送入板框壓濾機脫水后作衛(wèi)生填埋或綜合利用。

　　3工藝原理

　　3.1調節(jié)池

　　在鋁型材廢水處理中，將調節(jié)池的池型分為間歇和連續(xù)兩種。人工調節(jié)時需將調節(jié)池分成兩格，每格池廢水的停留時間為1～2h，輪流間歇使用，以便于人工調節(jié);自動調節(jié)只需一格調節(jié)池，用pH自動調節(jié)儀控制廢水的pH值，由于鋁型材廢水含有大量的鋁，而鋁在溶液中呈兩性狀態(tài)。當pH<3時，鋁主要存在形態(tài)為Al(H2O)3+6;當pH=7時，氫氧化鋁成為Al3+的主要存在形態(tài);當pH>8.5后，大部分氫氧化鋁便水解為帶負電荷的絡合陰離子。所以，在工程調試時必須將pH值控制在適當的范圍，以使鋁能以氫氧化鋁的形態(tài)充分沉淀。

　　3.2反應池

　　反應池的作用主要是使鋁型材廢水中的Al3+與OH-充分反應生成難溶的Al(OH)3沉淀。通常豎流式沉淀池采用渦流反應器，平流式沉淀池用折流式反應器。

　　3.3混凝沉淀池

　　廢水中的金屬離子在調節(jié)池與堿反應后，生成難溶的氫氧化物，但由于形成的顆粒較小，在水流的作用下不易沉降，所以必須加入絮凝劑使這些顆粒相互粘結，聚集成較大顆粒，通過沉淀池固液分離被去除。沉淀池采用平流式或豎流式，尤其后者用得最為廣泛。豎流式沉淀池特別適合于絮凝物沉降，且操作簡單、易于管理、上清液可直接外排。沉淀池停留時間2h，表面負荷為1m3/(m2?h)。

　　3.4污泥處理

　　經過沉淀池排出的鋁型材污泥含水率達到90%以上，需要進行脫水處理。根據工廠的生產能力、排污規(guī)模，選取自然干化和機械脫水兩種方法對污泥進行處理。

　　自然干化就是用干化池盛放污泥，利用陽光將其曬干。這種方法的優(yōu)點是省事、經濟，但只適合污泥量較小的企業(yè)，而且遇上陰雨天氣非常麻煩;機械脫水包括采用離心機、帶式壓濾機、板框壓濾機。但由于鋁型材污泥結構疏松，且?guī)в幸欢ǖ母g性，只有板框壓濾機的效果最好。所以在工程設計中，將污泥從沉淀池利用靜壓排至污泥濃縮池內，經濃縮后用泵抽送到板框壓濾機壓濾。處理后污泥含水率可降至70%左右，泥餅外運或綜合利用。

　　3.5調試的關鍵

　　在鋁型材廢水治理工程調試中，最關鍵的是對廢水的pH值進行控制，使各種金屬離子生成難溶的氫氧化物，從而達到最佳的去除效果。表2各種金屬離子去除的最佳pH值金屬離子pH范圍殘留濃度(mg/L)備注鋁5.5～8≤3pH6.5以上再溶解銅7～14≤1鋅9～10.5≤1pH10.5以上再溶解鎳>9≤1

　　由表2和對多項鋁型材廢水工程的調試效果來看，對于一般的鋁型材廢水，將pH值控制在7.5～8.5得到的沉淀效果最佳;對于某種金屬離子偏多的廢水，需根據該金屬離子的特性調節(jié)pH值。4監(jiān)測結果及分析

　　該鋁型材廢水處理工藝已在南海市90%以上的鋁材廠投入運行使用，設備運轉良好，出水水質穩(wěn)定。表3為部分企業(yè)取樣監(jiān)測結果。表3鋁型材廠廢水監(jiān)測結果表單位水樣pH懸浮物(mg/L)銅(mg/L)鋅(mg/L)鎳(mg/L)興發(fā)鋁材廠進水1.8614540.550.242.12出水6.2920.80.020.020.08鳳池廢水廠進水9.9738040.400.511.70出水7.9412.80.040.000.26聯窖廢水廠進水4.3429521.613.224.92出水7.137.20.040.150.26廣東省排放標準6～9100121注以上數據為南海市環(huán)境監(jiān)測站提供，出水執(zhí)行標準為廣東省《工業(yè)三廢排放標準》DB4426—89。

　　5小結

　　①工程實踐表明該工藝是合理、可行的。

　?、谟捎阡X在溶液中的兩性狀態(tài)，鋁離子在廢水中也起著凈水劑的作用，同時在加入的各種絮凝劑、混凝劑中也含有大量的鋁，所以在處理后的水質項目中沒有對鋁的濃度作出要求。

　?、垆X型材廢水處理工藝原理簡單，操作、管理方便，還適合其他金屬廢水、酸堿廢水處理。目前存在的問題是廢渣的處理，鋁材污泥經壓濾機脫水后仍含較多的氫氧化物，隨便處置會造成二次污染。實際上鋁材廢水的沉淀物含有大量的氫氧化鋁，如果加以開發(fā)利用，提煉出非常純凈的氫氧化鋁作為一種化工原料，具有廣泛的用途。

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