隨著中國鋁業生產規模的不斷擴大,電解鋁生產中用水量的需求也與日俱增。經過幾十年的發展,我國已成為世界鋁生產大國。而鋁工業是國民經濟發展的重要基礎工業,同時也是高耗能、高污染產業。
電解鋁的生產工藝是以氧化鋁和氟化鹽為原料,通過電解的方式生產金屬鋁;電解鋁所消耗的陽極制品是以瀝青、石油焦為原料經煅燒、配料、成型、焙燒等工序制備。
生產廢水來源于以下幾個方面:各循環水系統排污;余熱利用系統及軟水站排污;車間地面清潔和道路澆灑廢水;初期雨水沖刷、溶解地面污物進入排水系統。
主要污染物是 F-、Cl-和懸浮物及焦油。熱電廠的廢水主要來源于鍋爐煙氣洗滌、灰渣沖洗、設備冷卻水、廠區環境沖洗、廠區生活排水等除,主要污染因子是懸浮物、F-、Cl-等
根據對各個階段的水質分析發現,生產初期廢水水質受工業生產原料影響以氟化物、石油類、色度和懸浮物等污染物為主,其次為COD、溶解固體。其氟化物由地面降塵和物料運輸散落隨地面徑流進入廢水系統;色度及油污由炭素生產原料粉塵和設備冷卻水排污進入;廠內除鹽水站排水、鍋爐排污、循環水軟化器和過濾器排水等帶入懸浮污物及溶解固體;車間衛生清掃帶入泥砂、油污等污物。其中懸浮物除常規泥砂、膠體物質,含有部分細小的炭粉塵;油污含重質焦油、輕質浮油和少量乳化油。
根據電解鋁廠廢水規模和水質特點,采用集成的可自動控制的成套組合設備較為合適。成套處理工藝和設備集加藥系統、混合反應、氣浮、過濾、活性炭吸附和自動控制為一體,具有結構緊湊、占地面積小、組合性強、操作簡單、管理方便、適應性強、處理效果穩定等特點,處理后的廢水可達標排放或回用于廠區綠化、澆灑、循環水補充水等。
在電解鋁廠生產廢水處理中采用混凝法可以有效地去除懸浮物和部分氟化物等。對于混凝劑的選用、投量必須通過實驗確定,還應隨著水量和水質的變化而加以改變。廢水處理中常用混凝劑有:石灰、硫酸鋁、硫酸亞鐵、二氯化鐵、硫酸、堿式氯化鋁(聚合鋁)以及高分子混凝劑等。
經混凝沉淀之后廢水進入氣浮機中,利用氣浮發進行進一步處理。氣浮法在廢水中通入大量微氣泡,使之粘附于水中不易沉降的微小顆粒周圍,在微氣泡的作用下迅速地浮至水面,進行撇除刮集,從而達到固液分離水質凈化的目的。在電解鋁廠生產廢水處理中采用混凝法和氣浮法結合可以有效地去除懸浮物、氟化物及石油類。
氣浮出水進入過濾池中進行進一步處理,過濾是使廢水通過濾料或多孔介質,以截留水中的懸浮物,從而使廢水凈化的處理方法,這種方法在廢水處理系統中,既可用于以保護后繼處理工藝為目的的預處理,也可用于出水能夠再次復用的深度處理。在電解鋁廠生產廢水處理中采用混凝、氣浮工藝后,再經過濾、吸附進一步處理,以滿足生產回用要求。具體參見污水寶商城資料或http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
過濾池出水進入吸附池進行深度處理。吸附就是在相界面上,物質的濃度自動發生積累或濃集的現象。吸附法的特點是用于去除廢水中微生物難于降解的或用一般氧化法難于氧化的溶解性有機物。活性炭對于廢水中的有機物有很強的吸附能力,如酚、苯、石油及其產品、氟化物、殺蟲劑、合成染料,胺類化合物以及許多人工合成的有機物都有去除效果。增加活性炭吸附設置,進一步深化處理,并去除色度和降低COD成份,同時輔助處理氟化物。
該處理電解鋁廠生產廢水的方法已經在多地的實際項目的應用中取得良好的環境和經濟效益,具有廣泛的推廣使用價值。(王振)