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鋁型材廢水的治理工藝

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鋁型材廢水的治理工藝

分類:
行業新聞
發布時間:
2018/12/06
【摘要】:
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,而經上述工序處理後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2~43

  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,而經上述工序處理後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,采用中和調節及混凝沉澱法工藝。鋁型材生產廢水由車間排出後流入中和調節池,池內設空氣攪拌,以均衡水質。廢水經調節池均衡水質及水量後,加入堿調節pH值至6~9,再用泵抽送入沉澱池中,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後,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,沉澱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—89二類地區二級排放標準。

  沉澱池汙泥經汙泥池濃縮後用泵抽送入板框壓濾機脫水後作衛生填埋或綜合利用。

  3工藝原理

  3.1調節池

  在鋁型材廢水處理中,將調節池的池型分為間歇和連續兩種。人工調節時需將調節池分成兩格,每格池廢水的停留時間為1~2h,輪流間歇使用,以便於人工調節;自動調節隻需一格調節池,用pH自動調節儀控製廢水的pH值,由於鋁型材廢水含有大量的鋁,而鋁在溶液中呈兩性狀態。當pH<3時,鋁主要存在形態為Al(H2O)3+6;當pH=7時,氫氧化鋁成為Al3+的主要存在形態;當pH>8.5後,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值控製在適當的範圍,以使鋁能以氫氧化鋁的形態充分沉澱。

  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沉澱。通常豎流式沉澱池采用渦流反應器,平流式沉澱池用折流式反應器。

  3.3混凝沉澱池

  廢水中的金屬離子在調節池與堿反應後,生成難溶的氫氧化物,但由於形成的顆粒較小,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,通過沉澱池固液分離被去除。沉澱池采用平流式或豎流式,尤其後者用得最為廣泛。豎流式沉澱池特別適合於絮凝物沉降,且操作簡單、易於管理、上清液可直接外排。沉澱池停留時間2h,表麵負荷為1m3/(m2?h)。

  3.4汙泥處理

  經過沉澱池排出的鋁型材汙泥含水率達到90%以上,需要進行脫水處理。根據工廠的生產能力、排汙規模,選取自然幹化和機械脫水兩種方法對汙泥進行處理。

  自然幹化就是用幹化池盛放汙泥,利用陽光將其曬幹。這種方法的優點是省事、經濟,但隻適合汙泥量較小的企業,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。但由於鋁型材汙泥結構疏鬆,且帶有一定的腐蝕性,隻有板框壓濾機的效果最好。所以在工程設計中,將汙泥從沉澱池利用靜壓排至汙泥濃縮池內,經濃縮後用泵抽送到板框壓濾機壓濾。處理後汙泥含水率可降至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值進行控製,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範圍殘留濃度(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,對於一般的鋁型材廢水,將pH值控製在7.5~8.5得到的沉澱效果最佳;對於某種金屬離子偏多的廢水,需根據該金屬離子的特性調節pH值。4監測結果及分析

  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,出水水質穩定。表3為部分企業取樣監測結果。表3鋁型材廠廢水監測結果表單位水樣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境監測站提供,出水執行標準為廣東省《工業三廢排放標準》DB4426—89。

  5小結

  ①工程實踐表明該工藝是合理、可行的。

  ②由於鋁在溶液中的兩性狀態,鋁離子在廢水中也起著淨水劑的作用,同時在加入的各種絮凝劑、混凝劑中也含有大量的鋁,所以在處理後的水質項目中沒有對鋁的濃度作出要求。

  ③鋁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,鋁材汙泥經壓濾機脫水後仍含較多的氫氧化物,隨便處置會造成二次汙染。實際上鋁材廢水的沉澱物含有大量的氫氧化鋁,如果加以開發利用,提煉出非常純淨的氫氧化鋁作為一種化工原料,具有廣泛的用途。