超滤-电渗析集成技术综合处理赤泥附液的研究-李新冬

超滤-电渗析集成技术综合处理赤泥附液的研究李新冬黄万抚(江西理工大学江西赣州341000)摘要针对铝厂高碱度赤泥附液,采用超滤-电渗析集成技术处理回收其有用成分。首先采用超滤装置进行预处理,使透过液达到电渗析器的进水要求并富集其中的铝,然后对超滤透过液采用电渗析工艺进行调试,确定最佳工艺参数,最终使净化水达到生产用水标准,同时使浓缩端出水中的碱含量富集到可以回收的浓度,从而实现资源循环利用。关键词超滤电渗析浓缩脱碱StudyonTreatmentofWastewaterFromRedMudbyUltrafiltration-ElectrodialysisIntegratedTechnologyLIXindongHUANGWanfu(JiangxiUniversityofScienceandTechnologyGanzhou,Jiangxi341000)AbstractThehigh-alkalinitywastewatergeneratedfromaluminumfactoryistreatedbyultrafiltration-electrodialysisin-tegratedtechnology.Firstly,anultrafiltrationdeviceisusedforpretreatmentofalkalinewastewatertomakepermeationsolu-tionmeetinfluentrequirementsofelectrodialyzerandenrichthealuminumtherein;secondly,theultrafiltrationpermeationsolutionisadjustedbyelectrodialysistechnologytodeterminetheoptimumtechnologicalparameters,makepurifiedwaterreachtheprocesswaterstandardandmoreoverandthealkalicontentineffluentwateratconcentrationendenrichedtotherecycledconcentration,sothatthepurposeofresourcerecyclecanberealized.KeyWordsultrafiltrationelectrodialysisconcentrationdealkalization0引言氧化铝生产过程产生的工业废渣赤泥是一种碱性污染源。赤泥所带的附液含有大量的碱,若直接排入水体可使水的渗透压增加,并使氢离子浓度发生变化对水生物产生不良影响和毒害作用,含有的硫化物还原性物质还会减少水中的溶解氧,不溶于水的固体物质在水中呈悬浮状,增加水的浊度,严重危害自然环境,造成土壤碱化、沼泽化,污染地表地下水源。同时碱的大量流失,给氧化铝生产也造成了巨大的经济损失。本文采用超滤-电渗析集成技术处理赤泥附液并回收其有用成分。首先使超滤透过液达到电渗析器的进水要求并富集其中的铝,然后对超滤透过液采用电渗析工艺进行调试,确定最佳工艺参数,实现废水的循环利用。1赤泥附液的理化性质分析对取自某铝厂的赤泥附液分析表明,废水表观呈淡黄色,碱性强,密度小,固体物含量高并含有粒度小于10μm的固体悬浮物。化学成分十分复杂,主要成分为Na2CO3、NaOH和NaAl(OH)4,其中Al(OH)-4、OH-、CO2-3、SO2-、Si2-3、Cl-、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等以阴阳离子状态存在。该赤泥附液的一般理化性质分析结果如表1所示。2试验设备与工艺流程表1赤泥附液的理化性质mg/L浊度NaAl3+FeMn碱度SSCODCr0～303000～7000600～12001.0～3.0<0.053～5300～600200～300注:碱度以Na2O计,g/L。下文中提到的碱含量与此相同。2.1试验设备(1)超滤装置:选用截留分子量为1000～100000范围内的螺旋卷式结构聚砜材料作为实验用超滤膜材料。(2)电渗析水处理设备:由山东某膜技术有限公司装配,基本配置:200mm×400mm离子交换膜一·61·2012年第38卷第4期April2012工业安全与环保IndustrialSafetyandEnvironmentalProtection套(50对),其中阴膜为均相阴离子交换膜,阳膜为聚乙烯异相阳离子交换膜,有效膜面积为648cm2,隔室流程长度为40.25cm。(3)离心磁力泵。(4)便携式电导率仪。(5)便携式微电脑打印数据存储式酸度计。(6)流量计、压力表等。2.2试验方法(1)预处理:对赤泥附液进行预过滤除去大颗粒杂质,然后采用超滤膜进行