铝型材废水的治理工艺

铝型材废水的治理工艺戚浩文,林华斌(南海市环境工程公司,广东南海528200)摘要:铝型材废水除含大量铝离子外,还含部分锌、镍、铜等金属离子,pH值呈酸性的居多。针对该废水的特性,介绍了采用中和调节及混凝沉淀的处理工艺流程及其治理效果。关键词:铝型材废水;中和调节;混凝沉淀中图分类号:X756文献标识码:C文章编号:1000-4602(2000)11-0042-021废水特点铝型材生产过程主要包括对成型铝材的脱脂、碱蚀、酸洗、氧化、封孔及着色,而经上述工序处理后的型材均需用水进行清洗,这部分型材清洗水以溢流形式排出清洗槽,是铝型材厂废水的主要来源。铝型材厂生产废水除含有大量的铝离子,还含有部分锌、镍、铜等金属离子,废水的酸碱度视各生产要求不同而有所变化,但呈酸性的居多。表1铝型材废水水质表项目pH悬浮物(mg/L)铜(mg/L)锌(mg/L)镍(mg/L)浓度2～4300～10000.5～31.5～41.5～42废水处理工艺流程针对铝型材废水主要含各种金属离子及悬浮物的特性,采用中和调节及混凝沉淀法工艺。工艺流程见图1。图1废水处理工艺流程图铝型材生产废水由车间排出后流入中和调节池,池内设空气搅拌,以均衡水质。废水经调节池均衡水质及水量后,加入碱调节pH值至6～9,再用泵抽送入沉淀池中,在抽送过程同时加入絮凝剂(PAM)。废水中的金属离子在与碱反应形成氢氧化物后,又在絮凝剂的作用下,形成较大颗粒矾花,在重力作用下快速沉降,沉淀池上半部清液可直接外排,出水水质达到广东省地方排放标准DB4426—89二类地区二级排放标准。沉淀池污泥经污泥池浓缩后用泵抽送入板框压滤机脱水后作卫生填埋或综合利用。3工艺原理311调节池在铝型材废水处理中,将调节池的池型分为间歇和连续两种。人工调节时需将调节池分成两格,每格池废水的停留时间为1～2h,轮流间歇使用,以便于人工调节;自动调节只需一格调节池,用pH自动调节仪控制废水的pH值,由于铝型材废水含有大量的铝,而铝在溶液中呈两性状态。当pH<3时,铝主要存在形态为Al(H2O)3+6;当pH=7时,氢氧化铝成为Al3+的主要存在形态;当pH>8.5后,大部分氢氧化铝便水解为带负电荷的络合阴离子。所以,在工程调试时必须将pH值控制在适当的范围,以使铝能以氢氧化铝的形态充分沉淀。312反应池反应池的作用主要是使铝型材废水中的Al3+与OH-充分反应生成难溶的Al(OH)3沉淀。通常竖流式沉淀池采用涡流反应器,平流式沉淀池用折流式反应器。313混凝沉淀池废水中的金属离子在调节池与碱反应后,生成难溶的氢氧化物,但由于形成的颗粒较小,在水流的作用下不易沉降,所以必须加入絮凝剂使这些颗粒·24·中国给水排水2000Vol.16CHINAWATER&WASTEWATERNo.11相互粘结,聚集成较大颗粒,通过沉淀池固液分离被去除。沉淀池采用平流式或竖流式,尤其后者用得最为广泛。竖流式沉淀池特别适合于絮凝物沉降,且操作简单、易于管理、上清液可直接外排。沉淀池停留时间2h,表面负荷为1m3/(m2·h)。314污泥处理经过沉淀池排出的铝型材污泥含水率达到90%以上,需要进行脱水处理。根据工厂的生产能力、排污规模,选取自然干化和机械脱水两种方法对污泥进行处理。自然干化就是用干化池盛放污泥,利用阳光将其晒干。这种方法的优点是省事、经济,但只适合污泥量较小的企业,而且遇上阴雨天气非常麻烦;机械脱水包括采用离心机、带式压滤机、板框压滤机。但由于铝型材污泥结构疏松,且带有一定的腐蚀性,只有板框压滤机的效果最好。所以在工程设计中,将污泥从沉淀池利用静压排至污泥浓缩池内,经浓缩后用泵抽送到板框压滤机压滤。处理后污泥含水率可降至70%左右,泥饼外运或综合利用。315调试的关键在铝型材废水治理工程调试中,最关键的是对废水的pH值进行控制,使各种金属离子生成难溶的氢氧化物,从而达到最佳的去除效果。表2各种金属离子去除的最佳pH值金属离子pH范围残留浓度(mg/L)备注铝5.5～8≤3pH6.5以上再溶解铜7～14≤1锌9～10.5≤1pH10.5以上再溶解镍>9≤1由表2和对多项铝型材废水工程的调试效果来看,对于一般的铝型材废水,将pH值控制在7.5～8.5得到的沉淀效果最佳;对于某种金属离子偏多的废水,需根据该金属离子的特性调节pH值。4监测结果及分析该铝型材废水处理工艺已在南海市90%以上的铝材厂投入运行使用,设备运转良好,出水水质稳定。表3为部分企业取样监测结果。表3铝型材厂废水监测结果表单位水样pH悬浮物(mg/L)铜(mg/L)锌(mg/L)镍(mg/L)兴发铝材厂进水1.8614540.550.242.12出水6.2920.80.020.020.08凤池废水厂进水9.9738040.400.511.70出水7.9412.80