[发明专利]铝型材生产废水处理循环利用及废渣综合利用的一体化工艺

说明书

技术领域

 本发明涉及一种铝型材生产废水处理循环利用及废渣综合利用的一体化工艺。

背景技术

铝型材制品需进行表面处理，目前国内外主要采用阳极氧化方法而获得3～30μm厚的人工氧化膜，在进行表面处理的脱脂，碱洗，中和，阳极氧化等各工序中，均产生大量的老化失效废液，含有部分铬、锌、锡、铜等污染物，如果不经过处理或处理不彻底将造成非常严重的环境污染。近年来，我国铝型材生产能力迅速增加，技术装备水平不断提高，但环境保护技术研究相对滞后，环境监管比较薄弱。国家环境保护总局文件（环发[2004]94号）关于进一步加强电解铝行业环境管理的通知，要求加大对现有铝型材企业的环境监管力度，进一步搞好铝型材建设项目环境影响评价工作，鼓励开展铝型材环保科研和在线监测能力建设。

根据《建设项目环境保护管理条例》等有关环保法规要求，铝型材企业在生产车间规划设计、建设、投产的同时，应完成对应的环境治理工程的设计、建设及运行。产生的工艺废水进行分类收集后通过高架管网泵至厂区废水处理站，先进行分类预处理后再进行综合处理，一类污染物达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准，综合废水处理达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级标准。一部分综合废水深度处理后回用于生产的冷却水或洗涤水等，另一部分废水和生活污水一起通过城市污水管网排至污水处理厂，处理达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A类标准后排放。

在废水处理方面，目前铝型材厂废水量在不考虑废水回用的情况下，单位产品废水排放量可控制在3～5m3/t·Al；对于年产20万吨铝型材以上规模的特大型企业废水排放量低于2m3/t·Al；以年产8万吨大型铝型材厂计，日废水排量低于2m3/d。因此，铝型材厂日废水处理量全部属于较小型规模。

废水处理现状：目前对于铝型材生产废水的研究主要着眼于如何处理使其达到规定的排放标准这个问题，而不够重视废水循环利用，导致废水的循环利用率不高，一般只有30%左右。铝型材企业废水一般采用石灰中和调节及混凝沉淀法工艺处理，处理后的废水部分循环回用，由于水质问题，循环水使用量受到限制，目前大多数企业循环使用率不高，大多数废水经处理后排放。废水循环利用率不高的原因在于目前应用的石灰中和调节及混凝沉淀法处理铝型材废水无法达到回用水质标准，而采用离子交换树脂过滤进行二次再处理的成本较高。

经废水处理会产生大量污泥，进一步脱水后即为含铝废渣。计算表明，仅一条年产铝型材2400吨的氧化着色流水线，每年产生污泥约15万吨，废渣2000吨，数量极大。而据统计，仅2010年全国铝型材产量超过1000万吨，预计这个数字还会随国内建筑市场的发展继续增大，因此废渣数量极大，如果不对其及时处理而任意堆放，不仅占用大量土地，造成二次污染，而且使得许多有用化学成分流失和浪费，所以合理地回收利用这部分固体废物，变废为宝，事关重大，具有重要的环保和经济意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝型材生产废水处理循环利用及废渣综合利用的一体化工艺，解决现有废水处理工艺无法很好的实现废水回收利用，以及废渣回收利用的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

铝型材生产废水处理循环利用及废渣综合利用的一体化工艺，包括以下步骤：

（1）废水分类：根据废水污染源将废水分为含铬废水、含锡含镍废水、综合废水三类；

（2）预处理：针对不同类别的废水，采取相应的预处理，分别去除铬、锡、镍；

（3）中和调节：将预处理后的废水通入中和调节池，调节pH值至6～9；

（4）混凝沉淀法：将调节pH值后的废水通入沉淀池内，再加入碱使废水中的Al³⁺与OH^-充分反应生成难溶的Al（OH）₃沉淀；然后加入絮凝剂，通过沉淀池固液分离去除沉淀物；

（5）UF-RO膜处理工艺：将沉淀池内的液体通入UF-RO膜处理装置进行超滤-反渗透处理，出水即可重新利用；而将沉淀池内的沉淀进行脱水处理，随后进行综合利用。

进一步地，废渣综合利用具体实现方式是：将经沉淀池排出的铝型材污泥进行脱水处理，使废渣含水率降至65～75%，然后将其分为含铬废渣、含氟废渣、不含铬氟废渣；并将含铬废渣用于生产玻璃着色剂/矿化剂，含氟废渣用于生产人造冰晶石，不含铬氟废渣用于生产活性氧化铝。