2024 年,我国再生铜铝铅锌产量达到 1915 万吨,同比增长 7.1%,其中再生铝突破 1000 万吨,每吨再生铝替代电解铝可减排约 10 吨二氧化碳,实现 “一铝多用” 的全生命周期减碳。在铝制品生产过程中,会产生一定量的废水,其处理方式如下:
一、物理处理法
沉淀法 :利用废水中的悬浮物密度大于水的特点,使悬浮物在重力作用下自然沉降,与水分离。如在铝型材生产中,表面处理工序产生的废水含有大量的铝离子和悬浮物,通过沉淀法可使废水中悬浮物沉淀到底部形成沉渣,然后定期清理沉渣即可。这种方法操作简单、成本低,但对溶解性的污染物处理效果有限。
过滤法 :采用过滤介质,如石英砂、活性炭等,将废水中的悬浮物、胶体等杂质截留,从而达到净化水质的目的。例如在铝箔生产中,轧制油废水经过沉淀后,再通过活性炭过滤,可进一步去除废水中的有机物和异味,使处理后的水质更加清澈。
气浮法 :向废水中通入空气,使空气以微小气泡的形式析出,气泡与废水中的悬浮物粘附在一起,形成浮渣上浮至水面,从而实现固液分离。在铝加工企业的表面处理废水处理中,气浮法常用于去除废水中的油类、悬浮物等杂质,处理效果好,占地面积小。
二、化学处理法
中和法 :铝制品生产废水通常呈酸性或碱性,通过加入碱性或酸性物质进行中和反应,使废水的 pH 值达到中性。如铝型材阳极氧化废水呈酸性,可加入石灰、氢氧化钠等碱性物质进行中和;而一些碱性废水则可加入硫酸、盐酸等酸性物质进行处理。中和法操作简单,处理效果稳定,但需要精确控制投药量。
混凝沉淀法 :向废水中加入混凝剂,使废水中的微小悬浮物和胶体颗粒聚集成较大的絮体,然后通过沉淀分离。常用的混凝剂有聚氯化铝、聚丙烯酰胺等。在铝加工废水处理中,混凝沉淀法可有效去除废水中的悬浮物、色度和部分重金属离子,降低废水的 COD 值。
氧化还原法 :利用氧化剂或还原剂将废水中的污染物氧化或还原为无害物质。例如,在处理含铬废水时,可采用硫酸亚铁作为还原剂,将六价铬还原为三价铬,然后再进行沉淀处理。氧化还原法处理效果好,但处理成本相对较高,且对操作条件要求较为严格。
三、物理化学处理法
离子交换法 :利用离子交换树脂与废水中的离子进行交换反应,去除废水中的有害离子。如在铝电解废水处理中,离子交换树脂可与废水中的氟离子进行交换,从而去除氟离子,降低废水的毒性。
反渗透法 :通过对废水施加压力,将废水中的水分子与溶解性盐类和其他小分子物质分离。在铝加工企业的纯水制备和废水回用系统中,反渗透法可有效去除废水中的盐分和有机物,使处理后的水达到回用标准,实现水资源的循环利用。
电渗析法 :利用电场作用,使废水中的离子通过离子交换膜进行迁移,从而实现离子与水的分离。电渗析法可用于处理铝加工废水中的酸碱废水,回收其中的酸碱物质,同时达到废水脱盐的目的,降低废水的腐蚀性。
四、生物处理法
好氧生物处理法 :利用好氧微生物在有氧条件下分解废水中的有机物,将其转化为二氧化碳和水等无害物质。如在铝加工企业的生活污水和部分有机废水处理中,可采用好氧生物处理法,通过曝气、搅拌等方式提供氧气,使好氧微生物大量繁殖,分解废水中的有机物。
厌氧生物处理法 :在无氧条件下,利用厌氧微生物将废水中的有机物分解为甲烷、二氧化碳等物质。对于高浓度的有机废水,如铝加工中的染色废水等,可采用厌氧生物处理法进行预处理,降低废水的 COD 值,提高废水的可生化性,然后再采用好氧生物处理或其他方法进行进一步处理。
五、深度处理与回用
活性炭吸附法 :利用活性炭的多孔结构和强吸附性能,吸附废水中的有机物、色度、异味等杂质。在铝制品生产废水的深度处理中,活性炭吸附法可作为其他处理工艺的后续步骤,进一步去除废水中的残留污染物,提高水质的清澈度和纯净度,使处理后的水能够达到回用标准。
高级氧化法 :如芬顿法、臭氧催化氧化法等,通过产生强氧化性的羟基自由基,与废水中的有机物发生氧化反应,将有机物分解为二氧化碳和水等无害物质。对于难降解的有机废水,深度处理可采用高级氧化法,可有效提高废水的可生化性和可氧化性。
铝制品生产废水处理后,可实现水资源的循环利用,减少对环境的污染,同时降低生产成本,提高企业的经济效益和社会效益,为实现铝工业的绿色发展和可持续发展提供有力保障。
格林环保 | 25年专注水处理技术创新,是湖北省高新技术企业,通过 ISO 14001/45001双认证,拥有专利技术68项。如果您有污水处理需求或技术疑问,欢迎随时联系格林环保。