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铝箔腐蚀废水处理及回收

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摘要

本文对金属铝箔生产废水处理技术进行了分析,同时提出了膜技术运用于金属铝箔生产废水回收方案,通过数据证明方案的可行性,分析了膜技术运用于废水回收存在的问题。

关键词

铝箔腐蚀;废水处理;回收技术;超滤;反渗透

近几年来,国内电容器行业迅猛发展,带动电极箔行业快速发展,做为高耗能产业,电极箔的生产一方面大量消耗电能,另一方面对水的需求及要求也较高,近几年来,国内年电极箔消耗量约在9000万m2/a,而生产这些箔需要直接消耗约5000万m3水资源。中国环保部2010年7月26日公布的数据显示,2010上半年全国地表水总体为中度污染,有50.7%被归入4类或更糟糕的级别,意味着这些江河的水人类根本无法饮用,比2009年又有所增加【1】。因此不仅铝箔腐蚀行业包括其它各行各业除了要做到合理运用水资源及节约用水外,还应加大对废水排放的治理及合理回收重新使用,此举即能减少水资源污染,又能降低铝箔生产耗水量,是减少企业新鲜水用量以及缓解我国用水资源紧张、水环境污染和实现行业健康可持续发展的有效途径。同时近几年来,膜技术做为水处理行业中一个重要单元,在水污染控制及水回用领域得到较快的发展,并成功应用在城市废水,食品废水、冶金废水、石化废水、医药废水和纺织印染废水等处理中【2】。本文主要介绍铝箔腐蚀废水处理技术及多膜混用技术回收废水在铝箔行业废水处理及回用领域中的应用。

1铝箔腐蚀废水的产生及处理技术

1.1铝箔腐蚀废水的产生在铝箔腐蚀生产过程中,铝箔腐蚀主要使用大量的强酸进行电化学腐蚀,为去除铝箔表面残留酸液,需要大量的高纯水对铝箔表面进行浸泡及喷洗清洗,所以产生较多含酸废水。此废水含有较多的SO42-、Cl-、NO3-、PO43-及Al3+,其基本性质为pH值较低达到2以下;电导率较高;COD较低。

1.2铝箔腐蚀废水的中和处理废水处理主要为在废水中自动加入适当碱溶液(也可人工溶解纯度较高的碳酸钠溶液代替碱溶液)并进行充分混合,使废水pH值达到中性。在废水处理中,PO43-的去除主要依靠与Al3+的反应,形成磷酸铝沉淀,同时Al3+的去除还依靠形成Al(OH)3沉淀。而其它离子的去除需要依靠后续处理。当废水的pH值达到中性后再添加适当PAM,使废水中的氢氧化铝、磷酸铝及其他悬浮物迅速在斜管沉降池中沉淀下来,上清液溢流进入回收水系统,沉淀池底部污泥通过排放管道进入污泥处理系统。

2多膜混用技术回收铝箔腐蚀废水的研究与应用

膜分离技术具有高效、节能、无污染、操作简便、占地面积小等优点,近今年来膜分离技术广泛运用于水处理及废水回用。膜分离原理目前我公司使用到的膜类别主要依靠压力差作用使废液中组分通过选择性透过膜,以达到分离作用。表1为各种膜的使用范围【3】。

2.1超滤超滤设备中超滤膜为聚丙烯中空纤维膜,平均微孔孔径为0.1μm,出水SDI≤2.0,具有强度高、膜表面非极性、可进行气水反洗的功能,可保证出水水质、流量稳定。超滤膜分离原理是筛分作用,小分子物质透过滤膜成为超滤液,大分子的悬浮物、胶体被截留而成为浓缩液。根据原水水质可以确定膜的运行模式,全量过滤或错流过滤。利用超滤能够有效的去除废水中的悬浮物、胶体,具有较好的除浊效果,主要采用错流过滤,使废水水质能够满足反渗透进水要求。

2.2反渗透反渗透装置利用RO膜元件除去大部分(约99%)的无机离子和有机物,反渗透实为渗透的逆过程,它的除盐机理是:半透膜的表皮上布满了许多极细的膜孔,膜的表面选择性的吸附了一层水分子,盐类溶质则被膜排斥,化合价态愈高的离子被排斥愈远,膜孔周围的水分子在反渗透压力的推动下,通过膜的毛细血管作用流出纯水而达到除盐目的。反渗透对不同物质的脱盐率主要由物质的结构和分子量决定,对高价离子及复杂单价离子的脱除率可以超过99%,对单价离子如:钠离子、钾离子、氯离子的脱除率稍低,也超过了98%;对分子量大于100的有机物脱除率也可达到98%。水中被截留的物质包括无机物、糖类、氨基酸、BOD、COD等通过的物质只有水和溶剂,由于反渗透是物理方法回用,由高压泵提供回用的能量,不象离子交换那样需频繁再生,可明显降低运行费用。反渗透产水电导率<300μS/cm,系统回收率根据水质不同可65%~75%。反渗透回用部分包括高压泵、反渗透装置。

2.3多膜混用技术回收铝箔腐蚀废水的应用多膜混用技术根据各种过滤、渗透膜的特性将不同的膜运用于不同级别的废水过滤上,从而达到逐级过滤,逐级进化的目的,多膜混用技术运用于铝箔腐蚀废水的回收主要为使用泵体先将废水供入过滤系统,通过机械过滤器、带式过滤器、超滤设备去除斜管沉淀池出水中的悬浮物、有机物及杂质等。通过过滤的水储存再经过高压泵供入反渗透脱盐,脱盐后的淡水直接依靠余压通过管路进入自来水池。膜组合工艺处理回用铝箔腐蚀废水流程见图4。废水数据见表2,废水处理后数据见表3,废水回收数据见表4,一组地下水数据见表5。

3结束语

目前,我国废水处理技术及回用技术,虽然在冶金、医药、石油、化工等行业取得了长足进步,但与国外技术相比尚存在差距,主要表现为国内企业追求利润最大化,对资源浪费及环境保护缺乏认识及关注度。其次我国膜材料于膜工程技术的整体水平于国际先进水平相比,在以下几个方面还存在较大差距:技术装备与规模,产品质量,档次与系列化,工程化应用研究与示范装置开发【4】。同时当前还存在膜技术运用于废水处理及回收中,膜污染防止治理问题。虽然在废水处理回用上取得了一定的成绩,但从长远环境治理及资源消耗看,在水处理方面还需要更多的研究,也希望更多的专家、学者能够利用膜技术的优势,进一步扩大膜在废水处理回用的领域,使社会经济、资源、环境和谐统一的长远发展。

参考文献

[1]徐群.经济发展不应让环境“散发恶臭”,北京:参考消息.

[2]刘茉娥,蔡邦肖,陈益棠.膜技术在污水治理及回用中的应用[M].北京:化学工业出版社,2004.

[3]张垒,薛改凤,鲍俊芳.膜技术在钢铁废水处理回用的应用[A].工业用水与废水,2010(1).

[4]许振良,膜法水处理技术,北京:化学工业出版社,2001.5.

作者:赵莹莹 单位:新疆众和股份有限公司

铝箔腐蚀废水处理及回收责任编辑:杨雪    阅读:人次