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氧化铝厂循环水处理工艺探究

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摘要:本文首先简要分析了氧化铝厂循环水的基本特点及现状,指出了处理氧化铝循环水的具体方法,分别从预沉工艺、计量槽、快速混合工艺等方面,对工艺流程作一说明,最后从集中补水、封闭部分检查井等方面,提出了具体建议,望能为此领域研究有所借鉴。

关键词:氧化铝厂;循环水;处理工艺

目前,国内部分氧化铝厂仍然存在着较多难题,比如悬浮物高,易结垢;含碱高,会使碱耗增加;温度高,对冷却效果造成影响;因此,氧化铝厂的循环水与其他行业的循环水相比,存在一定差别。通常情况下,循环水肿仅具备温度高、含碱高、悬浮物高当中的两高,所以,根据实际情况及现实需要,合理利用水质稳定法,可推动循环水的高品质利用,而针对生化氧化铝所产生的循环水来讲,其在具体水质上,往往是比较稳定的,在国内,仍然缺乏此方面的成熟、有效方法。文章就氧化铝厂循环水的具体处理工艺作一探讨。

1氧化铝厂循环水的基本特点及现状分析

针对氧化铝厂循环水而言,其以诸多工序作为主要服务对象,比如氢氧化铝洗涤、蒸发、烧成等,除此之外,还有脱硅及赤泥洗涤等,但从根本上来讲,多用于冷却[1]。其中,针对蒸发工序方面来考量,针对其用水量而言,其在所有用水中的比重为60%~70%。氧化铝厂循环水主要有如下典型特点:10~14上,水温为35℃~46℃,下水温为45℃~59℃;悬浮物区间400~600mg/L,峰值为5000mg/L;最小硬度为0,一般为7.5~14(CaCO3)mg/L。基于水质的上述特点,使得循环上、下水管道存在比较严重的结垢情况。比如某铝厂运营已有10年之久,其上水管最厚结垢>40mm,而下水管>150mm,在整个下水管道的断面中,已经出现了比较典型的“卵形”;另外,诸如赤泥、料浆等悬浮物不断在调节池中沉积,能够用于调节的体积较少。需要指出的是,因结垢会减少循环下水管道输水量,在检查井内,水位明显升高,针对此时的水力坡度来讲,其大多对设计坡度予以替代,管道水位升高;而针对上游管段而言,其在具体的流速上,呈现显著降低,加快结构[2]。通过深入分析氧化铝循环水所存在的各种问题,得出其主要有如下原因:其一,在整个系统当中,存在有诸多赤泥、矿浆等悬浮物;其二,系统当中存在有高碱度。所谓碱法生产氧化铝,从根本上来讲,即为以碱对铝土矿为对象,对其开展针对性处理,然后再以矿石当中的碱、氧化铝为对象,使之发生反应,生成铝酸钠溶液。对于循环水来讲,当其处于冷凝器当中,便能够直接接触含碱水蒸汽(循环母液中),所以,在整个循环过程中,通常情况下,会含有部分碱成分。氧化铝循环水中之所以会出现结垢情况,主要因两因素所致,其一,含碱,其二为悬浮物。

2氧化铝循环水处理方法

设计时,若存在比较低的悬浮物指标,那么在对循环上水的碱度进行设定时,以100mg/L为宜,悬浮物含量为125mg/L。经实践得知,氧化铝循环水管道之所以会出现结构情况,其中一个核心因素即为悬浮物控制不规范、不合理,水中有过高的悬浮物含量,受此影响,诸多含铝化合物便会在管壁上不断粘结,使管道结垢加重。针对氧化铝循环水来讲,其水质特点相近于转炉除尘洗涤,另外,还相似于轧浊循环水,其去除的均为悬浮物。针对钢铁企业而言,通常情况下,其在对悬浮物进行分离、处理时,多选用的是沉淀分离法,而针对转炉、高炉来讲,则应用平流沉淀池来行此操作。

3预沉工艺

(1)预沉工艺。在烧成窑附近,往往会存在着数量庞大的灰尘,针对此些灰尘来讲,当其进入到循环回水中时,开展赤泥洗涤以及氢氧化铝洗涤等工序,此时便会有料浆溢出;针对上述回水而言,如果无预沉措施,会在较短时间内升高循环回水中悬浮物,所以,在上述工序所产生的循环回水未至下水道前,先实施预沉操作,也就是分流“清浊”,截留悬浮物于源头。在实施赤泥堆场沉操作时,因存在异重流等现象,能保持悬浮物含量的固定,即控制在200~1000mg/L,需将一级沉淀设置在堆场附近,并去除悬浮物,仅对上清液进行回用,保障悬浮物始终处于50~100mg/L区间内,针对沉下的泥,可重新返回堆场。(2)计量槽。因循环水当中有着过高的悬浮物,且在具体的结垢性方面比较强,在此系统当中难以使用,因此,选用流量堰,比如巴氏计量,可以说是一种比较使用、有效的方法。而对于从冷却塔流下且将要进入冷水泵之前,需先进行一次计量,以此为冷却塔蒸发量的计算提供依据。(3)快速混合工艺。在赤泥回水之前,或者是在新水流入到沉淀池前,利用管道混合器进行混合操作。通过此处理,便能够使补水当中硬度值的大幅度降低,使其相比于循环水碱度值,始终保持偏低状态,能够有比较完整、细化的软化反应,这样能够切实保证软化的整体质量。

4若干建议

(1)集中补水。基于整个循环水系统而言,为规避出现多点补水状况,特别是不补薪水。由于水中含有一定量的碱,当遇到新水后,便会出现软化反应,生成CaCO3,并沉淀。本文在平流沉淀池前,便进行补水,使沉淀池当中的CaCO3持续沉淀,且被去除。(2)将部分检查井封闭。针对检查井,从根本上来讲,即为人孔,在生产氧化铝时,一般会有编织袋、石块及砖块等杂物,从检查井中掉入回水管道内。对此,于易掉杂物地段,有选择性的将部分检查井封闭,并将隐蔽记录做好,用于检修。(3)禁乱排碱液进循环下水。无论是事故状态下的临时排放,还是各种碱液的跑冒滴漏,比如母液、洗液等,均会将含有碱液体的水,向循环下水排放;基于此情况,此时的循环水量便会有失调发生,且进入雨排水管道,这样一来,不仅会造成环境污染,而且还会造成生产损失。因此,需将此部分液体就地、就近回收,并对乱排碱液予以禁止。经相关实验得知,如果循环水当中有过高的碱度(pH>12),因提高了水的粘度,会使水中细小悬浮物长时间处于不沉淀状态,进而对出水悬浮物造成影响。

5结语

综上,伴随科学技术持续更新与完善,使得整个氧化铝生产技术呈现出快速发展趋势,在此背景下,人们对氧化铝循环水的认知得到大幅提升与增强。本文基于当前生产实况,总结、剖析氧化铝循环水的处理工艺方法,经实践应用得知,此方法不仅简单、实用,而且还高效、持久。

作者:马驰 单位:沈阳铝镁设计研究院有限公司

水处理技术杂志责任编辑:张雨    阅读:人次