铝型材废水废渣

铝型材生产废水废渣的处理与综合利用钟明峰, 苏达根, 张志杰, 崔世文, 区翠花(华南理工大学材料科学与工程学院, 广州510640)摘要: 讨论了铝型材生产废水废渣处理与综合利用的几个问题。

指出对铝型材生产废水的研究不应仅着眼于如何处理使其达到规定的排放标准,而应重视废水循环利用研究;废水处理循环利用和废渣综合利用宜一体化考虑,目前不少铝型材生产企业的废渣混合处理堆放不利于废渣综合利用,宜把铝型材生产不同类别的废渣根据其特点分类综合利用。

我国作为铝型材生产大国,其废水循环及废渣综合利用对于铝型材生产健康可持续发展和环境保护都具有十分重大的意义。

关键词: 铝型材生产; 废水; 废渣; 处理; 综合利用我国经过二十多年的大发展,已成为了世界铝型材的生产大国。

铝型材产量连续五年稳居世界第一位。

广东是全国乃至全球铝材企业最集中的区域,产业规模大,年生产能力超过200 多万吨。

建筑铝型材需进行表面处理,需要使用大量的水资源。

一个年产量10 万吨的铝型材企业,用于铝材表面处理各工序清洗的年用水量约为200 万m3 ,经清洗后的水即为铝型材厂工业废水的主要来源。

铝材生产废水中主要的污染物包括氟离子、氨氮、化学需氧量、六价铬、有机物、硫酸根、磷酸根等,即使按目前要求的二级排放标准排放,仍然会对水体造成一定的污染,未能达标排放则危害更大。

铝型材工业废水一般采用中和调节及混凝沉淀法工艺处理,得到废水污泥。

这些工业废水污泥的成分中除了含有大量的铝化合物和钙化合物外,还含有小量的锌、镍、铜等化合物,成份比较复杂,目前大多数工厂采用填埋的方法处理这些污泥。

这不仅占用有限的土地资源,而且浪费资源,污染环境。

随着中国经济的发展,中国环境问题越来越突出。

水资源的合理使用,工业废渣合理综合利用等问题日益得到人们的重视[ 1 ] 。

这里讨论了铝型材生产企业生产废水废渣处理及综合几个问题。

1 废水的处理与循环利用铝型材生产过程要消耗大量的水资源,在氧化、喷涂和抛光等车间,主要工序包括化学抛光、脱脂、碱蚀、酸洗、中和、氧化、封孔、着色、铬化等过程,在这些工序中,均使用各种酸碱作表面处理液,由于各种处理液的粘度及物理化学性质不同,铝型材表面可从这些粘性处理槽液中带出不同量的厚液体膜,结果需大量的水来清洗除去这些液膜,处理每平方米铝型材约耗水65～180 L ,经清洗后的水即为铝型材厂工业废水的主要来源。

铝厂废料处置方案在铝生产过程中，常常会产生大量的废料，包括氧化铝、铝渣、铸造废料等，这些废料的排放对环境造成了严重的污染和危害。

因此对铝厂废料的处理和处置成为了亟待解决的问题。

本文将介绍几种铝厂废料的处理方案和处置工艺。

氧化铝的处理方案氧化铝作为铝制品的主要原料，铝厂生产中会产生大量的氧化铝废料。

氧化铝废料的回收利用可以降低生产成本，还能够减轻环境污染。

溶解法将氧化铝废料浸泡在酸性溶液中，使其发生溶解反应，生成铝盐类物质。

再通过沉淀或电解方法分离出铝盐类物质中的铝元素，即可回收利用。

氧化还原法将氧化铝废料与还原剂混合后加热，让它们发生氧化还原反应，生成铝元素和其他物质。

然后采用沉淀或电解方法分离铝元素，去除其他杂质。

物理法采用物理方法对氧化铝废料进行处理，如破碎、筛分、洗涤等方法。

将处理后的氧化铝废料再经过分类、加工等工艺，用于制造建筑材料等其他用途。

铝渣的处理方案铝渣也是铝厂生产中产生的一种常见废料，它多为铸造废料、锅炉灰、工序废水沉淀物等。

铝渣的处理方案主要有以下几种：土工填埋采用土工填埋技术对铝渣废料进行处置。

首先将铝渣废料混合水泥、混凝土等材料，将其固化后进行填埋。

这种方法的优点是处理简单，成本低。

但如果填埋不当，会对环境造成污染和危害。

生产水泥将铝渣加热到一定温度，使其中的铝元素发生化学反应，生成水泥熟料。

加入一定量的石膏等材料后进行磨制，就可以生产出水泥。

重熔法将铝渣进行熔化加工，用干法和湿法分别热解铝渣中的有机物和水分。

再将熔化后的铝渣加以过滤、分选和提炼，最终得到纯净的铝粉末。

但重熔法的成本高，难以推广应用。

铸造废料的处理方案铸造废料也是铝厂生产中会产生的废料类型之一。

其处理方案主要有以下几种：熔融回收将废铸造材料放入熔炼炉内，与其他铸造材料进行混合。

在高温下，铸造废料中的有机物和气体等物质将被分解，生成铝及铸造材料。

经过冷却后就可以进行分类、加工。

物理分类采用物理方法对铸造废料进行分类。

适用标准铝材生产及废水办理1铝制品生产工艺流程抛光铝制品→铝板→裁板分条→冲压喷砂→氧化→镐光 / 批花 / 车纹 / 镭雕→洁净检验拉丝1.1 阳极氧化工艺流程铝工件→上挂具→脱脂→水洗→碱蚀→水洗→出光→水洗→阳极氧化→水洗→去离子水洗→染色或电解着色→水洗→去离子水洗→关闭→水洗→下挂具2铝制品生产废水根源成型铝材的脱脂、碱蚀、酸洗、氧化、封孔及着色等工序产生的大批冲洗废水和少许废液。

2.1 酸性废水1)脱脂、酸蚀水洗主要含氢氧化钠、少许油脂，呈酸性2)中和水洗主要含硫酸，呈酸性3)阳极氧化水洗主要含有硫酸和铝离子，呈酸性4)电泳水洗电泳涂漆工序：纯水洗——热水洗——纯水洗——电泳——纯水洗——纯水洗——滴干——烘干主要含盐和 Al3+ ，呈碱性5)除油主要含硫酸、少许油脂，呈酸性2.2 碱性废水1)碱蚀水洗主要含 AlO2- ，呈碱性2)模具碱洗主要含 Al3+ 呈碱性2.3 含锡含镍含氟废水1)着色水洗主要含有 Sn2+ 、Ni2+ ，呈弱酸性2)封孔水洗主要含 Ni2+ 、 F-2.4 含铬废水1)钝化主要含六价铬，呈酸性2.5 其余废水1)热水洗含少许 Ni2+ 、 F-2)离子互换树脂重生主要含盐酸、碱3)酸、碱雾办理系统主要含酸碱洗液车间地面冲刷主要含 SS 呈中性4)铬酸雾办理系统主假如酸气洗液，呈酸性3铝材工业废水治理铝材工业废水一般采纳中和调理及混凝积淀法。

调理池→反响池→絮凝积淀池→污泥办理（板框压滤机）当前主要使用的方法有三类：1)化学法：中和积淀法、硫化物积淀法、铁氧体积淀法、化学复原法、电化学复原法；2)物理化学法：混凝、气浮、吸附、膜分别；3)生物法：生物絮凝、生物化学法、植物生态修复。

3.1 含氟工业废水3.1.1 钙盐积淀法铝材生产含氟废水，一般采纳钙盐积淀法，生成CaF2 积淀。

（为使生成的积淀迅速絮凝积淀，可在废水中独自或并用增添无机盐絮凝剂三氯化铁、聚合氯化铁、聚合硫酸铁等或高分子絮凝剂如聚丙烯酰胺。

铝型材前处理废水处理工艺
铝型材前处理废水处理工艺通常包括以下几个步骤：
1. 废水收集，将生产过程中产生的废水进行集中收集，避免废
水的散落和污染环境。

2. 沉淀处理，通过添加沉淀剂，使废水中的悬浮物和固体颗粒
沉淀下来，形成污泥。

这一步骤可以去除废水中的悬浮物和一部分
重金属离子。

3. 中和调节，废水中可能存在酸性或碱性物质，需要进行中和
调节，使废水的pH值接近中性，以便后续处理。

4. 氧化处理，通过添加氧化剂，将废水中的有机物氧化分解，
降低有机物的浓度和污染物的毒性。

5. 活性炭吸附，使用活性炭吸附剂，将废水中的有机物、重金
属离子等吸附到活性炭上，净化废水。

6. 膜分离技术，利用膜的特殊性质，通过滤过、逆渗透等方式，
将废水中的溶解物、离子等分离出来，得到清洁水。

7. 消毒处理，对处理后的废水进行消毒，杀灭其中的细菌和病原体，确保废水的卫生安全。

8. 再利用或排放，处理后的废水可以根据需要进行再利用，如用于冲洗、清洗等工艺；如果不能再利用，则需要符合环境排放标准后进行排放。

需要注意的是，铝型材前处理废水处理工艺的具体步骤和方法会受到当地环境法规和排放标准的影响，因此在实际应用中需要根据具体情况进行调整和优化。

同时，废水处理过程中应注意安全操作，防止对环境和人员造成二次污染和危害。

铝件清洗废水方案铝件清洗废水方案铝件清洗废水是指在铝材加工、铝件生产等过程中产生的含有油污、重金属等杂质的废水。

为了减少对环境的污染，必须采取适当的处理措施。

本文将提出一种针对铝件清洗废水的处理方案。

首先，我们应该对废水进行预处理。

预处理主要包括沉淀、过滤和调整pH值。

尽量降低废水中的悬浮物和杂质含量，减少对后续处理设备的负荷。

沉淀是利用铝水溶性盐的减少，通过添加沉淀剂将其中的铝盐沉淀下来。

过滤则是利用滤料将废水中的固体颗粒去除。

调整pH值可以通过添加酸性或碱性物质来改变废水的酸碱度，以便与后续处理工艺相适应。

接下来，我们可以采用生物处理方法对废水进行进一步处理。

生物处理主要是利用微生物的作用，将废水中的有机物转化为无机物的过程。

在铝件清洗废水中，常见的微生物处理方法有活性污泥法和生物膜法。

活性污泥法是将废水与活性污泥充分接触，通过微生物的代谢活动将有机物降解为水、二氧化碳等无害物质。

生物膜法则是利用生物膜将废水中的有机物降解为无机物。

生物膜可以以固定膜的形式存在，也可以以浮游膜的形式存在。

除了生物处理方法，化学处理方法也可以应用于铝件清洗废水的处理中。

化学处理主要是利用化学药剂与废水中的有害物质发生反应，将其转化为无害物质。

常用的化学处理方法包括氧化法、沉淀法和离子交换法。

氧化法可以通过添加氧化剂将废水中的有机物氧化为无害物质。

沉淀法是将废水中的某些金属离子通过添加沉淀剂沉淀下来。

离子交换法是利用离子交换树脂将废水中的某些金属离子取出。

最后，经过上述处理步骤处理后的废水可以进行深度处理。

深度处理的主要目的是去除废水中残留的有机物和重金属等有害物质，使废水达到排放标准。

深度处理采用的方法有活性炭吸附法、膜分离法等。

活性炭吸附法是利用活性炭对废水中的有机物进行吸附，从而去除有机物。

膜分离法则是利用不同孔径的膜将废水中的溶质和溶剂分离。

综上所述，针对铝件清洗废水，我们可以采取预处理、生物处理、化学处理和深度处理等步骤进行处理。

铝合金型材废水处理酸碱废水具有较强的腐蚀性，需经适当治理方可外排。

治理酸碱废水一般原则中：（1）高浓度酸碱废水，应优先考虑回收利用，根据水质、水量和不同工艺要求，尽量重复使用，如重复使用有困难或浓度偏低，水量较大，可采用浓缩的方法回收酸碱。

（2）低浓度的酸碱废水如酸洗槽的清洗水，碱洗槽的漂洗水，应进行中和处理。

根据国家GB8978-1996《水污染物排放限值》的排放要求为COD，一级≤100mg/L,二级≤150mg/L ，悬浮物≤70mg/L、氟离子≤10mg/L、PH6-9。

1、废水处理技术分类：现代废水处理主要分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类1.1、物理处理法：通过物理作用分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物（包括油膜和油珠）废水处理法。

通常采用沉淀、过滤、离心分离、气浮、蒸发结晶，反渗透等方法。

将废水中悬浮物、胶体物和油类等污染物分离出来，从而使废水得到初步净化。

1.2、化学处理法通过化学反应和传质作用来分离，对除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理法。

通常采用方法有：中和、混凝、氧化还原、萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗透等方法。

1.3、生物处理法通过微生物的代谢作用，使废水溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机物、有毒物等污染物质，转化为稳定，无害的物质的废水处理方法。

生物处理法又分为需氧处理法，又名生物还原处理法，主要用于处理高浓度有机废水和污泥，使用处理设备，主要为消化池。

处理污泥的目的是：（1）减少污泥含水率，为处理、利用和运输污泥创造条件。

（2）消除污染环境的有害物质（3）回收能源和资源，达到变害为利。

污泥处理方法包括污泥浓缩、污泥消化、污泥脱水、污泥干燥等方法。

污泥浓缩的目的是使污泥初步脱水、缩小污泥体积为后续处理提供条件。

污泥脱水的目的是进一步脱水，使污泥中含水率降至80%以下。

其方法有机械脱水和自然脱水两种。

机械脱水法又分为真空吸滤法、压滤法和离心法。