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氧化铝生产废水综合利用

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  摘要:本文是关于氧化铝生产废水综合利用的,主要以变废为宝为主题思想,对氧化铝目前的情况进行分析,针对我国现在环境污染,资源紧缺的现象,在改进生产工艺、氧化铝生产废水的应用等方面进行了阐述。氧化铝生产废水可以和拜耳法种子结合使用,可以用于分解中间降温,不仅提高了分解率,还环保,经济。氧化铝生产废水有很大的利用价值。
  关键字:氧化铝 综合利用 废水回收废水处理
  中图分类号:X703 文献标识码: A 文章编号:
  引言:
  1995年初的时候我国的氧化铝生产量达到了全世界的5%大约有220.82万吨,在1995年末的时候,我国氧化铝的产量就达到了332万吨,占全世界的7%,可以看出在一年内我国的氧化铝产量的变化,但是我们氧化铝的消耗也是最多的,1998年我国氧化铝的消费量为142万吨居世界第八位。至2007年全国氧化铝产能达到了1900万吨,2008年更是达到了2200万吨。所以我们要合理的支配资源,节省资源,氧化铝在生产过程中所产生的废水,通过综合的治理利用,取得一定的经济效益。
  一、氧化铝的工业生产现状
  1.1铝矿资源
  我国铝矿资源很丰富,在我国主要分布在六个省区分别是山西、贵州、河南、广西、和山东、四川。
  1.2生产状况
  1995年产量为220.8万吨比1994年多19.5%,到1996年的时候达到了335万吨。至2007年全国氧化铝产能达到了1900万吨,2008年又达到了2200万吨。以前生产氧化铝的主要方法是烧结法,现在已经有了大烧结、拜耳法工艺和联合法工艺等方法。
  1.3我国氧化铝的状况
  大体上我国总氧化铝生产水平与国际上氧化铝的生产水平还相差甚远,装备也落后,四分之一的生产设备可以称的上是国际和国内先进水平,四分之三处于落后水平。
  1.4氧化铝生产方法
  氧化铝主要采用碱性生产,碱法生产氧化铝是用碱(NaOH或Na2CO3)处理铝土矿,矿石中的氧化铝与碱反应生成铝酸钠溶液,分离洗涤后、再经分解析出氢氧化铝,氢氧化铝经过脱水焙烧后,即可获得氧化铝。
  二、氧化铝造成环境污染的原因及其采取措施
  2.1污染的原因
  1t氧化铝废水排放指标高达21.3m3。一座年产160万t/ao的氧化铝厂,年产生废水量3400万m3,生产废水中pH值在10~11.9之间,总碱度高,而氧化铝在生产中主要在碱性条件下进行。外排碱水容易造成环境污染,土壤碱化,所以造成了污染。
  2.2措施后的价值
  氧化铝生产的废水排放使环境污染严重,不但不好解决,而且危害极大,通过不断地分析及实验,我们发现通过氧化铝的生产,产生了大量的碱性含油废水,通过处理不但满足了用户对水质的需求也解决了生产中遇到的一些技术,使得污染减少,回收利用率变大,取得了一些经济效益。
  三、氧化铝工业节能减排途径分析
  3.1 采用先进的工艺技术和设备
  使用蒸发器主要有两种,分别是外加热式自然循环蒸发器,降膜蒸发器两种, 第一种方法主要为三四个流程,技术比较落后,缺点是产能低,而且结垢速度快,清理周期短。第二种是最先进的蒸发器,最大的优点是蒸水量大。
  3.2 采用间接加热脱硅工艺
  脱硅工艺是氧化铝生产中烧结法和混联法的重要工序,目的是获得铝酸钠溶液液和氧化硅,通过间接加热不仅降低热耗,也降低生产能耗。
  3.3设立净循环水系统
   氧化铝系统的溶出,蒸发等冷却水,除了温度变化外基本不含有害物质,设置净水循环系统,冷却水冷却后可以循环利用。
  3.4碱液碱水综合利用
  对氧化铝中的产生的碱液,硅渣,洗液,赤泥等可作为生产料或熟料溶出等综合利用,赤泥回水可通过加热提温后直接作为分离洗涤用水。
  3.5主要构筑物技术参数
  预沉池:用一容积为30m*10m*4m, 废水水平流速为0.015m/s,停留时间为33.3min。 隔油沉砂池:容积为20m×3.2 m×3 m,废水水平流速为0.013 m/s,停留时间为25.8min。 气浮池:容积为20m×4.5 m×3 m,废水水平流速为0.0132 m/s,停留时间为25.2min。平流沉淀池:利用原有构筑物,单池容积为50m×13.6 m×3.5 m,废水水平流速为0.007 m/s,停留时间为2h
  四、 废水的综合利用
  4.1稳固赤泥坝体
  采取以上措施后,解决了废水的回收利用,我们只需除去废水中的ss和油,有的还需调整一下水的ph值,使废水达到排放标准,这样不仅减少了处理的负荷,而且成本也大量节约。增强赤泥坝体其抗渗性能,防止管涌产生,起到稳定坝体的作用。
  4.2作为水泵站的补充水源
  水泵站是氧化铝水源的主要来源,每天需要大量的水来用于生产,我们采用处理后生成的废水作为其的补充资源,不仅减少了废水的外排量,也提高了循环水的ph,降低了氧化铝需要的碱的消耗,同时也降低了环水的温度,增加氧化铝的产量。温度较高的蒸回水用于氧化铝生产的补水来源,不但解决了环水的平衡问题,也为氧化铝的生产创造了有利条件。
  4.3作为沉降分离洗涤用水来源之一
  处理后的废水可以通过溶出乏汽加热后回到沉降洗涤作为洗水使用,在正常情况下非雨季时间段内,处理后的废水和赤泥回水基本可以全部用于沉降洗水消化,实现生产废水零排放。在雨季期间,优先保证赤泥含碱回水的使用,厂区雨排回水符合外排条件的外排。基本实现生产有害废水零排放。
  五、运行效果
  该工艺从开发到运行,积累了大量的经验,通过我们不断的进行改造和提升,使该工艺不断完善,取得了优异的成绩,获得了可观的经济效益。
  5.1提高水的利用率
  通过上面的方案处理后,水的质量不断提高,生产氧化铝并对其废水进行处理,通过对工艺的不断完善和改进,提升了生产率,出水量也不断提高,外排量也不断减少,不仅取得了人们的公认,也取得了经济效益。
  5.2氧化铝的生产
  该工艺不仅稳定了氧化铝的生产,实现了蒸发器的真空度的实现,使各种分槽的分解率不断提高,因为氧化铝的产量不仅和蒸发频率的高低有关,还取决于各种分槽的分解率,同时也影响到氧化铝生产的经济效益,分解率不仅影响氧化铝的产生及经济效益,还影响着母液的温度,蒸发的效果不仅取决于材料还取决于环水的温度。氧化铝处理后能使水温作为降温水的极致用水,因为经过氧化铝生产废水经过处理后其水温不超过30℃,自从采取了该工艺后,氧化铝生产稳定,蒸发效益不断提高,各种物质的分解率也不断提高。
  六、结论及经济效益
  6.1 氧化铝生产采用各种不同的处理方式,包括分质处理,各种资源共同利用,不同的工艺对氧化的经济效益也提高,节约了大量的经费,根据以前的原理与现在的方案计算,再通等量中和原理计算,一年可以节约花在购买酸的费用为78万,在购买碱的费用上节约90万。
  6.2应用该技术,废水的外排量也比以前降低很多,由应用前1995年的日均9300 m3/d下降到2008年的日均1758 m3/d,排污费也由1995年的289.16万元降至2000年的87.76万元,减少了一笔不小的费用,使工厂及其周边环境都有所提高。
  6.3采用该技术使氧化铝水泵站的水温有效的减低,同时也减少了碱耗,使生产成本降低,提高各种分配率,使氧化铝的产量也不断提高。
  七、待解决的问题
  7.1 底泥的处理
   氧化铝生产的废水中的沉淀大多是泥沙和悬浮物,在生产之后大大部分都积存在预沉池、隔油池及气浮池内,平均气在很短时间内就使10~15d深的浴池填满,使得气浮也受到影响,从而影响气浮效果。而且现在的污泥因含有重油而不能运走,只能花钱采用机动车将泥填到沟里面,从而增加了运费,使花费加大。
  7.2管道,设备结垢问题
  受到水和电一些因素的影响,使得容器内壁形成大量的水垢,使得管子不断变窄,给废水的运输带来了极大的不便。还有就是,造成的水垢,让用户使用产品产生了各种不满,不想利用此水,造成水垢加剧,清理管道容器内的水垢非常困难.
  参考文献
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