铝制板翅式换热器厂酸碱废水回用处理研究

【摘要】通过对铝制板翅式换热器厂生产废水处理工艺的介绍，可以看出污水处理工艺流程中应用到大量输送泵，其应用的好坏直接影响到污水处理进程，起到十分重要的作用。

一、前言

在水资源利用日趋紧缺的现在，污水回用是节约用水的必然要求，发展“污水处理回用”以实现“水资源的可持续利用”已被明确写入“国民经济和社会发展第十个五年计划纲要”。污水回用可以增加水资源的多次重复利用，极大地节约水资源。更为重要的是，污水回用可以增加水资源的可利用总量，从而增强水资源对经济、社会、生态的保障作用，为经济、社会、生态的可持续发展拓展空间。实现污水资源化，是目前解决节水治污两大问题的最有效的途径，在水资源严重短缺的当今社会有着重要意义和影响。

而铝制板翅式换热器厂的用水量比较大，生产废水经相关处理后再利用是以后发展的必然趋势。

二、废水水源和水质分析

1.废水来源和水质分析

铝制板翅式换热器厂生产废水主要为铝件在清洗中排放出的大量废水：铝件的碱性冲洗水和酸性冲洗水；酸槽和碱槽排出的废酸和废碱需先进行预中和处理，每吨产品用水量为10～20t，该废水具有酸碱度高、悬浮物高、悬浮物难于沉降的特点。从废水的来源可以看出，此类废水主要为酸碱废水、且含有大量的油和悬浮物。而对回用产生影响的主要污染因素为油、pH值和SS。

2.污染物影响因素

（1）油的影响本工程中使用的油为煤油，主要为碳氢化合物的混合物，其存在形式主要为浮油和分散油两类：浮油油珠比较大，易浮于水面，形成油膜或油层；分散油以微小油珠悬浮于水中，不稳定，静置一定时间后形成浮油[1]。浮油会影响设备表面的喷涂质量，因此必须进行有效的去除。

（2）pH值的影响pH值是水酸碱强度的反映，本工程中使用的酸为硝酸，碱为氢氧化钠，且处理废水主要为冲洗水，因此废水的pH在3～12波动，由于废水中主要的金属离子为铝，而铝是两性物质，在酸性或碱性条件下存在的形式分别为：AlO2-和Al3+两种价态，AlO2-易溶于水，Al3+易形成沉淀，因此控制pH值很关键，为了更好地去除废水金属离子，控制pH值至弱碱性是必须的。

（3）SS的影响SS主要是废水中铝类化合物，还有部分盐类，如果不处理完全，在回用后，会附着在产品表面，吹干后会形成斑点而无法去除。不仅影响外观，同时影响产品质量。而铝类化合物的去除又与pH值有关。

综合以上各种因素，可以看出如果要想水回用，必须解决以上问题，才能做到真正的切实可行。

三、废水处理控制目标

（1）废水控制目标根据废水进水水质及处理要求，确定按下表控制处理水质。

（2）污泥控制目标由于废水主要为工业废水，主要含铝等金属离子，因此污泥的处理工艺可考虑以降低含水率，减少污泥体积，脱水后的泥饼卫生填埋。四、废水处理

1.工艺流程

根据以上各种污染物的去除方法及成本、可靠性的分析，设计出如下图所示工艺。

整个工艺流程如下：碱性和酸性冲洗废水经厂区管道自流入隔油池，水中的浮油由于自身浮力的作用浮出水面，部分乳化油由于废水中含有铝盐，铝盐为电解质物质与乳化油起电中和、双电层压缩反应而使乳化油浮出水面，废水中的浮油在挡油板前聚集，再经带式除油机除掉浮油，油进入油桶，再送至锅炉与煤混合焚烧处理。隔油池内沉淀下来的 污泥经污泥自吸泵间歇提升至污泥池。同时碱性、酸性冲洗废水在调节池进行中和反应，由于酸性冲洗废水中含有大量的溶解性铝盐，当与碱性冲洗废水中和pH值至6.2～9.0时，冲洗废水中的铝盐生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝具有较强的吸附和混凝作用，将废水中的悬浮物吸附混凝起来生成大量的悬浮物。但是由于碱性、酸性冲洗废水的水质、水量的不同，以及排放规律的不同，调节池中的混合废水pH值在3～12波动，因此在池底设穿孔曝气管，对调节池内的废水进行搅拌混合，防止生成的悬浮物在调节池内沉降积累。

混合液经泵提升至三级反应池，加酸或碱中和调pH至适当范围，酸或碱采用计量泵提升，投加量由pH在线仪表控制，同时加入聚丙烯酰胺进行反应。三级反应生成的氢氧化铝混凝物在混凝剂PAM的作用下，经过双电层压缩、架桥、网状捕捞、吸附的物理化学反应生成较大的矾花。三级反应池出水自流入沉淀池，在沉淀池中沉淀去除，沉淀下来的污泥定期排入污泥池，上清液进入逆反应池，在逆反应池进水处加酸回调pH值至6.5～7.5，酸采用计量泵提升，投加由pH在线仪表显示数据控制。逆中和反应池内的清水经提升泵提升至机械过滤器过滤以去除废水中残余的悬浮物，机械过滤器出水进入活性炭吸附塔，活性炭吸附塔内填充净水活性炭，净水活性炭有很大的比表面积，可以吸附废水中残余的CODcr、油、SS，活性炭吸附塔出水自流入清水池供厂方回用，机械过滤器和活性炭过滤器定期用清水池清水反冲，反冲洗水排入调节反应池。

隔油池、沉淀池排出的污泥进入污泥池，污泥池具有双重作用，既可储存污泥，又可起到浓缩污泥的作用，在污泥池储存的污泥经压缩后，上清液自流进入调节池，浓缩污泥经污泥自吸泵提升至厢式压滤机压干后外运处理，滤液自流至调节池，不会产生二次污染。

2.控制系统说明

整个处理系统可采用半自动控制系统控制，自动控制主要控制调节池提升泵、反应搅拌机、酸碱计量泵、过滤提升泵、机械过滤器和活性炭吸附塔反冲，回用水泵根据出水口压力自动起动；污泥自吸泵、螺杆泵、厢式压滤机和沉淀池定期排泥需人工操作。

污水处理工艺流程中应用到大量输送泵，其应用的好坏直接影响到污水处理进程，起到十分重要的作用。

3.占地面积、人员配备和直接运行成本本处理系统土建部分为全埋设置，表面可绿化或做小的景观；设备为地面设置。地面布置分两个区：废水处理区和污泥处理区，产生的污泥由侧门运出，可保证厂区的清洁卫生。

由于本处理系统大部分为自动控制，因此只需两人两班兼职操作，主要是定期巡视、配制酸、碱和PAM、压滤及出污泥和沉淀池的定期排泥。经实际工程验证，其每吨水直接运行成本为1.5元。

五、结论

1）实践工程运行证明，经该技术处理后的出水稳定，SS≤10mg/L；油≤0.2mg/L；pH值：6.5～8.0。

2）实际工程中，在设计负荷范围内，当原水由于浊度、流量等发生变化时，该工艺可保证出水水质。同时对其他相类似的水质也有较好的处理效果，经济效益显著。

3）综上而论，该工艺以先进的水处理理论为依托，具有投资省，运行成本低，占地面积少，处理效果好，工期短，设备使用年限长，管理人员少，见效快速及适应广泛等优点，并具有理想的处理效果和广泛的适应能力。

参考文献

[1]北京水环境技术与设备研究中心，北京市环境保护科学研究院，国家城市环境污泥控制工程技术研究中心.三废处理工程技术手册之废水卷[M].北京：化学工业出版社，2000：291，347-450．