專利名稱：綜合處理氧化鋁廠堿性廢水和生活污水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
綜合處理氧化鋁廠堿性廢水和生活污水的方法，涉及一種污水處理方法，特別是利用氧化鋁廠堿性廢水處理生活污水的工業(yè)污水和生活污水的綜合處理方法。
背景技術(shù)：
在日常生產(chǎn)和生活中會有大量廢水產(chǎn)生，對廢水有效的處理是水資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)需要。
目前，對于污水的處理過程的通用流程是 對于生活污水的處理通常采用通用的處理流程。由于生活污水的主要組成特征是pH7～8，有機(jī)物高(CODCr200～300mg/L)，氨氮(20～60mg/L)、懸浮物(30～50mg/L)、濁度(120～200)、堿度(200～250mg/LNa2O)，還有Al3+(10mg/L左右)、SiO2(10～20mg/L)、Ca2+(少量)。生活污水主要采用生化法處理，生活污水處理方法的流程復(fù)雜、建造費(fèi)用高，需要加入水處理劑(含鋁的較多)，處理成本高。
而在氧化鋁廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水是含有陽離子Na+(大量)、K+(少量)、Al3+(10～200mg/L)，陰離子OH-(pH9～13)、CO32-(100～2000mg/L)、SO42-(少量)、Cl-(少量)、氨氮(小于7mg/L)、SiO2(5mg/L)，還有堿度(150～3000mg/LNa2O)、CODCr(50～80mg/L)、懸浮物(80mg/L左右)、殘留的絮凝劑、濁度(30～60)的堿性廢水。
目前，氧化鋁廠堿性廢水的處理方法是把廢水集中后，依次進(jìn)行預(yù)沉淀、隔離浮油物、加入水處理劑、過濾沉淀、排水(回用水)，處理后的水主要有用于鍋爐沖渣、除塵或分質(zhì)處理后回用于生產(chǎn)流程。
在氧化鋁廠生產(chǎn)廢水的中，由于廢水中的含有苛性堿、碳酸堿、鋁、絮凝劑等成分，處理過程需要對特別對上述成分進(jìn)行特別處理，隨著水處理的過程進(jìn)入污泥中丟棄。
而苛性堿、碳酸堿、鋁、絮凝劑又是可以作為生活污水處理過程有用處理劑。在現(xiàn)有污水處理過程中，一方面生活污水的處理需要額外水處理劑，另一方面在氧化鋁廠生產(chǎn)廢水的處理過程中，又要對其中的可作為生產(chǎn)污水的處理劑的造成有用成分苛性堿、碳酸堿、鋁、絮凝劑等成分進(jìn)入棄泥而丟棄，造成了綜合效益差，廢水處理的成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能有效提高處理效果、降低處理成本的綜合處理氧化鋁廠堿性廢水和生活污水的方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
綜合處理氧化鋁廠堿性廢水和生活污水的方法，其特征在于將氧化鋁廠堿性廢水加入到生活污水中，利用氧化鋁廠的堿性廢水中的苛性堿、碳酸堿、鋁離子、殘留絮凝劑對生產(chǎn)污水進(jìn)行處理作為氧化鋁廠生產(chǎn)用水回用。
本發(fā)明的綜合處理氧化鋁廠堿性廢水和生活污水的方法，其特征在于其處理過程是首利用格柵分對廢水進(jìn)行除雜，然后按堿性廢水與生活污水混合均勻后，進(jìn)行靜置凝聚沉淀，將沉淀分離后的混合水排出，進(jìn)行除油和二次靜置沉淀后進(jìn)入清水池，用于氧化鋁廠生產(chǎn)用水回用。
本發(fā)明的綜合處理氧化鋁廠堿性廢水和生活污水的方法，其特征在于其處理過程是首先利用格柵分離出大塊雜物，然后將堿性廢水與生活污水按0.4～3∶1的體積比混合均勻后，泵入預(yù)沉池，在常溫下攪拌5min～10min后，靜置分離沉淀產(chǎn)生的凝聚物，再進(jìn)行除浮油處理過程得到再生水。
本發(fā)明的氧化鋁廠堿性廢水處理和生活污水凈化處理方法中，氧化鋁廠堿性廢水處理生活污水是同時發(fā)生了多種、復(fù)雜的物理和化學(xué)反應(yīng)過程，主要包含以下作用機(jī)理。
(1)中和作用堿性廢水中含有一定量的OH-，它能夠中和生活污水中的無機(jī)弱酸和有機(jī)弱酸，并破壞其膠狀存在的平衡狀態(tài)，促使沉淀析出。
(2)分解作用強(qiáng)堿能夠破環(huán)部分有機(jī)物，其作用改變有機(jī)物的存在狀態(tài)。
(3)水解作用堿性廢水和生活污水混合前，水中的各種成分多處于相對平衡狀態(tài)，混合后，堿性廢水的堿度降低，生活污水的堿度升高，其作用促使金屬離子發(fā)生水解反應(yīng)，并沉淀析出。
(4)沉淀作用堿性廢水中含有一定量弱酸根離子，硬度很低，生活污水的硬度較高?；旌虾螅跛岣托庐a(chǎn)生的有機(jī)弱酸部分與Ca2+發(fā)生沉淀反應(yīng)，并沉淀析出。
(5)絮凝作用堿性廢水中含有少量的絮凝劑和懸浮物，混合后，再通過中和、水解、沉淀作用，使水中大量的無機(jī)和有機(jī)成分能被吸附、凝聚，并沉淀析出，水質(zhì)得到凈化。
在針對本發(fā)明的方法的試驗過程中，考慮了以下影響參數(shù)和指標(biāo)。
(1)檢測氧化鋁廠堿性廢水和生活污水的溫度、pH、堿度、濁度、氨氮、化學(xué)耗氧量(CODCr)、懸浮物(SS)、鋁、鐵、硅等成分。
成分減量計算氧化鋁廠堿性廢水與生活污水混合后，改變了原水中某成分的濃度，以此來衡量兩種水相互作用后對成分含量的影響。
成分減量＝mB1+nB2-B (1)凈化率計算氧化鋁廠堿性廢水與生活污水混合后，兩種水質(zhì)發(fā)生了作用，促使水中某項成分濃度降低，使水質(zhì)得到凈化。
式中B1、B2--兩種水中某項成分濃度，mg/L；B--兩種水按比例混合后的某項成分濃度，mg/L；m、n--兩種水按比例混合的體積分?jǐn)?shù)。
(2)試驗方法。取一定體積的氧化鋁廠堿性廢水和生活污水(配比＝堿性廢水體積∶生活污水體積)于1升燒杯中，混勻(攪拌或加熱)后，移入1升量筒中進(jìn)行靜置，測量溫度，并在不同時間測量上清液的濁度。放置一定時間后，取上清液測量pH、堿度、CODCr、SS、氨氮、鋁、鐵、硅等成分。
(3)試驗溫度對沉降速度的影響。在5℃～35℃，生活污水中懸浮物的沉降速度受水溫影響很?。谎趸X廠堿性廢水中懸浮物的沉降速度隨著水溫的升高，沉降速度略有加快；混合后的水溫越高，絮凝沉降速度越快，且堿度越大，溫度的影響越明顯。
(4)試驗攪拌及溫度對沉降速度的影響。溫度低時，攪拌有明顯促沉降作用，溫度高時，攪拌作用不明顯；攪拌時間選擇5min～10min。
(5)不同混合比例的凈化效果?；旌媳扰c氧化鋁廠堿性廢水的pH值和堿度有較大關(guān)系，pH值越高、堿度越大的廢水處理生活污水的能力越大。通常，當(dāng)堿性廢水pH＜10時，混合比選擇3∶1；當(dāng)pH＝10～11時，混合比選擇1∶1；當(dāng)pH＞11時，生活污水混合比可適當(dāng)提高，最大不宜超過1∶3。
在混合比例0.4～3∶1范圍，堿度(Na2O)減量在139～312mg/L，凈化率在21％～26％。氨氮減量在2.2mg/L，凈化率在10％左右。CODCr減量在16～61mg/L，凈化率在30％以上。SS減量在9～33mg/L，凈化率在12～62％。如果選擇最佳操作條件，各種成分凈化率會進(jìn)一步提高。
(6)生活污水中Al2O3、SiO2的含量都在25mg/L以下，F(xiàn)e2O3含量在2mg/L以下；堿性廢水中Al2O3含量波動范圍較大，一般隨堿度的升高而增高，SiO2含量在5mg/L以下，F(xiàn)e2O3含量在0.2mg/L以下。兩種水按不同比例混合后，F(xiàn)e2O3含量無變化，Al2O3、SiO2的含量都有明顯降低，說明水中Al2O3有促進(jìn)沉淀物絮凝沉降作用。
本發(fā)明的方法，將氧化鋁廠堿性廢水和處理生活污水，根據(jù)堿性廢水pH值，按堿性廢水∶生活污水0.4～3∶1比例混合，在常溫下攪拌，水中成分互相作用沉淀物加速沉降，靜置，除去浮油，進(jìn)一步二次沉淀，分離，制取滿足氧化鋁生產(chǎn)回用要求的再生水?？梢杂靡惶姿幚碓O(shè)施，把氧化鋁廠堿性廢水和生活污水混合處理，不用額外加入水處理劑，使兩種水質(zhì)中的成分充分作用，使水質(zhì)得到凈化，經(jīng)過分離處理，使水質(zhì)滿足氧化鋁廠回用水的要求，以達(dá)到“以廢治廢”、減少水處理設(shè)施投資、減少日常水處理運(yùn)行成本、降低生產(chǎn)用水成本、節(jié)約新水源的目的。


圖1為本發(fā)明方法的工藝流程圖。
具體實施例方式
首先利用格柵分離出大塊雜物，然后根據(jù)氧化鋁廠堿性廢水pH值，按堿性廢水處理生活污水0.4～3∶1比例混合，混合均勻后用泵提升至預(yù)沉池，在常溫下攪拌5min～10min，使兩種水質(zhì)中成分充分作用，水中的沉淀物被凝聚成大塊沉在池底，靜置，混合水從預(yù)沉池中排出，用泵送至除油池去除水中浮油物，除油池出水用泵送至二次沉淀池，再經(jīng)過靜置，將清水從沉淀池中泵送入清水池，即得滿足回用要求的再生水。
實施例1當(dāng)氧化鋁廠堿性廢水pH值為10.2時，堿性廢水與生活污水按2∶1的體積比混合，預(yù)沉池入口各因子濃度為pH10.1、總堿度740mg/L、懸浮物777mg/L、CODCR180mg/L，混合均勻后用泵提升至預(yù)沉池，在常溫下攪拌5min，使兩種水質(zhì)中成分充分作用，水中的沉淀物被凝聚成大塊沉在池底，靜置1.5h，混合水從預(yù)沉池中排出，用泵送至除油池去除水中浮油物，除油池出水用泵送至二次沉淀池，再經(jīng)過靜置1.5h，將清水從沉淀池中泵送入清水池，即得滿足回用要求的再生水。清水池各因子濃度為pH10.1、總堿度410mg/L、懸浮物84mg/L、CODCR57mg/L，滿足回用水要求。
實施例2當(dāng)堿性廢水pH值為11.5時，堿性廢水處理生活污水按1∶2混合，預(yù)沉池入口各因子濃度為pH11.4、總堿度730mg/L、懸浮物996mg/L、CODCR354mg/L，混合均勻后用泵提升至預(yù)沉池，在常溫下攪拌10min，使兩種水質(zhì)中成分充分作用，水中的沉淀物被凝聚成大塊沉在池底，靜置1.6h，混合水從預(yù)沉池中排出，用泵送至除油池去除水中浮油物，除油池出水用泵送至二次沉淀池，再經(jīng)過靜置1.5h，將清水從沉淀池中泵送入清水池，即得滿足回用要求的再生水。清水池各因子濃度為pH9.8、總堿度560mg/L、懸浮物68mg/L、CODCR103mg/L，滿足回用水要求。
實施例3當(dāng)堿性廢水pH值為12時，堿性廢水處理生活污水按1∶3混合，預(yù)沉池入口各因子濃度為pH11.7、總堿度938mg/L、懸浮物547mg/L、CODCR242mg/L，其它條件同例1，處理后清水池各因子濃度為pH9.1、總堿度290mg/L、懸浮物48mg/L、CODCR116mg/L，滿足回用水要求。
權(quán)利要求
1.綜合處理氧化鋁廠堿性廢水和生活污水的方法，其特征在于將氧化鋁廠堿性廢水加入到生活污水中，利用氧化鋁廠的堿性廢水中的苛性堿、碳酸堿、鋁離子、殘留絮凝劑對生產(chǎn)污水進(jìn)行處理作為氧化鋁廠生產(chǎn)用水回用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合處理氧化鋁廠堿性廢水和生活污水的方法，其特征在于其處理過程是首利用格柵分對廢水進(jìn)行除雜，然后按堿性廢水與生活污水混合均勻后，進(jìn)行靜置凝聚沉淀，將沉淀分離后的混合水排出，進(jìn)行除油和二次靜置沉淀后進(jìn)入清水池，用于氧化鋁廠生產(chǎn)用水回用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合處理氧化鋁廠堿性廢水和生活污水的方法，其特征在于其處理過程是首先利用格柵分離出大塊雜物，然后將堿性廢水與生活污水按0.4～3∶1的體積比混合均勻后，泵入預(yù)沉池，在常溫下攪拌5min～10min后，靜置分離沉淀產(chǎn)生的凝聚物，再進(jìn)行除浮油處理過程得到再生水。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的綜合處理氧化鋁廠堿性廢水和生活污水的方法，其特征在于其處理過程中當(dāng)堿性廢水pH＜10時，堿性廢水與生活污水的混合比選擇3∶1；當(dāng)pH＝10～11時，堿性廢水與生活污水的混合比選擇1∶1；當(dāng)pH＞11時，堿性廢水與生活污水的混合比選擇1∶3。
全文摘要
綜合處理氧化鋁廠堿性廢水和生活污水的方法，涉及一種污水處理方法。其特征在于將氧化鋁廠堿性廢水加入到生活污水中，利用氧化鋁廠的堿性廢水中的苛性堿、碳酸堿、鋁離子、殘留絮凝劑對生產(chǎn)污水進(jìn)行處理作為氧化鋁廠生產(chǎn)用水回用。本發(fā)明的方法，思路新穎，實用性強(qiáng)，在現(xiàn)有氧化鋁廠堿性廢水處理流程中即可運(yùn)用，處理后的水質(zhì)達(dá)到回用要求。一是可減少水處理費(fèi)用，二是可省去生活污水處理系統(tǒng)，三是為生產(chǎn)回用水增加新的水源，降低生產(chǎn)用水成本，而且還可以減少生活污水對環(huán)境造成的影響，可以獲得環(huán)保收益。實現(xiàn)了以廢治廢、廢物利用的目的。
文檔編號C01F7/02GK1986437SQ200610167708
公開日2007年6月27日 申請日期2006年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月19日
發(fā)明者呂子劍, 張劍輝, 郭顯鋒, 李春潮, 胡穎, 郝軍亮, 張育新, 王 華, 孫杜娟 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司