摘要:根據(jù)氧化鋁行業(yè)生產(chǎn)用水及排污特點，結合某氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)廢水的處理實踐，推薦采用逆向洗滌赤泥和氫氧化鋁，節(jié)約用水量；綜合利用赤泥洗液和含堿廢水；對生產(chǎn)用水設置循環(huán)水系統(tǒng)和二次利用水系統(tǒng)；設置生產(chǎn)廢水處理站，氧化鋁系統(tǒng)和熱電廠的生產(chǎn)系統(tǒng)排水、循環(huán)水系統(tǒng)的排污水，以及化驗等廢水全部排入生產(chǎn)廢水處理站處理，廢水經(jīng)處理后作為二次利用供水返回生產(chǎn)系統(tǒng)使用，通過綜合利用生產(chǎn)廢水，可以實現(xiàn)廠區(qū)廢水的零排放，節(jié)約資源的同時，提高清潔生產(chǎn)水平，避免對環(huán)境造成污染。

    關鍵詞:氧化鋁,廢水,水污染防治,零排放

    1前言

    由于國內(nèi)鋁土礦資源的鋁硅比普遍偏低，因此在氧化鋁廠的生產(chǎn)過程中一般都需要使用大量的水，同時也產(chǎn)生了大量外排廢水。據(jù)有關資料統(tǒng)計，國內(nèi)大型氧化鋁廠日外排廢水可達4～6萬m3。氧化鋁生產(chǎn)廢水主要來源于現(xiàn)場的含堿廢液、生產(chǎn)設備冷卻水、工廠自備熱電廠的生產(chǎn)污水及其他附屬單位的生產(chǎn)排水。本文結合河南某年產(chǎn)80萬噸的氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)的實際生產(chǎn)及水污染控制情況，對該行業(yè)廢水治理措施進行分析說明，對氧化鋁行業(yè)中拜爾法生產(chǎn)過程中的水污染產(chǎn)生、循環(huán)利用、二次利用、處理措施、清潔生產(chǎn)措施等問題進行了探討。

    2生產(chǎn)工藝及廢水產(chǎn)生環(huán)節(jié)

    拜爾法是目前處理鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁流程最短、最經(jīng)濟的方法，也是最主要的生產(chǎn)方法之一，特點是工藝簡單、流程短、能耗低、投資低、產(chǎn)品質(zhì)量高，而且大氣污染物排放量小，是氧化鋁生產(chǎn)的最佳技術，屬于清潔生產(chǎn)工藝。

    氧化鋁生產(chǎn)工藝用水主要為生料磨制、母液蒸發(fā)、脫硅、氧化鋁洗滌、赤泥洗滌，以及石灰爐CO2洗滌等工序。拜耳法生產(chǎn)氧化鋁，主要工藝是由溶出、分解與焙燒三個階段組成。氧化鋁生產(chǎn)過程中主要水污染物產(chǎn)生環(huán)節(jié)如下：1）氧化鋁系統(tǒng)主要用水單位為石灰制備、原礦漿磨制、溶出、預脫硅、赤泥分離洗滌、母液蒸發(fā)、氫氧化鋁過濾等工藝用水，水中主要含堿；2）煤氣站產(chǎn)生冷卻排水、酚油廢水；3）自備熱電站的凝汽機、空冷機、油冷機等冷卻水，主要污染物是pH、SS；化學水處理間樹脂再生（酸洗和堿洗）時產(chǎn)生的酸堿廢水；4）焙燒爐、空壓機、真空泵等設備間接冷卻水；5）選精礦濃密機溢流水含有礦漿、堿等污染物；6）各車間均有生活污水排出，污水中主要污染物為COD和懸浮物。

    3水污染防治措施

    在氧化鋁生產(chǎn)過程中有一定的含堿廢水產(chǎn)生，其主要來源是各工藝生產(chǎn)車間設備和管道的“跑冒滴漏”及設備檢修、清理的洗滌水、軸封、冷卻水等。這部分水一般含堿,若能回收后繼續(xù)使用,不僅能降低生產(chǎn)中的堿耗,而且可充分節(jié)約水資源及提高工廠效益。氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)廢水治理措施主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：

    （1）凈循環(huán)水系統(tǒng)

    氧化鋁系統(tǒng)的溶出、熟料溶出、壓煮脫硅、分離洗滌、母液蒸發(fā)、燒成窯、焙燒爐、空壓機、真空泵等冷卻水,電廠凝汽機、空冷機、油冷機等冷卻水,這些均為設備間接冷卻水,除溫升變化外,基本不含有害物質(zhì),設置凈循環(huán)水系統(tǒng),冷卻水經(jīng)冷卻塔冷卻后循環(huán)利用。該企業(yè)凈循環(huán)水系統(tǒng)水量見表1。

    （2）氧化鋁生產(chǎn)循環(huán)水系統(tǒng)

    氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)設備冷卻、溶出、控制過濾、赤泥沉降洗滌、過濾及輸送、精液降溫種子分解、氫氧化鋁過濾、母液蒸發(fā)、排鹽苛化等工序冷卻用水設置總循環(huán)水系統(tǒng)。由于循環(huán)水受工藝物料污染，含堿較高，對補充水的硬度自行進行了軟化。為改善循環(huán)水水質(zhì)，保持循環(huán)水在一定的濃縮倍數(shù)下運行，對10%的循環(huán)水進行分流澄清處理，保證循環(huán)水懸浮物含量符合循環(huán)水的水質(zhì)標準。生產(chǎn)循環(huán)水系統(tǒng)水量見表2。

    （3）選礦濁循環(huán)水系統(tǒng)

    選礦車間鋁土礦選礦浮選工藝用水中主要含懸浮物及選礦藥劑，設置選礦濃密機溢流水循環(huán)系統(tǒng)，回收的溢流水進入回水池，返回流程循環(huán)使用的循環(huán)水量為3.4萬m3/d。

    （4）煤氣站循環(huán)水系統(tǒng)

    煤氣洗滌水中含有酚、氰、硫化物等多種污染物，設立單獨的循環(huán)水系統(tǒng)。循環(huán)水系統(tǒng)包括沉淀池、循環(huán)水泵房和水冷卻裝置。雙豎管冷卻器及煤氣洗滌塔的洗滌水進入隔油沉淀池，在沉淀池中定期投入硫酸鋁等絮凝劑，洗滌水經(jīng)除油、沉渣后再依次進入熱水池、冷卻塔、冷水池循環(huán)使用。該循環(huán)水系統(tǒng)虧水運行，不外排廢水。為改善循環(huán)水水質(zhì)，該系統(tǒng)設有旁流20%循環(huán)水的處理設施，即污水先經(jīng)沉淀池除去泥沙，再經(jīng)除油后80%送冷卻塔降溫后循環(huán)使用，另外20%水量用次氯酸鈉氧化作深度旁流處理，處理后仍返回循環(huán)水系統(tǒng)使用。有廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項目服務平臺咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗的企業(yè)。

    （5）設置生產(chǎn)廢水處理站

    目前國內(nèi)各氧化鋁廠均設有生產(chǎn)廢水集中處理的工業(yè)廢水處理站,一般采用混凝沉淀法進行處理。各生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)排水經(jīng)匯集后進入廢水處理站，經(jīng)加藥、沉淀去除廢水中的懸浮物、泥沙和油。

    氧化鋁系統(tǒng)和熱電廠的生產(chǎn)系統(tǒng)排水、循環(huán)水系統(tǒng)的排污水，以及化驗等排水排入生產(chǎn)廢水處理站處理（各系統(tǒng)排水量見表3）。各系統(tǒng)生產(chǎn)排水經(jīng)全廠排水管網(wǎng)匯入總管，然后排入工業(yè)廢水處理站，廢水經(jīng)沉淀池、平流沉淀池去除懸浮物后作為二次利用供水返回生產(chǎn)系統(tǒng)使用，沉淀池下部的污泥輸送至赤泥堆場堆存。廢水處理站處理系統(tǒng)SS去除率為97%～98%，COD去除率為60%，凈化后水中SS<50mg/L。生產(chǎn)廢水處理站處理前后水質(zhì)見表4。