堿式氯化鋁目前已在廢水處理中被廣泛的應用,但由于它是一種多種水質處理的混凝劑,因此供應緊張,而且價格較貴。本文研究用生產堿式氯化鋁的廢渣,對各種有機廢水進行處理,取得了良好的效果,解決了廢渣的出路,取得了經濟效益。
一、堿式氯化鋁廢渣的性質
根據堿式氯化鋁生產工藝,鋁灰“酸溶一步法”的流程,可知其廢渣有與堿式氯化鋁相同的分子結構和相近的化學成份,只是含量不一,詳見表1。
表1堿式氯化鋁與其廢渣成份比較
項目/品號 | 堿式氯化鋁 | 堿式氯化鋁廢渣 | ||
1 | 2 | 1 | 2 | |
外觀 |
灰褐灰黑 液體 |
灰褐灰黑 液體 |
灰褐 固體 |
灰色 固體 |
比重 | 1.18-1.22 | 1.19 | 2.1 | 2.0 |
氧化鋁(%) | 10.5-14.7 | 12.8 | 1.37 | 1.31 |
鹽基度(%) | 68-88 | 78 | 8.2 | 9.7 |
pH值 | 3.5-4.5 | 4.1 | 3.8 | 4.5 |
鐵(%) | 0.01-0.63 | 0.010 | 37.8 | 86.0 |
錳(ppm) | 357-1677 | 13 | 17.7 | 11.3 |
重金屬(ppm)(以Pb為代表) | 25.2-175.3 | 20.5 | 4.69 | 2.19 |
砷(ppm) | 微 | 1.0 | 1.89 | 1.42 |
氨氮(ppm) | 8.3-666.7 | 15 | 129.9 | 78.9 |
氯離子(%) | 6.5-6.7 | 6.6 | 35.2 | 30.5 |
汞(ppm) | 無 | 無 | 未 | 未 |
水不溶物(%) | <1.0 | <1.0 | 80.1 | 76.7 |
二、試驗方法和結果
(一)堿式氯化鋁廢渣用于處理有機廢水的效果
共采用了13個廠家生產廢水, 其中印染9家,乳膠制品、造紙廠( 白水)、肉類加工、釀造廠各1家。試驗采用500毫升試管,用混凝沉淀法進行處理。有機物COD采用鉻法分析,結果見表2。
表2堿式氯化鋁廢渣處理廢水效果
廢水來源 | 處理前CODcr(mg/l) | 處理后CODcr(mg/l) | 去除率(%) |
上海市華申絲綢有限公司 | 278.1 | 127.1 | 54.35 |
漕涇水庫染色廠 | 110.8 | 89.16 | 36.67 |
上海市錢圩毛巾廠 | 170.1 | 83.68 | 50.80 |
山陽東門染色廠 | 333.9 | 248.7 | 25.52 |
朱行高樓染色廠 | 493.7 | 213.1 | 56.84 |
朱行高樓煉染廠 | 1259.0 | 761.0 | 39.55 |
金山新農襪廠 | 914.1 | 423.5 | 53.69 |
漕涇鎮南絲綢印染廠 | 517.5 | 271.0 | 50.50 |
呂巷乳膠制品廠 | 12024.0 | 98.54 | 99.18 |
呂巷造紙廠白水 | 268.5 | 61.68 | 77.02 |
金山肉類廠 | 1613.0 | 324.6 | 79.87 |
漕涇鎮南絲綢廠 | 212.3 | 145.4 | 45.64 |
金山釀造廠 | 6110.0 | 4634.0 | 24.15 |
(二)混凝劑效果比較試驗
進行了堿式氯化鋁廢渣與堿式氯化鋁、三氯化鐵、混凝劑,處理廢水的效果對比試驗。以印染、食品、造紙廢水為試樣,采用了同等水量,同等劑量,并根據混凝劑的性質,選擇了較佳pH值。試驗結果見表3。
表3鋁渣和各種混凝劑效果比較
廢水來源及CODcr(mg/L)含量/處理后CODcr(mg/L)/混凝劑 | 鋁渣 | 堿鋁 | 三氯化鐵 | 宜興XB-Ⅲ | |
上海華申絲綢有限公司 | 278.1 | 180.2 | 179.2 | 151.2 | 99.2 |
漕涇鎮南印綢廠 | 212.3 | 78.6 | 87.98 | 64.4 | 104.8 |
金山新農襪廠 | 914.1 | 419.8 | 463.8 | 452.8 | 436.0 |
漕涇鎮南絲綢煉染廠 | 547.5 | 240.4 | 289.8 | 225.6 | 234.8 |
朱行高樓染色廠 | 493.7 | 192.0 | 197.9 | 210.8 | 162.8 |
金山呂巷乳膠制品廠 | 12024.0 | 160.6 | 765.6 | 6188.0 | 182.0 |
金山肉類廠 | 1613.0 | 168.8 | 184.8 | 150.0 | 218.0 |
張埝東海啤酒廠 | 1677.0 | 1550.0 | 1544.0 | 1450.0 | 1280.0 |
三、結果討論
(一)表2表明,堿式氯化鋁廢渣的處理效果,分別從24.15%到99.18%。由于工廠類型不同, 廢水的性質各異,所以去除率也各不相同。但可以初步認為,采用堿式氯化鋁廢渣處理有機廢水是行之有效的。
(二)從表3分析可知,廢渣對有機物的去除效果,與其他混凝劑有可比之處,甚至優予其他混凝劑。這是由于它的化學物理性質所決定的。它含有大量的三氧化二鋁、二氧化硅(水不溶物)、三氧化二鐵及氯離子。這些化學物質均是很好的混凝劑和脫色劑。
(三)以廢治廢,取得環境效益。本項目研究之前,所有制作堿式氯化鋁的化工廠,均以堿式氯化鋁的廢渣為廢物。用了大塊土地作為堆場,同時還污染了廠區周圍的環境。就筆者親眼所見, 某化工廠建廠了十多年,被“廢渣”所占用的土地已有5畝之多,而目前已有專廠負責加工成混凝劑,實現了以廢治廢,取得良好的環境效益。實現了以廢治廢,取得了良好的環境效益。
(四)由于以廢治廢, 降低了廢水處理成本,兼收了經濟效益。目的,某加工廠以堿式氯化鋁廢渣加工成混凝劑,以150元每噸出售,與堿式氯化鋁相比,處理成本可降低約50%,大大地減輕了廢水處理經濟負擔。