碱式氯化铝目前已在废水处理中被广泛的应用,但由于它是一种多种水质处理的混凝剂,因此供应紧张,而且价格较贵。本文研究用生产碱式氯化铝的废渣,对各种有机废水进行处理,取得了良好的效果,解决了废渣的出路,取得了经济效益。
一、碱式氯化铝废渣的性质
根据碱式氯化铝生产工艺,铝灰“酸溶一步法”的流程,可知其废渣有与碱式氯化铝相同的分子结构和相近的化学成份,只是含量不一,详见表1。
表1碱式氯化铝与其废渣成份比较
项目/品号 | 碱式氯化铝 | 碱式氯化铝废渣 | ||
1 | 2 | 1 | 2 | |
外观 |
灰褐灰黑 液体 |
灰褐灰黑 液体 |
灰褐 固体 |
灰色 固体 |
比重 | 1.18-1.22 | 1.19 | 2.1 | 2.0 |
氧化铝(%) | 10.5-14.7 | 12.8 | 1.37 | 1.31 |
盐基度(%) | 68-88 | 78 | 8.2 | 9.7 |
pH值 | 3.5-4.5 | 4.1 | 3.8 | 4.5 |
铁(%) | 0.01-0.63 | 0.010 | 37.8 | 86.0 |
锰(ppm) | 357-1677 | 13 | 17.7 | 11.3 |
重金属(ppm)(以Pb为代表) | 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 |
氯离子(%) | 6.5-6.7 | 6.6 | 35.2 | 30.5 |
汞(ppm) | 无 | 无 | 未 | 未 |
水不溶物(%) | <1.0 | <1.0 | 80.1 | 76.7 |
二、试验方法和结果
(一)碱式氯化铝废渣用于处理有机废水的效果
共采用了13个厂家生产废水, 其中印染9家,乳胶制品、造纸厂( 白水)、肉类加工、酿造厂各1家。试验采用500毫升试管,用混凝沉淀法进行处理。有机物COD采用铬法分析,结果见表2。
表2碱式氯化铝废渣处理废水效果
废水来源 | 处理前CODcr(mg/l) | 处理后CODcr(mg/l) | 去除率(%) |
上海市华申丝绸有限公司 | 278.1 | 127.1 | 54.35 |
漕泾水库染色厂 | 110.8 | 89.16 | 36.67 |
上海市钱圩毛巾厂 | 170.1 | 83.68 | 50.80 |
山阳东门染色厂 | 333.9 | 248.7 | 25.52 |
朱行高楼染色厂 | 493.7 | 213.1 | 56.84 |
朱行高楼炼染厂 | 1259.0 | 761.0 | 39.55 |
金山新农袜厂 | 914.1 | 423.5 | 53.69 |
漕泾镇南丝绸印染厂 | 517.5 | 271.0 | 50.50 |
吕巷乳胶制品厂 | 12024.0 | 98.54 | 99.18 |
吕巷造纸厂白水 | 268.5 | 61.68 | 77.02 |
金山肉类厂 | 1613.0 | 324.6 | 79.87 |
漕泾镇南丝绸厂 | 212.3 | 145.4 | 45.64 |
金山酿造厂 | 6110.0 | 4634.0 | 24.15 |
(二)混凝剂效果比较试验
进行了碱式氯化铝废渣与碱式氯化铝、三氯化铁、混凝剂,处理废水的效果对比试验。以印染、食品、造纸废水为试样,采用了同等水量,同等剂量,并根据混凝剂的性质,选择了较佳pH值。试验结果见表3。
表3铝渣和各种混凝剂效果比较
废水来源及CODcr(mg/L)含量/处理后CODcr(mg/L)/混凝剂 | 铝渣 | 碱铝 | 三氯化铁 | 宜兴XB-Ⅲ | |
上海华申丝绸有限公司 | 278.1 | 180.2 | 179.2 | 151.2 | 99.2 |
漕泾镇南印绸厂 | 212.3 | 78.6 | 87.98 | 64.4 | 104.8 |
金山新农袜厂 | 914.1 | 419.8 | 463.8 | 452.8 | 436.0 |
漕泾镇南丝绸炼染厂 | 547.5 | 240.4 | 289.8 | 225.6 | 234.8 |
朱行高楼染色厂 | 493.7 | 192.0 | 197.9 | 210.8 | 162.8 |
金山吕巷乳胶制品厂 | 12024.0 | 160.6 | 765.6 | 6188.0 | 182.0 |
金山肉类厂 | 1613.0 | 168.8 | 184.8 | 150.0 | 218.0 |
张埝东海啤酒厂 | 1677.0 | 1550.0 | 1544.0 | 1450.0 | 1280.0 |
三、结果讨论
(一)表2表明,碱式氯化铝废渣的处理效果,分别从24.15%到99.18%。由于工厂类型不同, 废水的性质各异,所以去除率也各不相同。但可以初步认为,采用碱式氯化铝废渣处理有机废水是行之有效的。
(二)从表3分析可知,废渣对有机物的去除效果,与其他混凝剂有可比之处,甚至优予其他混凝剂。这是由于它的化学物理性质所决定的。它含有大量的三氧化二铝、二氧化硅(水不溶物)、三氧化二铁及氯离子。这些化学物质均是很好的混凝剂和脱色剂。
(三)以废治废,取得环境效益。本项目研究之前,所有制作碱式氯化铝的化工厂,均以碱式氯化铝的废渣为废物。用了大块土地作为堆场,同时还污染了厂区周围的环境。就笔者亲眼所见, 某化工厂建厂了十多年,被“废渣”所占用的土地已有5亩之多,而目前已有专厂负责加工成混凝剂,实现了以废治废,取得良好的环境效益。实现了以废治废,取得了良好的环境效益。
(四)由于以废治废, 降低了废水处理成本,兼收了经济效益。目的,某加工厂以碱式氯化铝废渣加工成混凝剂,以150元每吨出售,与碱式氯化铝相比,处理成本可降低约50%,大大地减轻了废水处理经济负担。