试论铝工业废水的特性与治理

摘要：作为铝生产和消费的大国，我国企业每年都产生大量的废水，要想实现铝工业生产废水“零排放"，实现企业节水降耗，就要做好废水的治理和回用。本文主要介绍了铝工业废水的来源和特性，进而详述了废水的治理和处理方法。

关键词：铝工业，零排放，水处理

中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A 文章编号：

铝工业废水是指铝工业生产过程中产生的废水、污水和废液，其中含有随废水流失的工业生产用料、中间产物和产品及生产过程中的污染物，铝工业生产过程包括了从铝矿石开采一氧化铝生产一电解铝生产一铝的深加工以及辅助生产工艺如：热力(电)、碳素、辅修、煤气等各生产工序。随着铝工业不断发展，铝工业的新水需求量和废水的排放量也随之增大，对水资源的消耗和环境的污染也日趋严重，同时也成为制约铝工业发展的一个重要因素。

一、铝工业废水的来源及特性

由于铝工业生产链较长，工艺过程复杂，所以铝工业废水的来源较广，废水中污染物的成份和废水的差异较大，按生产工艺过程一般可分为：矿山开采废水、氧化铝生产废水、电解铝生产废水、碳素生产废水、煤气厂焦化废水以及厂区生活污水。

1矿山废水

来源于采、选矿过程中产生的废水，主要污染因子为悬浮物，对于井下开采的矿井有少部分含Mn、Fe的废水等。

2氧化铝含碱废水

氧化铝生产是铝工业过程中耗水量最大的工艺，也是废水产生量最多的流程，主要来源是，生产过程中的跑、冒、滴、厂区生活排水(厕所、澡堂等)、地坪冲洗、设备冲洗等、设备冷却水、雨排水等，其特征污染因子是pH(9～12)，悬浮物(200--l000mg/l)具有排放量不稳定，无规律的特点。

3电解铝含氟废水

主要来源于设备冷却、产品冷却，厂区、作业场所的冲洗，生活排水等，主要污染因子是悬浮物、F-及少量的油(10-30mg/l) 。

4碳素废水

主要来源于碳素生产过程中的设备冷却水、烟气净化废水(如焙烧、成型)产品冷却水、厂区生活排水，厂区作业场所的冲洗等。主要物污物是F-、Cl-和悬浮物及焦油，该部份废水色度较高与焦化废水有部分相似。

5热力(电)废水

主要来源于锅炉烟气洗涤，灰渣冲洗，设备冷却，厂区作业环境冲洗，厂区生活排水，除盐站排水等，主要污染因子是悬浮物、pH(4～6)、S042-。、Cl-、F-，该部份废水属于酸性废水。

二、铝工业废水的治理

根据铝工业废水的来源和特征，可从以下几个方面进行治理：

1抓源治本

（1）管理上下功夫，大力提倡节水管理，严控制工业新水的用量，厂区生活水实行定额用水，建立健全节水治水的长效管理机制。

（2）从技术上改进，选用节水设备、装置和工艺；对烟气净化设施可能选用干法净化工艺；根据工艺的具体要求和特点，对设备、产品的冷却水进行完善改造，淘汰直流冷却水系统，建立循环冷却系统；提高工艺过程中冷凝水的回用量；做道串联用水，重复用水；有条件的应实行清污分流，达到节水减污的成效。

2废水的处理

在经过源头控制后，废水的产生量会大幅减少，为废水处理减轻负担和减少污水处理投资及运行费用。

废水处理的基本原则：

（1）根据铝工业废水的特征，紧密结合具体的生产工艺实际和回用要求，采用局部分类处理的方法，便于废水的处理和回用。

（2）技术方案多作比较，力求经济合理。根据我国铝工业废水的特性和目前的水处理技术水平，对该废水的处理技术国内已有成熟技术，重要的是要选择合理的处理工艺、可靠的处理单元和处理设备以满足回用要求即可，如矿山废水仅用简单的沉淀处理就能满足回用要求；氧化铝废水不用进行pH调整，以回收废水中的碱，同时还可以利用赤泥洗涤系统减化处理工艺。

（3）变废为宝、以废治废。进入废水中的污染物，大都为生产过程中的原料或能源物质，如氧化铝废水中的碱，电解碳素废水中的油，可考虑回收利用，则能变废为宝：对不同性质的废水还可取长补短，综合利用，如氧化铝含碱废水可用于烟气脱硫和热电酸性废水的pH调整等，实现以废治废。

（4）利用生产工艺流程进行废水处理。如将含F-、C1一、色度较高的碳素烟气净化废水作为烧结法生料浆用水，在回用废水的同时又将废水中的污染物固化到赤泥中。

三、铝工业废水的回用

铝工业废水处理后的再生水回用，是实现铝工业生产废水“零排放"的关键，也是企业节水降耗的重要途径。

1再生水的回用应遵循的基本原则：对人体健康不产生不良影响；对环境质量和生态系统不产生不良影响；对产品质量不产生不良影响；符合使用对象对水质的要求或标准；回用技术稳定、可靠；有安全使用的保障措施。

2再生水的回用领域：

（1）厂区、生活区的用水

由于铝工业生产的特殊性，铝厂的占地面积均较大，大多数生活区和厂区相对集中，并自成一个小城镇或社区，因此再生水可用于绿地灌溉，道路清洗，厂区环境冲洗，车辆清洗，消防用水，建筑用水，园林、池塘的景观用水，有条件可考虑再生水用于城市中水系统。

（2）铝工业生产工艺用再生水替代工业新水，作为生产的原料或介质，但应满足各工艺流程对水质的要求。

（3）作为设备、产品冷却用水，但应控制污染物的浓缩富集。

（4）作为农田，森林、牧场的灌溉用水。

3再生水在铝工业生产过程中的回用途径

（1）矿山采、选矿用水

矿山废水的水质相对较好，污染物成分简单，主要是悬浮物，少量井下开采的废水含有Fe、Mn，只需进行简单的沉降、过滤，(除铁，除锰)后就能满足回用要求，可回用于选矿、采矿用水、矿区采场喷洒降尘、矿山复恳后的植物灌溉用水。

（2）氧化铝系统用水

氧化铝生产是铝工业生产链中的耗水大户，约占总耗水量的1／3以上，对再生水质要求较低，能消耗碱性的再生水，因此应把再生水在氧化铝的回用作为重点，再生水可广泛用于全厂工艺循环的补水，烧成窑或焙烧窑的冷却机(窑皮)、托轮冷却，各车间场所清洗，工艺设备清洗(如：滤布冲洗、刷车)，赤泥洗涤、输送用水，工艺流程补水，氢氧化铝洗涤，部分水质要求较低的设备冷却水和厂区厕所冲洗用水。

（3）电解铝、碳素系统再生水回用

经处理后的再生水水质较氧化铝再生水好，可用于工艺系统的循环水补水，电解铝、碳素产品的冷却水，设备冷却水，烟气的净化用水，厂区杂用水。

（4）热力(电)系统

热力(电)系统的主要用于设备冷却，灰渣冲洗，电收尘飞灰、粉煤粉的输送用水，另外可利用氧化铝的含碱废水或赤泥回水进行烟气脱硫和热力(电)废水处理系统的pH调节。

参考文献：

[1]朱建军，赵萍，等．氧化铝工业废水的控制与有效利用．有色金属，2003，55(3)：124．

[2]於方，过孝民，张强．中国矿产业的废水污染现状分析与防治对策．资源科学，2004（5）：46～52．

作者简介：

苏兴旺（1982-），男，内蒙古霍林郭勒市人，大专，主要从事环境保护工作。