申请日2006.12.19
公开(公告)日2007.06.27
IPC分类号C02F1/52; C01F7/02; C02F1/40
摘要
综合处理氧化铝厂碱性废水和生活污水的方法，涉及一种污水处理方法。其特征在于将氧化铝厂碱性废水加入到生活污水中，利用氧化铝厂的碱性废水中的苛性碱、碳酸碱、铝离子、残留絮凝剂对生产污水进行处理作为氧化铝厂生产用水回用。本发明的方法，思路新颖，实用性强，在现有氧化铝厂碱性废水处理流程中即可运用，处理后的水质达到回用要求。一是可减少水处理费用，二是可省去生活污水处理系统，三是为生产回用水增加新的水源，降低生产用水成本，而且还可以减少生活污水对环境造成的影响，可以获得环保收益。实现了以废治废、废物利用的目的。
权利要求书
1.综合处理氧化铝厂碱性废水和生活污水的方法，其特征在于将氧化铝厂碱性废水加入 到生活污水中，利用氧化铝厂的碱性废水中的苛性碱、碳酸碱、铝离子、残留絮凝剂对生产 污水进行处理作为氧化铝厂生产用水回用。
2.根据权利要求1所述的综合处理氧化铝厂碱性废水和生活污水的方法，其特征在于其 处理过程是首利用格栅分对废水进行除杂，然后按碱性废水与生活污水混合均匀后，进行静 置凝聚沉淀，将沉淀分离后的混合水排出，进行除油和二次静置沉淀后进入清水池，用于氧 化铝厂生产用水回用。
3.根据权利要求1所述的综合处理氧化铝厂碱性废水和生活污水的方法，其特征在于其 处理过程是首先利用格栅分离出大块杂物，然后将碱性废水与生活污水按0.4～3∶1的体积比 混合均匀后，泵入预沉池，在常温下搅拌5min～10min后，静置分离沉淀产生的凝聚物，再 进行除浮油处理过程得到再生水。
4.根据权利要求3所述的综合处理氧化铝厂碱性废水和生活污水的方法，其特征在于其 处理过程中当碱性废水pH<10时，碱性废水与生活污水的混合比选择3∶1;当pH=10～11 时，碱性废水与生活污水的混合比选择1∶1;当pH>11时，碱性废水与生活污水的混合比选 择1∶3。
说明书
综合处理氧化铝厂碱性废水和生活污水的方法
技术领域
综合处理氧化铝厂碱性废水和生活污水的方法，涉及一种污水处理方法，特别是利用氧 化铝厂碱性废水处理生活污水的工业污水和生活污水的综合处理方法。
背景技术
在日常生产和生活中会有大量废水产生，对废水有效的处理是水资源综合利用和环境保 护需要。
目前，对于污水的处理过程的通用流程是
对于生活污水的处理通常采用通用的处理流程。由于生活污水的主要组成特征是pH7～ 8，有机物高(CODCr200～300mg/L)，氨氮(20～60mg/L)、悬浮物(30～50mg/L)、浊度(120～ 200)、碱度(200～250mg/LNa2O)，还有Al3+(10mg/L左右)、SiO2(10～20mg/L)、Ca2+(少量)。 生活污水主要采用生化法处理，生活污水处理方法的流程复杂、建造费用高，需要加入水处 理剂(含铝的较多)，处理成本高。
而在氧化铝厂生产过程中产生的工业废水是含有阳离子Na+(大量)、K+(少量)、Al3+(10～ 200mg/L)，阴离子OH-(pH9～13)、CO3 2-(100～2000mg/L)、SO4 2-(少量)、Cl-(少量)、氨氮(小 于7mg/L)、SiO2(5mg/L)，还有碱度(150～3000mg/LNa2O)、CODCr(50～80mg/L)、悬浮物 (80mg/L左右)、残留的絮凝剂、浊度(30～60)的碱性废水。
目前，氧化铝厂碱性废水的处理方法是把废水集中后，依次进行预沉淀、隔离浮油物、 加入水处理剂、过滤沉淀、排水(回用水)，处理后的水主要有用于锅炉冲渣、除尘或分质处 理后回用于生产流程。
在氧化铝厂生产废水的中，由于废水中的含有苛性碱、碳酸碱、铝、絮凝剂等成分，处 理过程需要对特别对上述成分进行特别处理，随着水处理的过程进入污泥中丢弃。
而苛性碱、碳酸碱、铝、絮凝剂又是可以作为生活污水处理过程有用处理剂。在现有污 水处理过程中，一方面生活污水的处理需要额外水处理剂，另一方面在氧化铝厂生产废水的 处理过程中，又要对其中的可作为生产污水的处理剂的造成有用成分苛性碱、碳酸碱、铝、 絮凝剂等成分进入弃泥而丢弃，造成了综合效益差，废水处理的成本高。
发明内容
本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效提高处理效果、降低处 理成本的综合处理氧化铝厂碱性废水和生活污水的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
综合处理氧化铝厂碱性废水和生活污水的方法，其特征在于将氧化铝厂碱性废水加入到 生活污水中，利用氧化铝厂的碱性废水中的苛性碱、碳酸碱、铝离子、残留絮凝剂对生产污 水进行处理作为氧化铝厂生产用水回用。
本发明的综合处理氧化铝厂碱性废水和生活污水的方法，其特征在于其处理过程是首利 用格栅分对废水进行除杂，然后按碱性废水与生活污水混合均匀后，进行静置凝聚沉淀，将 沉淀分离后的混合水排出，进行除油和二次静置沉淀后进入清水池，用于氧化铝厂生产用水 回用。
本发明的综合处理氧化铝厂碱性废水和生活污水的方法，其特征在于其处理过程是首先 利用格栅分离出大块杂物，然后将碱性废水与生活污水按0.4～3∶1的体积比混合均匀后，泵 入预沉池，在常温下搅拌5min～10min后，静置分离沉淀产生的凝聚物，再进行除浮油处理 过程得到再生水。
本发明的氧化铝厂碱性废水处理和生活污水净化处理方法中，氧化铝厂碱性废水处理生 活污水是同时发生了多种、复杂的物理和化学反应过程，主要包含以下作用机理。
(1)中和作用：碱性废水中含有一定量的OH-，它能够中和生活污水中的无机弱酸和有 机弱酸，并破坏其胶状存在的平衡状态，促使沉淀析出。
(2)分解作用：强碱能够破环部分有机物，其作用改变有机物的存在状态。
(3)水解作用：碱性废水和生活污水混合前，水中的各种成分多处于相对平衡状态，混 合后，碱性废水的碱度降低，生活污水的碱度升高，其作用促使金属离子发生水解反应，并 沉淀析出。
(4)沉淀作用：碱性废水中含有一定量弱酸根离子，硬度很低，生活污水的硬度较高。 混合后，弱酸根和新产生的有机弱酸部分与Ca2+发生沉淀反应，并沉淀析出。
(5)絮凝作用：碱性废水中含有少量的絮凝剂和悬浮物，混合后，再通过中和、水解、 沉淀作用，使水中大量的无机和有机成分能被吸附、凝聚，并沉淀析出，水质得到净化。
在针对本发明的方法的试验过程中，考虑了以下影响参数和指标。
(1)检测氧化铝厂碱性废水和生活污水的温度、pH、碱度、浊度、氨氮、化学耗氧量(CODCr)、 悬浮物(SS)、铝、铁、硅等成分。
成分减量计算：氧化铝厂碱性废水与生活污水混合后，改变了原水中某成分的浓度，以 此来衡量两种水相互作用后对成分含量的影响。
成分减量=mB1+nB2-B (1)
净化率计算：氧化铝厂碱性废水与生活污水混合后，两种水质发生了作用，促使水中某 项成分浓度降低，使水质得到净化。
式中：B1、B2--两种水中某项成分浓度，mg/L;
B--两种水按比例混合后的某项成分浓度，mg/L;
m、n--两种水按比例混合的体积分数。
(2)试验方法。取一定体积的氧化铝厂碱性废水和生活污水(配比=碱性废水体积∶ 生活污水体积)于1升烧杯中，混匀(搅拌或加热)后，移入1升量筒中进行静置，测量温 度，并在不同时间测量上清液的浊度。放置一定时间后，取上清液测量pH、碱度、CODCr、SS、 氨氮、铝、铁、硅等成分。
(3)试验温度对沉降速度的影响。在5℃～35℃，生活污水中悬浮物的沉降速度受水温 影响很小;氧化铝厂碱性废水中悬浮物的沉降速度随着水温的升高，沉降速度略有加快;混 合后的水温越高，絮凝沉降速度越快，且碱度越大，温度的影响越明显。
(4)试验搅拌及温度对沉降速度的影响。温度低时，搅拌有明显促沉降作用，温度高时， 搅拌作用不明显;搅拌时间选择5min～10min。
(5)不同混合比例的净化效果。混合比与氧化铝厂碱性废水的pH值和碱度有较大关系， pH值越高、碱度越大的废水处理生活污水的能力越大。通常，当碱性废水pH<10时，混合 比选择3∶1;当pH=10～11时，混合比选择1∶1;当pH>11时，生活污水混合比可适当提高， 最大不宜超过1∶3。
在混合比例0.4～3∶1范围，碱度(Na2O)减量在139～312mg/L，净化率在21%～26%。 氨氮减量在2.2mg/L，净化率在10%左右。CODCr减量在16～61mg/L，净化率在30%以上。SS 减量在9～33mg/L，净化率在12～62%。如果选择最佳操作条件，各种成分净化率会进一步提 高。
(6)生活污水中Al2O3、SiO2的含量都在25mg/L以下，Fe2O3含量在2mg/L以下;碱性废 水中Al2O3含量波动范围较大，一般随碱度的升高而增高，SiO2含量在5mg/L以下，Fe2O3含量 在0.2mg/L以下。两种水按不同比例混合后，Fe2O3含量无变化，Al2O3、SiO2的含量都有明显 降低，说明水中Al2O3有促进沉淀物絮凝沉降作用。
本发明的方法，将氧化铝厂碱性废水和处理生活污水，根据碱性废水pH值，按碱性废 水∶生活污水0.4～3∶1比例混合，在常温下搅拌，水中成分互相作用沉淀物加速沉降，静置， 除去浮油，进一步二次沉淀，分离，制取满足氧化铝生产回用要求的再生水。可以用一套水 处理设施，把氧化铝厂碱性废水和生活污水混合处理，不用额外加入水处理剂，使两种水质 中的成分充分作用，使水质得到净化，经过分离处理，使水质满足氧化铝厂回用水的要求， 以达到“以废治废”、减少水处理设施投资、减少日常水处理运行成本、降低生产用水成本、 节约新水源的目的。
