一种含氟、铬离子的废水的处理回收方法.pdf

本发明公开了一种铝型材生产企业的废水处理与回收技术，根据污染物的不同，将铝型材企业生产产生废水分为3类进行处理，即含铬废水、高含氟的废水和低含氟废水，作分类、分流处理：(1)对含铬废水作二次处理除去六价铬及其它有害杂质，处理后废水100％回用。(2)对含氟高废水采取混凝沉淀法脱除其中大部分的氟和铝，废水第一次处理后部分回用于相关对水质要求较低的工序；其余废水采用改性活性碳与改性沸石复合进行二次处理，进一步脱除其中的氟、化学需氧量COD，随后部分回用，部分达标排放。(3)对含氟低废水采取中和沉淀法脱除其大部分的铝，再用改性活性碳与改性沸石复合进行二次处理，进一步脱除其中的污染物，全部回用。

1、  一种含氟、铬离子的废水处理回收方法，它的主要特征就是：根据污染物的不同把废水分为三类进行分流、分类处理。

2、  根据权利要求1所述的一种含氟、铬离子的废水处理回收方法，其特征在于：把废水分为：主要污染物为六价铬的含铬废水、主要污染物为氟和化学需氧量COD的高含氟的废水、主要污染物为铝的低含氟废水，作三类分流处理。

3、  根据权利2所述的一种含氟、铬离子的废水处理回收方法，其特征在于：其中主要污染物为六价铬含铬废水部分的处理回收方法和技术路线是：先使六价铬还原至三价，再使三价铬生成氢氧化铬沉淀，加入PAM使氢氧化铬沉淀絮凝，作二次处理后的废水回用。

4、  根据权利2所述的一种含氟、铬离子的废水处理回收方法，其特征在于：其中主要污染物为氟和化学需氧量COD的含氟高的废水部分的处理回收方法和技术路线是：投入钙质原料，调节PH值，使氟离子生成相应不溶物，经助凝、絮凝、沉淀，使氟离子浓度降至20ppm左右，处理后废水部分回用；另一部分废水以改性活性碳与改性沸石复合进行二次处理，进一步脱除其中的氟、化学需氧量COD，随后部分回用，部分达标排放。

5、  根据权利2所述的一种含氟、铬离子的废水处理回收方法，其特征在于：其中主要污染物为铝的低含氟废水部分的处理回收的方法和技术路线是：调节PH值，经助凝、絮凝、沉淀，使铝离子以氢氧化铝的形式沉淀，处理后废水大部分回用；另一部分废水以改性活性碳与改性沸石复合进行二次处理，进一步脱除其中的化学需氧量COD，随后回用。

一种含氟、铬离子的废水的处理回收方法
技术领域：
本发明涉及铝型材生产企业的废水处理技术领域，特别是指含铬离子废水的100％处理并回用，使用改性活性碳与改性沸石复合二次处理铝型材生产废水，脱除废水中氟和化学需氧量COD并回用的一种含氟、铬离子的废水的处理回收方法。
背景技术：
我国人均水资源的拥有量远低于世界平均水平，节约和保护水资源的尤为重要。2007年11月22日发布的《国家环境保护十一五规划》，明确要求到2010年全国化学需氧量(COD)排放总量比2005年降低10％，由2005年的1414万吨减为2010年的1270万吨，减排总量为144万吨。广东省2008年预期目标是化学需氧量(COD)削减3.5％。广东省铝工业年生产能力超过200万吨，排放废水超过5000万吨，即使按二级排放标准(150mg/l)计算，年化学需氧量(COD)排放总量超过7500吨。
铝型材生产过程进行表面处理，需要使用大量的水资源。每生产1吨铝型材约需用水约25吨，其中绝大部分是表面处理过程消耗，这些清洗废水经处理后排放。铝材生产废水的主要污染物包括化学需氧量(化学需氧量COD)、氟离子、氨氮、六价铬、有机物、硫酸根、磷酸根等，即使按目前要求的二级排放标准排放，仍然会对水体造成污染，未能达标则危害更大。
按产品的不同要求有不同的表面处理工艺，采用含氟化合物的处理工艺处理得到的铝型材表面效果较好，市场需求大。因此，国内90％的铝型材工业是采用含氟化合物的处理工艺。另外，无铬工艺也正在研究之中，尚未得到规模化应用。采用含氟技术作表面处理铝型材企业的废水主要来自于以下几个车间：氧化车间、抛光车间和喷涂车间。各车间的主要工序包括脱脂、酸蚀、碱蚀、中和、氧化、封孔及着色等过程，在这些工序中，需大量的水来清洗，处理每吨铝型材耗水20～27吨，平均约25吨。这些废水一般采用石灰或碱中和调节及混凝沉淀法工艺处理，处理后的废水由于水质问题，目前较先进的企业也仅在部分工序少量循环使用，其余作为废水排放。如2007年11月份公示的佛山市广成铝业有限公司在建的年产5万吨铝型材项目环境影响报告书中显示其废水排放量达到114.68万吨/年，每吨铝型材耗水约23吨。
目前对于铝型材生产废水的研究主要着眼于如何处理使其达到规定的排放标准这个问题，且主要集中在含铬废水和含氟废水的处理。如唐维学等采用氢氧化钙、聚铝、FW络合助剂等与氟形成多元络合物复合盐，然后用聚丙烯酰胺絮凝，使排放废水含氟量达到国家标准。姜利群等人通过投加石灰、硫酸铝和聚丙烯酰胺的方法来处理华北某铝加工工厂的高浓度含氟废水效果较好。董铁等通过投加消石灰、氯化钙处理山西运城某铝加工工厂含氟废水。范生艳等通过铁氧体法处理喷涂车间排出废水中的六价铬离子，处理后的废水达到了国家规定的排放标准。
关于铝型材生产废水回用的报道较少，且均未涉及含铬和化学需氧量COD废水的回用。
杨晓松等的论文报道，采用调节-中和混凝-MS净水元件过滤处理铝型材生产废水，处理后水质能够达到铝型材生产回水利用要求，该研究已在年产3000吨铝型材的河南三宁金属制品有限公司应用。需指出的是，应用该技术的废水处理前氟含量为0.26mg/l(远低于生活饮用水卫生标准中氟含量要求)，且未见铬和化学需氧量COD含量指标。
许旋等的论文报道，将常温脱脂、碱蚀、出光、阳极氧化和封孔等不满足生产要求的溶液排放至混合槽内进行中和，再加入氢氧化钠(钡)和絮凝剂分离沉淀后，经离子交换柱，得到的回收水可返回生产槽重复使用。需指出的是，该报道中未见处理后废水中各污染物含量，全文也未涉及铬和化学需氧量COD含量指标；另外，该文于2001年发表，迄今并未见相关应用。
综上所述，目前我国，尤其是广东省铝型材生产规模大，水资源占用和废水的排放量大，但相关废水的回用尚未得到规模化应用，迫切需要开展此项具有广泛应用价值和社会效应的铝型材生产废水回用关键技术研究。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种铝型材生产中含氟、铬离子的废水的处理回收方法。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：
根据污染物的不同把废水分为三类进行分流、分类处理。
上述把废水分为三类进行分流、分类处理具体是指：把主要污染物为六价铬的含铬废水、主要污染物为氟和化学需氧量COD的高含氟的废水、主要污染物为铝的低含氟废水，作三类分流处理。
其中主要污染物为六价铬含铬废水部分的处理回收方法和技术路线是：先使六价铬还原至三价，再使三价铬生成氢氧化铬沉淀，加入PAM使氢氧化铬沉淀絮凝，作二次处理后的废水回用。
其中主要污染物为氟和化学需氧量COD的含氟高的废水部分的处理回收方法和技术路线是：投入钙质原料，调节PH值，使氟离子生成相应不溶物，经助凝、絮凝、沉淀，使氟离子浓度降至20ppm左右，处理后废水部分回用；另一部分废水以改性活性碳与改性沸石复合进行二次处理，进一步脱除其中的氟、化学需氧量COD，随后部分回用，部分达标排放。
其中主要污染物为铝的低含氟废水部分的处理回收的方法和技术路线是：调节PH值，经助凝、絮凝、沉淀，使铝离子以氢氧化铝的形式沉淀，处理后废水大部分回用；另一部分废水以改性活性碳与改性沸石复合进行二次处理，进一步脱除其中的化学需氧量COD，随后回用。
综上所述，本发明根据铝型材生产中的每一道废水的PH值、所含离子种类等的不同，进行分流分类处理，处理后的废水达到了国家规定的排放标准。同时，实现了减排和废水回收再利用的环保生产要求。
具体实施方式
本发明的实施根据污染物的不同，将铝型材生产企业(采用含氟技术作表面处理)废水作分为三类，包括主要污染物为六价铬含铬废水、主要污染物为氟和化学需氧量COD高含氟的废水和主要污染物为铝低含氟废水，作分类分流处理。
(1)含铬废水处理
首先是进行废水收集，调节PH值，对收集后的废水进行六价铬还原至三价的化学反应，使三价铬生成氢氧化铬沉淀，再加入PAM使氢氧化铬沉淀絮凝，得到氟化钙沉淀，再进行泥浆浓缩、压滤，再作二次处理后的废水回用。工艺流程如图1所示。
(2)高含氟废水处理
投入钙质原料，调节PH值，使氟离子生成相应不溶物，经助凝、絮凝、沉淀，使氟离子浓度降至20ppm左右，处理后废水部分回用；另一部分废水以改性活性碳与改性沸石复合进行二次处理，进一步脱除其中的氟、化学需氧量COD，随后部分回用，部分达标排放。
(3)低含氟废水处理
调节PH值，经助凝、絮凝、沉淀，使铝离子以氢氧化铝的形式沉淀，处理后废水大部分回用；另一部分废水以改性活性碳与改性沸石复合进行二次处理，进一步脱除其中的化学需氧量COD，随后回用。
综合使用上述技术，使铝型材生产用水量由25m³/吨降至8m³/吨以下。