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铝工业废水零排放水质稳定技术研究

作　者: 朱亚平
导　师: 张玉先
学　校: 同济大学
专　业: 市政工程
关键词: 挂片试验管道结垢硫酸根处理石灰乳除氟水量平衡
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

工业化发展使水资源日趋紧张，合理重复用水成为解决水源紧张的重要途径。为缓解用水紧张，同时减轻环境污染，已有不少工业企业实施废水零排放工程。中铝贵州分公司(以下简称贵铝)在铝生产加工行业中率先实施了工业废水零排放。贵铝水处理系统主要分三部分：氧化铝水处理系统、热电水处理系统和动力厂(东片区)水处理系统。废水零排放实施后，生产废水全部处理回用，随后原有水质出现结垢腐蚀等不稳定状况，同时原有水平衡系统失衡。本课题的研究目的即通过对贵铝再生水水质的分析和试验研究，揭示影响系统水质稳定的因素，提出各部分水质稳定控制方案并进行试验验证，同时采取措施使全厂水量达到平衡，确保生产长期稳定正常运行。水质数据分析和管道挂片试验结论确定氧化铝厂水质危害在管道结垢，热电厂水质危害在管道腐蚀，动力厂水质无明显腐蚀结垢现象。氧化铝管道结构控制方案为将东水补充水集中补于氧化铝平流沉淀池前，与氧化铝废水一并加药处理。试验确定混凝剂为PAC，投量6mg／L；助凝剂为硅铝酸钠，投量为10mg／L；反应时间为60S，沉降时间为30min。在此基础上对原平流沉淀池进行工艺改造，前段改为微涡反应区，后段设置斜板沉淀墙。热电厂水质分析显示热电再生水含高浓度的腐蚀性硫酸根，热电排渣水对管道也有较大的破坏磨损作用。因热电厂已着手进行新工艺改造从源头上消除硫酸根，因而处理目标定位为确保热电水质两年内不恶化。试验确定处理方案为将热电再生水回用冲灰，再处理冲灰水，达到将硫酸根化为沉淀去除的目的。动力厂再生水水质相对良好，仅氯离子含量较高。高浓度的氯离子由碳素厂一焙烧废水除氟处理使用氯化钙引起。确定改用石灰乳代替氯化钙除氟，原料石灰乳由氧化铝厂提供，来源方便可靠，处理费用也随之降低。试验结果显示方案可行，生产运行中石灰乳投量为20t／d，氟去除率达到80％以上。零排放实施后，全厂系统水量需要重新分配，达到平衡优化。根据各厂区水量变化，采取东水西调措施，将东片区再生水补充到氧化铝厂再生水中回收利用。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-12
第1章引言  12-15
  1.1 课题研究背景  12-13
    1.1.1 概述  12-13
    1.1.2 课题的提出  13
  1.2 主要研究内容  13-15
    1.2.1 氧化铝再生水结垢试验研究  14
    1.2.2 热电再生水腐蚀控制试验研究  14
    1.2.3 炭素焙烧废水处理试验研究  14
    1.2.4 水量平衡  14-15
第2章理论基础  15-38
  2.1 水质稳定概述  15-21
    2.1.1 水质稳定原理  15-16
    2.1.2 敏感指标对水质稳定的影响  16-21
  2.2 结垢腐蚀控制概述  21-30
    2.2.1 循环再生水系统结垢控制  21-26
    2.2.2 循环再生水系统腐蚀控制  26-30
  2.3 挂片试验基本内容  30-35
    2.3.1 实验目的  30-31
    2.3.2 试剂和材料  31
    2.3.3 试验方法  31-33
    2.3.4 试验步骤  33-34
    2.3.5 数据与计算  34-35
  2.4 平流沉淀池的斜管改造  35-36
    2.4.1 平流沉淀池  35
    2.4.2 斜管斜板改造  35-36
  2.5 腐蚀性水质处理  36-37
  2.6 水量平衡  37-38
第3章试验方法  38-42
  3.1 腐蚀/结垢挂片试验  38-39
    3.1.1 原水水质  38-39
    3.1.2 试验检测项目  39
  3.2 氧化铝再生水稳定控制试验  39-40
    3.2.1 原水水质  39
    3.2.2 试验目标与方法  39-40
  3.3 热电再生水稳定控制试验  40-41
    3.3.1 原水水质  40
    3.3.2 试验目标与方法  40-41
  3.4 炭素废水稳定处理试验  41-42
    3.4.1 原水水质  41
    3.4.2 试验目标与方法  41-42
第4章试验结果分析与水质稳定方案设计  42-65
  4.1 腐蚀/结垢挂片实验结果分析  42-45
    4.1.1 试验报告  42-44
    4.1.2 结果分析  44-45
  4.2 氧化铝再生水稳定方案  45-56
    4.2.1 垢样分析  47-49
    4.2.2 混凝试验  49-52
    4.2.3 工程改造  52-56
    4.2.4 方案设计  56
  4.3 热电再生水水质稳定工程改造  56-60
    4.3.1 水质分析  56-57
    4.3.2 方案设计  57-60
  4.4 炭素焙烧废水水质稳定工程改造  60-65
    4.4.1 水质分析  60
    4.4.2 结果与讨论  60-63
    4.4.3 方案设计  63-65
第5章废水零排放研究  65-72
  5.1 水量平衡  65-68
    5.1.1 水量平衡背景  65
    5.1.2 水量平衡方法  65-66
    5.1.3 东水西调流程图  66-67
    5.1.4 全厂零排放水量平衡图  67-68
    5.1.5 东水西调的意义  68
  5.2 废水零排放  68-72
    5.2.1 零排放实施方案和工作内容  68-69
    5.2.2 零排放实施意义  69-72
第6章结论与建议  72-76
  6.1 结论  72-73
    6.1.1 挂片试验总结  72
    6.1.2 氧化铝再生水结垢控制  72-73
    6.1.3 热电再生水硫酸根控制  73
    6.1.4 炭素焙烧废水控制  73
    6.1.5 水系统的平衡与调配  73
  6.2 建议  73-76
致谢  76-77
参考文献  77-79
附录A 贵铝氧化铝平流沉淀池改造示意图  79-80
个人简历在读期间发表的学术论文  80

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