申请日2000.05.11
公开(公告)日2000.11.15
IPC分类号C02F1/52
摘要
本发明公开了一种铝用阳极焙烧烟气淋洗废水处理及利用,采取将石灰粉或生石灰加入阳极焙烧废水中,经搅拌、反应,再加入絮凝剂澄清;澄清后的含碱废水用于对焙烧烟气的淋洗。本发明用石灰粉替代氯化钙处理废水,降低了废水处理的成本,经过处理后的废水中含有大量的由石灰粉释放出来的碱,处理后的含碱废水可回收利用,用于烟气淋洗,减少了液碱的购置费,从而实现了废水的再利用,减轻了对环境的污染。
摘要附图
权利要求书
1、一种铝用阳极焙烧烟气淋洗废水处理及利用的方法，其特征在于：
a、将石灰粉或生石灰加入阳极焙烧废水中，经搅拌、反应，再加入絮凝剂澄 清;
b、澄清后的含碱废水用于对焙烧烟气的淋洗。
说明书
铝用阳极焙烧烟气淋洗废水处理及利用
本发明涉及一种碳素生产过程中烟气淋洗废水的处理方法，尤其是一种铝用阳 极焙烧烟气淋洗废水处理及利用。
铝用碳素阳极的生产原料主要为石油焦、改质沥青，生产过程中还要加入一定 量的残阳极。石油焦经过煅烧与改质沥青及粉碎后的残阳极混捏成型，经过高温焙 烧、组装工序后，成为合格的铝用碳素阳极。
在阳极焙烧过程中，要产生大量的烟气，烟气中含有粉尘、二氧化硫、沥青烟 及氟化氢等有害物质。国内外处理这种烟气的方法有两种：干式处理和湿式处理。
干式处理分黑法和白法两种。
黑法的基本过程为：将焦粉加入烟管中，焦粉吸咐烟气中的有害气体，通过布 袋收尘器将焦粉回收，同时对烟气中的粉尘进行净化，净化后的烟气排入空气中。 该法的优点：对粉尘和沥青的处理效果较好。该法的缺点：对二氧化硫、氟化氢的 处理效果较差，并且要使用大量的焦粉。
白法的基本过程为：将氧化铝加入烟管中，氧化铝吸咐烟气中的有害气体，通 过布袋收尘器或电收尘器将氧化铝回收，回收的氧化铝用于炼铝，净化后的烟气排 入空气中。该法的优点：对粉尘、氟化氢、沥青烟、二氧化硫都有一定的处理效果。 该法的缺点：要使用大量的氧化铝粉，用回收的氧化铝炼铝，在炼铝的过程中有关 物质释放出来后，产生二次污染。
湿式处理的基本过程为：先用碱水(主要含NaOH)淋洗烟气，再通过湿式电收尘 器对烟气进行二次净化，净化后的烟气排空，对淋洗后的废水进行处理。该法的优 点：对烟气中的粉尘、二氧化硫、沥青烟、氟化氢都有较好的净化效果。该法的缺 点;烟气经淋洗后，带来了废水问题。
淋洗烟气的废水中含有粉尘、COD、F-、SO32-、CO32-等污染因子。目前处理 废水的方法为，在废水中加入商品氯化钙(CaCl2·2H2O)，生成沉淀物质，加入 PAM(聚丙烯酰胺)的絮凝剂加速沉淀，通过共沉淀作用，可去除废水中的粉尘等有 害物质。化学反应可表述为：
Ca2++CO32-=CaCO3↓
Ca2++SO32-=CaSO3↓
Ca2++2F-=CaF2↓
该法的优点：氯化钙活性高，反应速度快，处理粉尘、F-、SO32-、CO32-的效 果好，该法的缺点：废水处理成本较高，达到15-30元/m3-废水，该方法对COD处理 效果较差，处理后的废水COD值不能达到国家排放标准，若废水再利用，由于废水 中含有大量的Cl-、Na+，产生腐蚀管路、盐类结晶、废水比重过大，在废水处理时 沉淀沉降困难等问题。
本发明的目的是提供一种用石灰粉替代氯化钙处理废水，降低废水处理成本， 实现废水的再利用，减轻环境污染的铝用阳极焙烧烟气淋洗废水处理及利用。
本发明采取的技术方案是：将石灰粉或生石灰加入阳极焙烧废水中，经搅拌、 反应，再加入絮凝剂澄清;澄清后的含碱废水用于对焙烧烟气的淋洗。
本发明用石灰粉替代氯化钙处理废水，降低了废水处理的成本，经过处理后的 废水中含有大量的由石灰粉释放出来的碱，处理后的含碱废水可回收利用，用于烟 气淋洗，减少了液碱的购置费，从而实现了废水的再利用，减轻了对环境的污染。
本发明的原理是：
a、石灰粉遇水生成氢氧化钙
CaO+H2O=Ca(OH)2
b、氢氧化钙微溶于水
Ca(OH)2=Ca2++2OH-
c、与废水中的阴离子反应
Ca2++SO32-=CaSO3↓
Ca2++CO32-=CaCO3↓
Ca2++2F-=CaF2↓
经过以上处理过程后，废水中含OH-，可去烟气淋洗系统中再利用，废水中的 COD则不作处理，使其在淋洗吸咐及废水处理过程中自然达到平衡。
本发明的工艺：
直接将石灰粉或生石灰加入阳极焙烧废水中，经过搅拌、反应，在废水中加入 絮凝剂，澄清后废水去烟气淋洗系统。
废水处理工艺流程见附图1。
将废水注入反应槽，在反应槽中添加石灰粉，经过搅拌、反应，再将废水注入 沉降槽，在沉降槽中加入絮凝剂，污泥通过沉降槽底部排出，澄清的含碱废水回流 程中循环使用。
本发明的工艺条件：
a、常温下进行，
b、石灰粉的加入量为15-50kg/m3废水，
c、絮凝剂的用量为：5-20g/m3废水。
在生石灰破碎、皮带输送过程中要产生大量的粉尘，通过布袋收尘器将粉尘收 集下来而得到石灰粉，石灰粉的主要成份为氧化钙。加石灰粉的主要目的是;可综 合利用收尘石灰粉;与使用生石灰比较，减少了化灰这一环节，且不会产生化灰渣; 废水对石灰粉具有良好的润湿作用，消化及去污化学反应速度快，不会堵塞泵及管 路，也可以用生石灰的化灰水(浆)来代替石灰粉。
絮凝剂选用PH=13-14左右，有较好的絮凝效果，如AN980(化学名为：聚丙烯 酰钠)。
该废水处理方法对CO32-、HCO3-、SO32-、F-、悬浮物有较好的处理效果，处 理效率分别达到91.7%、99.6%、95%、92.7%、84.9%，处理后的废水循环使用， 基本可满足烟气淋洗的要求，减少了废水外排。在废水处理成本计算上，由于石灰 粉是一种价廉易得的物质，石灰粉、絮凝剂和动力的消耗，合计2-4元/m3废水，废 水经石灰粉处理后回收碱，折合6-10元/m3废水，除去成本，还略有获利。见表1。 表1 废水处理前后情况 项目 处理前 平均值 处理后 平均值 单位 处理效 率(%) pH 6.45-8.48 7.88 12.52-13.7 13.1 悬浮物 683-2589 1589.8 91-409 240 mg/l 84.9 F- 423-1212 767.6 19.03-107.9 55.4 mg/l 92.7 SO32- 1447.2 172 mg/l 95 HCO3- 732 2.5 mg/l 99.6 CO32- 1892.4 156 mg/l 91.7 碱度 3.26-5.5 4.6 kg/m3- 废水
注：HCO3-、CO32-以碳酸钙计，碱度以氢氧化钠计