盐酸生产氧化铝工艺经过溶出、洗涤、过滤、除杂、结晶等工序，使溶液中的铝几乎全部以很纯的AlCl3·6H2O析出。经洗涤后的AlCl3·6H2O在1373～1473K温度下煅烧可得到纯度比拜耳法还高的氧化铝成品和可再生盐酸的含HCl气体。在此法中，盐酸无须再生便可循环使用。当用盐酸法来处理煤矸石一类的高硅含铝原料制取氧化铝时，其耗能仅为拜耳法的两倍，Al2O3回收率可达90%。产出的AlCl3·6H2O也可直接用来制造高效能的净水剂———无机高分子絮凝剂碱式氯化铝。该工艺具有流程短、成本低、技术条件宽泛、盐酸可循环利用、环保等特点。各工序产生的废水大部分可以回收利用，剩余生产废水利用物理、化学的水处理方法及膜分离法处理，处理技术比较简单、成熟，高盐水对环境污染程度低。
1、盐酸生产氧化铝工艺技术中废水的来源及特征
1.1 废水产排情况(见表1)
1.2 盐酸生产氧化铝工艺水体污染物分类
通过表1分析，按照工艺流程各工序产生的工业废水主要归纳为两大类：
简单废水：包括(1)二次汽冷凝水。(2)碱吸塔排水。(3)循环水站过滤器反冲洗废水、排污废水。(4)化验排污废水。(5)软化高盐水。
复杂废水：包括(6)树脂洗脱水。(7)蒸后母液。其余废水量少，有的系统直接利用。
2、盐酸生产氧化铝工艺技术中废水的治理原则及方法
2.1 治理原则
(1)严格遵循《中华人民共和国环境保护法》和国家、地方现行有关环境保护法律、法规，认真贯彻执行国家有关产业发展政策和地方区域规划。
(2)认真贯彻执行“清洁生产”、“循环经济”、“污染源达标排放”、“污染物排放总量控制”等环境保护政策和法规。
(3)能利用尽量回收利用，近“零排放”的治理原则。
2.2 水污染物治理方法
盐酸生产氧化铝工艺生产用水遵循循环利用和梯级利用的原则，对生产环节产生的水尽量进行再利用。如，设备冷却用间接循环冷却水，水未接触物料，未受到污染，经过循环水站冷却、旁滤等处理后循环使用。一次冷凝水和HCl废气洗涤水均返回生产系统作为补充水利用，氧化铝中试线的白泥洗涤水返回上级洗涤及配料，白泥利用的二次压滤液返回一次洗涤制浆、脱水压滤液返回二次洗涤制浆。对不能利用的废水进行收集后统一处理，废水主要来自循环水站排污水、氧化铝、白泥利用生产、部分公辅设施产生的废水。该工艺排放的水污染源、污染物及控制措施如下：
2.2.1 氧化铝生产线
(1)蒸发浓缩产生的二次冷凝水(设计110t/d)：温度较高(40℃～65℃)，溶解性固形物含量较少，含少量HCl。部分送酸吸收工段作吸收液，其余送中水回用系统进行处理。
(2)氧化铝焙烧烟气酸吸收的碱洗水(设计10t/d)，含NaOH、NaCl和少量SS，经沉淀后循环利用，定期进行更换，更换下来的碱洗废液送中水回用系统进行处理。
(3)循环水废水(设计300t/d)：中试厂循环水系统产生的悬浮物较高的外排废水，pH值7左右。
(4)软化高盐水(设计50t/d)：制备软化水产生的高盐水，含有较多溶解固形物。
(5)化验、检修等过程中产生的少量零星废水，含HCl、Fe3+、Al3+和SS，送中水回用系统进行处理。
2.2.2 白泥利用生产线
(1)白泥一次压滤滤液含NaCl、NaOH，采用超滤+反渗透进行处理，处理后的水达到生产回用标准后返回工艺系统，浓盐水送露天煤矿排土场洒水抑尘。
2.2.3 其他
冲洗地坪水，含SS，送中水回用系统进行处理。
化验室产生零星废水，送中水回用系统进行处理。
2.2.4 生活废水
含SS、COD、BOD、氨氮、油脂等，收集后送提升泵站潜污泵提升后送准能矸石电厂生活污水处理站进行处理。
循环水站旁滤产生的含SS废水送中水回用系统进行处理，软化水设备产生的再生废水送中水回用系统进行处理。
设计中水回用处理系统，采用超滤+反渗透处理+浓水反渗透处理工艺，处理量为470t/d，处理后的水达到生产回用标准后返回工艺系统，浓盐水送露天煤矿排土场洒水抑尘。
中水回用处理工艺流程介绍(见图1)。
中水回用处理系统包括中和、混凝、沉淀、过滤、超滤、低压反渗透、浓水反渗透等主设备及水泵、加药装置等附属设施。采用超滤+反渗透处理+浓水反渗透处理工艺。工艺流程为：碱吸收塔水、二次汽冷凝水等先进入冷凝水池，通过泵打入中和反应池，加碱中和以后，pH值大约在7的中性废水进入循环水池。循环废水和软化高盐水直接进入循环水池。循环水池的水通过泵打入一体化沉淀器，沉淀后的水通过两级过滤以后，进入反渗透系统，经过两级反渗透完的清水直接回用，高盐水达标后送至露天矿洒水抑尘。经过一体化沉淀器以后的污泥进入污泥浓缩池，通过污泥螺杆泵，打到压滤机，压成的滤饼外运至矸石电厂粉煤灰场堆存。
2.3 主要构筑物
(1)两级中和反应器长*宽*高=6m*3m*3.5m，有效容积为16m3，A3钢衬胶(PE)。
(2)pH调节池为钢筋混凝土结构(FRP防腐)，带有絮凝搅拌机。
(3)一体化预沉淀器YCQ-15，长*宽*高=6m*3m*3.5m，流量Q=15m3/h，碳钢防腐。
(4)储泥罐V=24m3，长*宽*高=3m*3m*3.5m，带有机械搅拌机。
(5)板框压滤机BAY40/800A=40m2，N=1.5KW。
3、盐酸生产氧化铝工艺技术中废水的治理标准及效果
3.1 水污染物的排放执行如下标准
外排水满足《铝工业污染物排放标准》(GB25465-2010)一级标准及修改单、《污水综合排放标准》(GB8978-2002)标准。回用水质符合《城市污水再生利用-工业水水质》(GB/T19923-2005)中相关标准(见表2)。
3.2 水污染物的治理效果
3.2.1 运行效果及经济分析
3.2.1.1 运行效果
中水回用系统投产后运行逐渐趋于稳定，指标能够满足控制标准(见表3)。
3.2.1.2 废水处理效果
运行过程中监测点位及监测值见表4。
由监测结果可以看出整个系统处理效果良好，出水各项指标达到了《铝工业污染物排放标准》(GB25465-2010)中规定的一级标准，《污水综合排放标准》(GB8978-2002)标准。回用水质符合《城市污水再生利用-工业水水质》(GB/T19923-2005)中相关标准。
4、风险分析
4.1 事故排水
4.1.1 中水回用系统故障事故排水
为了避免中水回用系统发生故障引起污水事故排放，该项目在厂区内设置有事故池，事故发生后废水排至事故池内储存，待中水回用系统正常运行后通过泵机将废水返回中水回用系统处理达标后回用。中水回用系统设计处理能力为470m3/d，存储时间按8小时考虑，事故池容积应大于157m3。
该项目厂区事故池设计尺寸为9×16×4m，有效容积为300m3。可见，在中水回用系统发生故障时，事故池的设置能够满足事故排水要求，将不会对周围地表水环境造成污染影响。
4.1.2 生产工艺槽罐酸性物料泄露事故排水
为避免该项目主厂区生产工艺槽罐泄露以及生产过程中跑、冒、滴、漏形成的酸性废水和车间排出的含酸废水引起废水事故排放，该项目主厂区设有全厂事故池、中和池。
当槽罐发生事故时，酸性物料排入事故池内储存，最终通过液下泵将物料返回生产工艺流程。根据工程分析，生产工艺槽罐溶出浆液量最大为5.5m3/h，存储时间按8小时考虑，事故池容积应大于44m3。该项目全厂事故池设计有效容积为300m3，能够满足生产工艺槽罐泄漏事故排水要求。
生产过程中跑、冒、滴、漏形成的酸性废水及生产车间排出的含酸废水排入中和池内，经中和后排入中水回用系统处理。由于生产过程跑、冒、滴、漏形成的酸性废水及生产车间排出的含酸废水水量均较小，中和池设计尺寸为8.4×10×4m，有效容积为100m3，能够满足跑、冒、滴、漏以及车间含酸废水排放要求。
由上述分析可知，中试项目事故池、中和池以及中水回用系统生产水调节池的设置满足事故排放要求，将不会对周围地表水环境造成污染影响。
4.2 主要环保措施技术论证
该项目生产用水遵循循环利用和梯级利用的原则，对生产环节产生的水尽量进行再利用，如设备冷却用间接循环冷却水，水未接触物料，未受到污染，经过循环水站冷却、旁滤等处理后循环使用。一次冷凝水和HCl废气洗涤水均返回生产系统作为补充水利用，氧化铝生产线白泥洗涤水返回上级洗涤及配料。对不能利用的废水收集后送中水回用系统，处理达标后作为循环水补充水回用。
正常工况下，全厂产生的生产废水经中水回用系统反渗透处理后回用，反渗透处理系统产生的浓盐水通过管道送往露天矿排土场洒水抑尘，不向水环境排放。当反渗透水处理系统出现故障的情况下，废水排入事故池，也不向水环境排放水污染物。
实践证明，该项目采用的水处理措施是国内氧化铝企业普遍采用的行之有效的方法，可使处理后的废水满足《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)中循环冷却系统补充水水质的要求，从国内现有使用该处理工艺的厂家水质监测结果看，处理后水质完全可满足回用水水质要求，可回用于氧化铝生产系统。
5、结语
该项目产生的各类生产废水在试验阶段通过有效的监测，送往中水回用系统处理后回用水满足循环水系统补水水质要求，用于转机冷却使用，大大减少工业水消耗量。反渗透处理系统产生的浓盐水通过管道送往露天煤矿排土场洒水抑尘。生活污水经管道收集后送准能矸石电厂生活废水处理站进行处理，均不向水环境排放。水处理系统运行稳定，各段出水水质都满足下一段入口水质要求，运行成本低。系统采用集中控制，设施安装简单，便于操作。而且考虑了中水回用系统设备故障时，生产废水的应急贮存措施，设计比较合理。(来源：神华准能资源综合开发有限公司)