劉熙華

（韶關市文祺管理咨詢有限公司 廣東韶關 512029）

1 當前廢液處理存在的問題

（1）腐蝕箔生產線表面處理工序產生的含鋁鹽酸廢液，目前與其他酸性廢水一起經污水處理站中和處理后達標排放，沒有考慮含鋁鹽酸廢液的綜合利用和氯化物減量化，造成了資源浪費，加重了環(huán)境負荷。

（2）腐蝕箔生產線表面清洗工序中產生含硝酸約2%的清洗廢水，目前與其他酸性廢水一起經污水處理站中和處理后達標排放，提高了后續(xù)廢水脫氮難度，增加了廢水處理成本，廢水分質處理節(jié)約成本潛力巨大。

（3）污水處理站現有生化處理能力不足、處理工藝不夠完善，目前含大量硫酸和鋁離子的酸性廢液直接利用石灰乳一步中和至pH=7，產生大量的石膏渣。由于品位低，目前石膏渣綜合利用途徑受到限制，僅作為普通建材輔料出售，造成資源浪費，經濟效益低下。

2 廢液綜合利用措施方案

為了配合現有和今后一定時期內產業(yè)升級的需要，補齊廢液綜合利用及廢水處理短板，實現綠色發(fā)展，提出以下三種廢液綜合利用措施方案。

2.1 新增MVR蒸發(fā)濃縮器

相比較而言，MVR 蒸發(fā)器具備降膜蒸發(fā)器之所長，能夠基于產品濃度要求來進行分段蒸發(fā)，換言之，若首次經過效體的產品未滿足實際濃度要求，則離開效體后，產品會經由效體下部真空泵，然后把產品于效體外部管路抽到至上部，再重新經由效體，如此反復來滿足實際濃度要求。另外，效體內部細管中是產品，外部則是蒸汽，產品在進行流動時因管內面積增大，產品會以膜狀進行流動，受熱面積增加，借助真空泵形成負壓于效體內，降低產品水沸點。同時，可以對蒸汽加以有效利用，滿足節(jié)能要求。

含鋁鹽酸廢液總酸度2.8～2.9N，游離酸1.7～1.8N，鋁離子1.1～1.2N，主要成分是鹽酸和氯化鋁，雜質為硫酸根。MVR 蒸發(fā)濃縮器處理含鋁鹽酸廢液，是根據含鋁鹽酸廢液的物理特性及在水中溶解度的規(guī)律，采用蒸汽間接加熱、負壓蒸發(fā)濃縮工藝，蒸發(fā)產生的氣體經冷凝器冷凝成為蒸發(fā)冷凝液進入后處理工段，含鋁鹽酸廢液經蒸發(fā)濃縮使廢酸液達到所需濃度的工藝，見圖1 所示為MVR 蒸發(fā)濃縮器設備連接示意圖。通過MVR 蒸發(fā)濃縮器，含鋁鹽酸廢液經濃縮后變?yōu)槁然X和鹽酸溶液，鹽酸溶液可回收利用作為腐蝕生產線的原材料使用，氯化鋁可外賣給生產PAC 凈水劑的企業(yè)。MVR 蒸發(fā)濃縮器具有低能耗、低運行費用；占地面積小；公用工程配套少，工程總投資少；運行平穩(wěn)，自動化程度高；工藝簡單，實用性強，部分負荷運轉特性優(yōu)異等眾多優(yōu)點，目前國內外企業(yè)蒸發(fā)新領域應用十分廣泛。

圖1 MVR蒸發(fā)濃縮器設備連接示意圖

2.2 新建電滲析裝置

電滲析作為一項膜分離技術，具體來說就是借助于直流電場作用，將溶液帶電離子定向遷移并選擇性透過離子交換膜，從而達到將其去除的目的。在這一過程中，起到主要推動作用的是電位差，而這一物理化學過程主要所借助的是陰陽離子交換膜對離子的選擇透過性。在相關實踐工作中，諸如鹽濃縮、海水淡化等，都是借助于該原理。

本方案采用二級串聯(lián)的電滲析裝置，含硝酸約2%的清洗廢水的TDS：2000mg/L，經過電滲析脫鹽到淡水TDS<100mg/L，濃水濃縮質量分數約2%，電滲析產出的淡水返回原工序作為清洗水使用，電滲析濃水返回硝酸銨鈣復合肥生產車間作原料，實現濃水和淡水分離不會出現鹽分和污染物濃度積累影響重復利用的情況，見圖為電滲析工藝流程圖。

圖2 電滲析工藝流程圖

2.3 改造污水處理站

（1）改造石膏利用系統(tǒng)，提高石膏產品的品位。本次改造通過改進現有的酸性廢液處理工藝，將一段式沉淀改為分段中和沉淀的方式，將其中的大部分石膏分離出來，再通過楔型空心槳葉干燥機進行干燥脫水至30%以下，實現石膏產品的品位的升級，使廢液得到更有效利用，并通過石膏產品品位的升級取得更好的經濟效益。

（2）新增預脫硝+A2O 工藝生化系統(tǒng)，提高污水處理站的生化處理能力?！邦A脫硝+A2O 工藝”實際上是A2O 工藝的改良版：在“先內（碳）后外（碳）”原則的基礎上，基于固有低碳源條件，改進工藝運行，讓總氮可通過細胞合成并盡可能反硝化轉化為氮氣得以去除。

為了達到最佳的污水處理效果，在增加中段區(qū)域曝氣量的同時，將好氧區(qū)前段和末段的曝氣量降至最低，如果好氧區(qū)末段的溶氧控制在1-4mg/L 范圍之內，就需要適當加大混合液，使內回流量增至200%，反之則應該及時關閉內回流，避免影響好氧區(qū)污水處理能力，其主要目的表現在以下幾點：

①降低終沉池入口處的溶解氧值，會減少反硝化污泥上浮現象的發(fā)生，使總氮得到有效去除。

②如果適當調整出水端的氨氮值，不僅會提升反硝化效果，還有助于提高去除總氮的效率。

③可以更好的分配污水中碳源等物質，從根本上發(fā)揮出預脫硝效果。

④好氧區(qū)末段的溶氧控制在1mg/L 范圍內時，在加大混合液內回流量后，就可以為反硝化提供良好的環(huán)境。

⑤在好氧區(qū)的中段，分解存在的有機污染物，既能夠提高分解效果，還可以合理控制溶氧。

⑥為了減少溶解氧對反硝化的影響，應調整好氧區(qū)末段的溶解氧值。

圖3 預脫硝+A2O工藝流程圖

⑦將前段保持在缺氧的狀態(tài)中，適當延長缺氧的區(qū)域以及硝化的時間。

通過適當延長缺氧段、縮短好氧段、降低好氧區(qū)前段及末段溶解氧值濃度等工藝技術手段優(yōu)化運行后，能有效提高生物脫氮效率，保證污水處理站出水總氮穩(wěn)定達標排放。

3 廢液綜合利用效果分析

通過電極箔廢液綜合利用諸項措施方案的實施，補齊了某電極箔生產企業(yè)電極箔廢液綜合利用的短板，有利于該企業(yè)提高廢液資源化綜合利用水平，具體體現為兩點：

（1）大幅削減了水污染物的排放量。含鋁鹽酸廢液的資源化利用，每年可減少流域氯化物入河排放量15000 噸，可以明顯改善納污水體的環(huán)境質量；含硝酸約2%的清洗廢水的收集、處理和回收利用，每年可減少總氮的減排量達到700 噸，實現了該企業(yè)外排廢水總氮長期穩(wěn)定排放的目標。

（2）在電極箔廢液綜合利用措施方案的實施的過程中產出了石膏、氯化鋁溶液等副產品，優(yōu)質石膏年產能可達50000噸，有效地提高了企業(yè)的經濟效益，帶動了當地相關行業(yè)的發(fā)展。

結語

通過以上分析能夠看到，電極箔生產企業(yè)隨著產能的不斷擴大，也給社會帶來了更大的資源消耗。目前，電極箔行業(yè)在廢液的綜合利用、清潔生產等方面的水平還不夠高，通過在某電極箔生產企業(yè)推行電極箔行業(yè)廢液的綜合利用技術，既解決了該企業(yè)在生產過程中的環(huán)保問題，提高了資源綜合利用能力和清潔生產水平，為該企業(yè)以后的產業(yè)擴大和轉型升級打下堅實的基礎，也為社會上其他行業(yè)的企業(yè)走清潔生產路線樹立了良好的典范。