氧化鋁廠循環水處理工藝分析

（沈陽鋁鎂設計研究院有限公司，遼寧 沈陽 110001）

目前，國內部分氧化鋁廠仍然存在著較多難題，比如懸浮物高，易結垢；含堿高，會使堿耗增加；溫度高，對冷卻效果造成影響；因此，氧化鋁廠的循環水與其他行業的循環水相比，存在一定差別。通常情況下，循環水腫僅具備溫度高、含堿高、懸浮物高當中的兩高，所以，根據實際情況及現實需要，合理利用水質穩定法，可推動循環水的高品質利用，而針對生化氧化鋁所產生的循環水來講，其在具體水質上，往往是比較穩定的，在國內，仍然缺乏此方面的成熟、有效方法。文章就氧化鋁廠循環水的具體處理工藝作一探討。

1 氧化鋁廠循環水的基本特點及現狀分析

針對氧化鋁廠循環水而言，其以諸多工序作為主要服務對象，比如氫氧化鋁洗滌、蒸發、燒成等，除此之外，還有脫硅及赤泥洗滌等，但從根本上來講，多用于冷卻[1]。其中，針對蒸發工序方面來考量，針對其用水量而言，其在所有用水中的比重為60%～70%。氧化鋁廠循環水主要有如下典型特點：10～14上，水溫為35℃～46℃，下水溫為45℃～59℃；懸浮物區間400～600mg/L，峰值為5000mg/L；最小硬度為0，一般為7.5～14（CaCO3）mg/L。

基于水質的上述特點，使得循環上、下水管道存在比較嚴重的結垢情況。比如某鋁廠運營已有10年之久，其上水管最厚結垢＞40mm，而下水管＞150mm，在整個下水管道的斷面中，已經出現了比較典型的“卵形”；另外，諸如赤泥、料漿等懸浮物不斷在調節池中沉積，能夠用于調節的體積較少。需要指出的是，因結垢會減少循環下水管道輸水量，在檢查井內，水位明顯升高，針對此時的水力坡度來講，其大多對設計坡度予以替代，管道水位升高；而針對上游管段而言，其在具體的流速上，呈現顯著降低，加快結構[2]。

通過深入分析氧化鋁循環水所存在的各種問題，得出其主要有如下原因：其一，在整個系統當中，存在有諸多赤泥、礦漿等懸浮物；其二，系統當中存在有高堿度。

所謂堿法生產氧化鋁，從根本上來講，即為以堿對鋁土礦為對象，對其開展針對性處理，然后再以礦石當中的堿、氧化鋁為對象，使之發生反應，生成鋁酸鈉溶液。對于循環水來講，當其處于冷凝器當中，便能夠直接接觸含堿水蒸汽（循環母液中），所以，在整個循環過程中，通常情況下，會含有部分堿成分。氧化鋁循環水中之所以會出現結垢情況，主要因兩因素所致，其一，含堿，其二為懸浮物。

2 氧化鋁循環水處理方法

設計時，若存在比較低的懸浮物指標，那么在對循環上水的堿度進行設定時，以100mg/L為宜，懸浮物含量為125mg/L。經實踐得知，氧化鋁循環水管道之所以會出現結構情況，其中一個核心因素即為懸浮物控制不規范、不合理，水中有過高的懸浮物含量，受此影響，諸多含鋁化合物便會在管壁上不斷粘結，使管道結垢加重。針對氧化鋁循環水來講，其水質特點相近于轉爐除塵洗滌，另外，還相似于軋濁循環水，其去除的均為懸浮物。針對鋼鐵企業而言，通常情況下，其在對懸浮物進行分離、處理時，多選用的是沉淀分離法，而針對轉爐、高爐來講，則應用平流沉淀池來行此操作。

3 預沉工藝

（1）預沉工藝。在燒成窯附近，往往會存在著數量龐大的灰塵，針對此些灰塵來講，當其進入到循環回水中時，開展赤泥洗滌以及氫氧化鋁洗滌等工序，此時便會有料漿溢出；針對上述回水而言，如果無預沉措施，會在較短時間內升高循環回水中懸浮物，所以，在上述工序所產生的循環回水未至下水道前，先實施預沉操作，也就是分流“清濁”，截留懸浮物于源頭。在實施赤泥堆場沉操作時，因存在異重流等現象，能保持懸浮物含量的固定，即控制在200～1000mg/L，需將一級沉淀設置在堆場附近，并去除懸浮物，僅對上清液進行回用，保障懸浮物始終處于50～100mg/L區間內，針對沉下的泥，可重新返回堆場。

（2）計量槽。因循環水當中有著過高的懸浮物，且在具體的結垢性方面比較強，在此系統當中難以使用，因此，選用流量堰，比如巴氏計量，可以說是一種比較使用、有效的方法。而對于從冷卻塔流下且將要進入冷水泵之前，需先進行一次計量，以此為冷卻塔蒸發量的計算提供依據。

（3）快速混合工藝。在赤泥回水之前，或者是在新水流入到沉淀池前，利用管道混合器進行混合操作。通過此處理，便能夠使補水當中硬度值的大幅度降低，使其相比于循環水堿度值，始終保持偏低狀態，能夠有比較完整、細化的軟化反應，這樣能夠切實保證軟化的整體質量。

4 若干建議

（1）集中補水?；谡麄€循環水系統而言，為規避出現多點補水狀況，特別是不補薪水。由于水中含有一定量的堿，當遇到新水后，便會出現軟化反應，生成CaCO3，并沉淀。本文在平流沉淀池前，便進行補水，使沉淀池當中的CaCO3持續沉淀，且被去除。

（2）將部分檢查井封閉。針對檢查井，從根本上來講，即為人孔，在生產氧化鋁時，一般會有編織袋、石塊及磚塊等雜物，從檢查井中掉入回水管道內。對此，于易掉雜物地段，有選擇性的將部分檢查井封閉，并將隱蔽記錄做好，用于檢修。

（3）禁亂排堿液進循環下水。無論是事故狀態下的臨時排放，還是各種堿液的跑冒滴漏，比如母液、洗液等，均會將含有堿液體的水，向循環下水排放；基于此情況，此時的循環水量便會有失調發生，且進入雨排水管道，這樣一來，不僅會造成環境污染，而且還會造成生產損失。因此，需將此部分液體就地、就近回收，并對亂排堿液予以禁止。經相關實驗得知，如果循環水當中有過高的堿度（pH＞12），因提高了水的粘度，會使水中細小懸浮物長時間處于不沉淀狀態，進而對出水懸浮物造成影響。

5 結語

綜上，伴隨科學技術持續更新與完善，使得整個氧化鋁生產技術呈現出快速發展趨勢，在此背景下，人們對氧化鋁循環水的認知得到大幅提升與增強。本文基于當前生產實況，總結、剖析氧化鋁循環水的處理工藝方法，經實踐應用得知，此方法不僅簡單、實用，而且還高效、持久。