一种赤泥脱碱废水的处理方法与流程

本发明属于环保技术领域，特别涉及一种赤泥脱碱废水的处理方法。

背景技术：

赤泥是氧化铝工业排除的污染性废渣，每生产1t氧化铝约产出1.0-1.8t赤泥。目前大部分采取赤泥库(坝)湿法存放或脱水干化处理的方法，不仅侵占农田，存在溃坝隐患，而且赤泥中的碱将向地下渗透，造成地下水体和土壤污染；同时裸露赤泥形成的粉尘随风飞扬，污染大气，对人类和动植物的生存造成不良影响，恶化生态环境。

赤泥具有强碱性且成分与性质复杂，金属氧化物含量丰富较高。对于赤泥的综合利用的研究，主要集中在建筑材料、环境材料、有价金属的提取以及其他一些复合材料的制备，但赤泥废弃物的特点之一是排放量大，且综合利用率极低(10％左右)。随着我国氧化铝产量的逐年增长和铝土矿品位的逐渐降低，赤泥的年产量还将不断增加。将赤泥作为环境材料、对其有价金属进行提取及将之制备成复合材料，虽然附加值比较高，但对赤泥的消耗量非常小。鉴于赤泥的大排放量，将赤泥脱碱后进行土壤性能优化，使其达到复垦要求，才能真正实现环境友好，此方法的关键是解决脱碱废水的处理问题，不产生二次污染。

目前，鉴于赤泥脱碱会产生的大量低浓度废水，给废水再利用、再生或外排都造成较大困难，故大规模的赤泥脱碱未见报道，大量低浓度废水的产生制约着赤泥无害化、资源化利用的步伐。本发明在实现赤泥脱碱的同时，对脱碱废水进行一系列处理后，所得酸碱液全部回用于生产，所产生稀液可继续用于赤泥脱碱，完全实现了脱碱废水的零排放。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种赤泥脱碱废水的处理方法，实现赤泥脱碱处理和脱碱废水的零排放。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种赤泥脱碱废水的处理方法，其特征在于，赤泥经过脱碱得到脱碱赤泥和脱碱废水，调节所述脱碱废水的ph值，使得ph>11.8，然后进行微滤、超滤，所得滤液再经过电渗析增浓，对所述电渗析增浓工序获得的浓液采用双极膜电渗析制酸碱，所得的碱液用于氧化铝生产或脱碱废水的ph值调节，所得的酸液和稀液返回赤泥脱碱工序。稀液组分与前述电渗析增浓液的组分相同，其主要成分为na⁺和酸根离子，浓度较电渗析增浓液小，约是电渗析增浓液浓度的1/1000-1/100。

进一步的，赤泥经过so2、h2so4、hcl进行脱碱处理。

进一步的，赤泥在脱碱处理时加入mgcl2、cacl2、cao、mgo添加剂提高脱碱脱除率。

进一步的，赤泥脱碱时控制赤泥浆液整体ph值在1.0-3.0之间。

进一步的，通过加入naoh调节所述脱碱废水的ph值至11.8以上。

进一步的，在所述脱碱废水ph值达到11.8以上时，补充氯化镁或氧化镁，然后进行微滤，膜孔径＜0.45μm。膜孔径等于膜容许通过的最大离子半径。

进一步的，所述超滤采用中空纤维膜，膜孔径＜0.05μm，操作压力0.30-0.45mpa。

进一步的，所述的电渗析增浓工序采用均相膜电渗析增浓，增浓至na⁺浓度超过100g/l。na⁺浓度小于150g/l。

进一步的，增浓后所得的浓液，其主要成分为na⁺、k⁺、so4^2-、cl^-，其水质指标为水温5-40℃，耗氧量＜20mg/l，铁＜0.1mg/l，锰＜0.1mg/l，浊度＜1.0mg/l，mg、ca＜3.0mg/l，其他二价离子＜0.1mg/l，油含量＜0.1mg/l。

进一步的，经双极膜电渗析制酸碱工序，阳极室产物为naoh溶液,或naoh与koh混合溶液，浓度为8%-20%，阴极室产物为h2so4溶液或h2so4与hcl混合溶液，浓度为8%-20%。

有益效果：

本发明将赤泥脱碱废水经过ph调节、微滤、超滤、均相膜电渗析增浓及双极膜电渗析制酸碱等工序，最终从赤泥脱碱废水中制得较高浓度的酸液和碱液，产品及尾水根据水质不同分别回用于赤泥脱碱、氧化铝生产、废水处理等多个工序，对比现有工艺,本发明在实现赤泥脱碱的同时，所得酸碱液全部回用于生产，所产生稀液可继续用于赤泥脱碱，完全实现了脱碱废水的零排放，具有显著的环境效益。

附图说明

图1为本发明工艺流程示意图。

具体实施方式

一种赤泥脱碱废水的处理方法,先用so2、h2so4、hcl等酸性物质对赤泥泥浆进行脱碱处理，为保证脱碱效率可加入适量的mgcl2、cacl2、cao、mgo等添加剂，脱碱时要控制浆液整体ph值在1.0-3.0之间，避免过多金属离子进入溶液。得到脱碱废水后，先加入适量naoh调节赤泥脱碱废水的ph值至11.8以上，可补充适量氯化镁或氧化镁等镁剂，然后进行微滤，膜孔径＜0.45μm，接着采用中空纤维膜进行超滤，膜孔径＜0.05μm，操作压力0.30-0.45mpa。经前述处理的赤泥脱碱废水需经过均相膜电渗析增浓至na⁺浓度大于等于100g/l。电渗析增浓获得的浓液，采用双极膜电渗析制酸碱，阳极室产物为naoh溶液,或naoh与koh混合溶液，浓度为8%-20%，阴极室产物为h2so4溶液或h2so4与hcl混合溶液，浓度为8%-20%。电渗析增浓工序的稀溶液可返回赤泥脱碱工序使用。双极膜电渗析工序产生的稀溶液可返回赤泥脱碱工序使用。双极膜电渗析所制得的碱液可回用于氧化铝生产工序或脱碱废水的ph调节，双极膜电渗析所制得的酸溶液可回用于赤泥脱碱。

实施例1

a厂赤泥，先用so2对赤泥泥浆进行脱碱处理，同时加入适量的mgcl2以增加脱碱率，并控制浆液整体ph值在1.0-3.0之间。得到脱碱废水后，先加入适量naoh调节赤泥脱碱废水的ph值至11.8以上，补充适量氧化镁，然后进行微滤，膜孔径＜0.45μm，接着采用中空纤维膜进行超滤，膜孔径＜0.05μm，操作压力0.30mpa。经前述处理的赤泥脱碱废水经均相膜电渗析增浓至na+浓度110g/l，35v，操作电流≤20a/m²，工作水温35℃。电渗析增浓获得的浓液，采用双极膜电渗析制酸碱，阳极室产物为naoh与koh混合溶液，浓度为15%，阴极室产物为h2so4与hcl混合溶液，浓度为14%。电渗析增浓工序的稀溶液返回赤泥脱碱工序使用。双极膜电渗析工序产生的稀溶液返回赤泥脱碱工序使用。双极膜电渗析所制得的碱液回用于氧化铝生产工序和脱碱废水的ph调节，双极膜电渗析所制得的酸溶液回用于赤泥脱碱，整个工艺实现废水零排放。

实施例2

b厂赤泥先用h2so4对赤泥泥浆进行脱碱处理，为保证脱碱效率，加入了适量cao，并控制浆液整体ph值在1.0-3.0之间。得到脱碱废水后，先加入适量naoh调节赤泥脱碱废水的ph值至11.8以上，补充适量氧化镁剂，然后进行微滤，膜孔径＜0.45μm，接着采用中空纤维膜进行超滤，膜孔径＜0.05μm，操作压力0.40mpa。经前述处理的赤泥脱碱废水需经过均相膜电渗析增浓至na⁺浓度为105g/l,40v，操作电流≤20a/m2，工作水温40℃。电渗析增浓获得的浓液，采用双极膜电渗析制酸碱，阳极室产物为naoh与koh混合溶液，浓度为8%，阴极室产物为h2so4溶液，浓度为8%。电渗析增浓工序的稀溶液返回赤泥脱碱工序使用。双极膜电渗析工序产生的稀溶液返回赤泥脱碱工序使用。双极膜电渗析所制得的碱液回用于氧化铝生产工序和脱碱废水的ph调节，双极膜电渗析所制得的酸溶液回用于赤泥脱碱。

实施例3

c厂赤泥hcl对赤泥泥浆进行脱碱处理，加入适量的cacl2，并控制浆液整体ph值在1.0-3.0之间。得到脱碱废水后，先加入适量naoh调节赤泥脱碱废水的ph值至11.8以上，补充适量氧化镁，然后进行微滤，膜孔径＜0.45μm，接着采用中空纤维膜进行超滤，膜孔径＜0.05μm，操作压力0.45mpa。经前述处理的赤泥脱碱废水需经过均相膜电渗析增浓至na⁺浓度120g/l,44v，操作电流≤20a/m²，工作水温35℃。电渗析增浓获得的浓液，采用双极膜电渗析制酸碱，阳极室产物为naoh与koh混合溶液，浓度为20%，阴极室产物为hcl溶液，浓度为20%。电渗析增浓工序的稀溶液返回赤泥脱碱工序使用。双极膜电渗析工序产生的稀溶液返回赤泥脱碱工序使用。双极膜电渗析所制得的碱液回用于脱碱废水的ph调节，双极膜电渗析所制得的酸溶液回用于赤泥脱碱。