铝冶炼及加工工业的废水处理

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一、铝冶炼及加工工业废水概况如何？

铝的冶炼、氧化铝生产或铝制品加工工艺过程中会产生大量的废水污染环境，主要的污染物是悬浮物和化学耗氧量。例如，某氧化铝生产厂每天用水量是十几万吨，每吨氧化铝需新鲜用水量17.0t。还有报道在铝加工工艺过程中，每吨产品用水量是150t-400t，万元产值用水量200t-300t。但铝加工的工业废水并不难治理，用中和、平流沉淀、过滤等基本的方法，可以达到循环使用的目的。

二、铝质易拉罐废水水质如何？

铝加工废水来源于铝质易拉罐加工废水，其水质见表8-1所示。

三、铁屑/焦炭处理工业废水的流程如何？

利用铁屑和焦炭按1:1混合装反应柱用于处理铝加工工业废水，工艺流程如图8-4所示。

四、铁屑/焦炭处理工业废水的反应机理是什么？

铁屑/焦炭电化学处理废水具有多种反应机制，主要是电化学反应、氧化还原反应和电凝聚作用。废水中有机物的去除和废水的脱色，主要依靠新生态氮和新裸露的铁原子所具有的较高的活性。
将铸铁屑和焦炭颗粒同时漫入电解质溶液中，这时就形成了无数个微小的原电池，铸铁屑为阳极，焦炭颗粒为阴极，分别发生下列电极反应。
阳极:Fe-2e→Fe2+
阴极:2H+ + 2e→2[H]→H2↑
O2+4H+ + 4e→2H2O
O2+2H2O+4e→4OH-
电极反应生成的产物具有较高的化学活性。新生态[H]能与溶液中的许多组分发生氧化还原反应，破坏发色物质的发色结构，达到脱色的目的。在酸性溶液条件下，不断进行铁屑的电化学腐蚀，使大量的Fe2+进入溶液，不仅有效地克服阳极的钝化，同时，新生态的Fe2+亦具有较高的活性，Fe2+参与溶液中的氧化还原反应，生成Fe3+。由于反应后期溶液pH值的提高，Fe3+水解生成铁的单核络合物，随着水解反应的进一步进行，铁的单核络合物逐渐形成多核、聚合度大的络合物沉淀。这些络合物能对废水中的其他胶体和悬浮物起到有效的吸附、凝聚及共沉淀作用，从而增强对废水的净化效果。
值得说明的是，如果通过直接使用FeSO4或单纯使用铁屑在酸性溶液中获得Fe3+，均不如使用铸铁屑/焦炭(或活性炭)对废水净化的效果好。因此，在铁屑/炭电化学反应中，炭在电化学电对中所起的阴极作用是非常重要的。此外，炭中所含的杂质也可能有催化作用。

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