處理量	1-50m3/h	加工定制	是

白銀電子鋁箔污水處理設備*

1.1項目背景

現代工業如鋼鐵冶金、電鍍、造紙行業等生產過程中，常常需要使用大量的無機酸或堿，因而帶來大量廢酸液或廢堿液。如果這些廢酸堿液沒有處理就直接排放，不但浪費了廢液中的有用資源，而且會嚴重污染環境和水源，因此對這些廢液進行有效地處理一直是人們關注的熱點。

電子鋁箔是生產電子電容器的關鍵原料，廣東某電子鋁箔公司主要使用鹽酸浴、鹽酸+硫酸的混酸浴或硝酸等混酸浴電解腐蝕鋁光箔來提高鋁箔的比容制電子腐蝕箔經過調研，該鋁箔廠共有24條生產線，其中低壓腐蝕22條，高壓腐蝕2條。在鋁箔電解蝕刻生產過程中用鹽酸浴、鹽酸+硫酸的混酸浴或硝酸等混酸浴，會產生部分廢酸。鋁箔電解經蝕刻后經大量超純水清洗，產生廢水，廢酸和廢水合計年排放廢水約85萬噸。這些廢水不經處理直接排放，對環境危害很大。

廢酸處理方面：2005年以前，該廠的酸性廢水采用加堿中和處理后直接排放。用石灰中和處理該廢酸，則產生的廢渣量太大，導致廢渣處理費用高。2005年后該廠為利用廢酸，將廢酸液用以生產濃度為3-5%的聚合氯化鋁凈水劑，供周邊水處理廠應用。該廢酸回用工藝在降低廢酸排放的同時，*提高了企業的經濟效益。但該法生產的聚合氯化鋁溶液存在雜質含量高、濃度低的問題，產品銷售受到制約。

廢水處理方面：目前生產線清洗廢水處理工藝采用加堿中并結合聚丙烯酰胺絮凝后直接排放。沉降槽絮凝濃液經板式過濾機壓濾，形成廢渣直接排放。隨著社會對環保工作要求的不斷提升，廢酸、廢水的處理關系到該類企業生存的突出問題。因此，有必要對該廠污水處理工藝進行重新設計，合理利用廢酸、降低污水排放。

目前的處理酸堿廢水的方法主要是酸堿中和萃取蒸發吸收等，但是這些方法或者不能回收

1.2 擴散滲析技術及其應用

擴散滲析技術是利用半透膜或選擇透過性離子交換膜使溶液中的溶質由高濃度一側通過膜向低濃度一側遷移的過程。離子交換膜是滲析器的關鍵部件，可根據不同用途選用不同的型號，擴散滲析的效果主要與下列因素有關：膜的物理化學性質，原液的成分、濃度，操作條件（溫度、流速等），隔板型式等。它主要用于有機和無機電解質的分離和純化。目前主要應用于：①從冶金工業的金屬處理廢液中回收硫酸（H₂SO₄）或鹽酸（(HCI)；②從濃硫酸法木材糖化液中回收硫酸；③從粘膠纖維工業的碎木漿料處理液中回收氫氧化鈉（NaOH）；④從離子交換樹脂裝置的再生廢液中回收酸、堿等。

1.3 EDI技術、RO技術及其應用

電除鹽法（Electrode ionization）又被稱作填充床電滲析，簡稱EDI。它利用電滲析過程中的極化現象對離子交換填充床進行電化學再生，集中了電滲析和離子交換法的優點，克服了兩者的弊端。

反滲透（Reverse Osmosis，簡稱RO）是以壓力差為推動力的一種高新膜分離技術，具有一次分離度高、無相變、簡單的特點。反滲透膜“孔徑”已小至納米（1nm=10^-9m），在掃描電鏡下無法看到表面任何“過濾”小孔。在高于原水滲透壓的操作壓力下，水分子可反滲透通過RO半透膜，產出純水，而原水中的大量無機離子、有機物、膠體、微生物、熱原等被RO膜截留。

反滲透特點：結構緊湊，占地小，投資費用低；是物理過程，沒有相變；節能顯著操作簡單，易實現自動化，節省勞力。

其應用不僅在制藥、造紙、化工、發電等工業部門，而且還應用于其他領域。如純水設備就采用了RO-EDI技術，用于分析實驗室用純水制備，其EDI出水質量符合分析實驗室用純水二級標準。事實上，EDI已在上形成穩定市場，并在不斷拓展。隨著環境意識的加強和環保要求的提高，與需要化學再生而產生大量廢水污染的傳統混床相比，EDI技術將倍受青睞。并且隨著膜技術的不斷發展，RO-EDI系統可望有進一步的改進。有關專家預測，未來3～5年內85%的工業水處理系統將采用RO-EDI技術

1.4 項目設計思路和內容

根據現場調研得到的數據和情況，以及《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級排放標準等，選取合理、經濟、環保的處理工藝。

本設計中主要應用擴散滲析、EDI等技術相結合來解決此類問題。對現有的廢水處理站工藝進行詳細優化設計，并提出主要設施和設備材料表，據此編制投資估算。

本設計主要內容：針對電子腐蝕鋁箔工藝流程中產生的廢酸和廢水分門別類進行回收處理。將腐蝕過程產生的廢酸采用擴散滲析進行回收利用，減低對環境的污染和節省生產過程中酸的用量，同時減輕后續廢水處理的壓力。采用EDI技術對生產過程中純水清洗工序所產生的廢水進行處理，回收60%左右的純水進行再次利用，該過程涉及反滲透、EDI等技術，改變傳統用堿中和的方法，將廢水處理回收大部分水，節約了水資源，并減輕企業的經濟負擔。

主要的技術核心在于根據廢酸和廢水中離子的種類和濃度，選擇、經濟、合理的膜，對不同的廢水進行分類處理。

本設計中擴散滲析技術具有設備簡單、投資少、基本不耗電等優點。EDI技術屬于環保型技術，離子交換樹脂不需酸、堿化學再生，節約大量酸、堿和清洗用水，大大降低了勞動強度。更重要的是無廢酸、廢堿液排放，屬于非化學式的水處理系統，它無需酸、堿的貯存、處理及無廢水的排放。本設計將此類技術推廣到相關行業中，幫助企業減少廢酸堿的排放量，減少對環境的污染，并回收廢酸堿中可利用成分，降低企業生產成本和排污處理費用。

二、某電子鋁箔廠污水處理方案設計

2.1電子腐蝕鋁箔的工藝流程簡介

電子腐蝕鋁箔生產流程分純水制備、腐蝕流程、廢酸和廢水處理，三大塊。

2.2 廢酸處理工藝流程選擇

根據以上分析及擴散滲析技術的特點——廢酸溶液與水側存在的一定的濃度差及陰離子膜具有選擇性。我們采用均相陰膜擴散滲析法來回收廢酸中的鹽酸或硫

如上圖所示，整個廢酸回收處理大致分為前處理—擴散滲析—回收酸—再配液四個步驟。由于廢酸中存在一定量的雜質，在進入擴散裝置前，需要進行前處理，包括沉降，過濾過程，在擴散滲析裝置中，陰離子膜骨架本身帶正電荷，溶液側的Cl^—被吸引而順利地透過膜孔道進入水的一側；同時根據電中性的要求，也會夾帶帶有正電荷的離子，但由于H⁺的水化半徑比較小，電荷較少，而Al³⁺的水化離子半徑較大，又帶有高價電荷，因此H⁺會優先通過膜，這樣溶液中的酸就會被分離出來進入水側在經過擴散滲析裝置后無法回收的廢酸殘夜將進入下一步的污水處理過程，一般這個過程可以回收酸80%以上。

(擴散滲析流程如附件三所示）

2.3 污水處理工藝流程選擇

2.3.1現狀分析

鋁箔電解經蝕刻后經大量超純水清洗，含酸廢水主要產生于腐蝕車間，排放量為85萬噸/年，主要為沖 (清) 洗廢水，產生于各沖洗環節。該廢水中含有 HCl<0.005% 、H₂SO₄ <0.005% 、HNO₃<0.005%及少量A1(OH)₃，pH 值約2.5，屬嚴重污染的水,若直接排放會污染環境。目前該企業并沒有考慮到含酸廢水的回收，僅采用傳統中和法處理。雖然經處理后可達到排放標準，但是處理過程中不僅消耗了大量的堿，而且浪費了大量的水資源同時也給企業帶來了嚴重的經濟負擔。

2.3.1處理流程

根據廢酸殘夜和含酸廢水水質特點,本設計的處理工藝主要考慮去除鋁離子、預脫鹽、精除鹽的工藝選擇。系統主工藝設計為“預處理除鋁+預脫鹽+EDI精除鹽”。該處理工藝中含酸廢水中的鋁離子采用化學沉淀法去除；預脫鹽采用分離反滲透膜除鹽機理；精除鹽采用 EDI技術。

2.3.3 EDI過程

供給原水進入EDI系統，主要部分流入樹脂/膜內部，而另一部分沿膜板外側流動，以洗去透出膜外的離子；樹脂截留水中的容存離子；在電極作用下，陰離子向正極方向運動，陽離子向負極方向運動；陽離子透過陽離子膜，排出樹脂/膜之外；陰離子透過陰離子膜，排出樹脂/膜之外；濃縮了的離子從廢水流路中排出；無離子水從樹脂/膜內流出。

EDI膜的選型

有足夠的固定基團和可解離的離子，對溶液中離子具有選擇透過性和導電性，其次，以高度致密性，*地減小了水的滲透率和鹽的擴散量。換基團R-SO₃-（構成負電場）和可解離離子H⁺，帶正電荷的離子易吸收通過；陰膜具有強堿換基團R-CH₂N⁺(CH₃)₃（構成正電場）和可解離離子Cl^-，帶負電荷的離子易吸收通過。