黑龙江轻金属材料研究所污水处理方案

一、黑龙江轻金属材料研究所发展现状与污水处理痛点
 
黑龙江轻金属材料研究所主要专注于铝、镁等轻金属材料的研发、性能测试和工艺优化，是黑龙江铝业产业转型升级的重要技术支撑机构。随着铝业产业的快速发展，研究所的研发和测试任务日益繁重，污水产生量也不断增加。黑龙江轻金属材料研究所的污水处理痛点主要体现在三个方面：一是污水成分具有鲜明的铝业特性，含有大量的铝离子、氟离子等特殊污染物，这些污染物的处理难度较大；二是污水成分波动大，不同研发和测试项目产生的污水成分差异极大，如铝材料腐蚀测试产生的污水含高浓度铝离子和腐蚀剂，而性能测试产生的污水则含有机添加剂等，给处理工艺的稳定运行带来挑战；三是处理设备适配性差，传统的污水处理设备针对铝业特殊污水的处理效果不佳，难以实现达标排放，且在黑龙江冬季低温环境下易出现运行故障，影响污水处理的连续性。
 
二、轻金属材料研究所污水处理难点（铝离子处理/有机添加剂残留）
 
黑龙江轻金属材料研究所污水处理的核心难点主要是铝离子处理和有机添加剂残留去除。一是铝离子处理难度大。研究所污水中的铝离子主要以Al³+、Al(OH)₂+等多种形态存在，不同形态的铝离子去除条件不同，难以通过单一工艺实现高效去除。同时，铝离子易与污水中的氟离子形成稳定的氟化铝络合物，进一步增加了去除难度。若铝离子处理不彻底，排放后会在水体中形成氢氧化铝沉淀，导致水体浑浊，影响水生生物生存。二是有机添加剂残留去除难。在铝材料研发和加工过程中，会使用大量的有机添加剂，如表面活性剂、润滑剂、抗氧化剂等，这些有机添加剂具有难降解、毒性较强的特点，会导致污水COD值升高，传统的生化处理工艺对其去除效果极差。如何高效去除有机添加剂残留，降低污水COD值，成为研究所污水处理的另一大难点。
 
三、轻金属材料研究所污水主要成分（铝盐/氟化物/有机助剂等）
 
黑龙江轻金属材料研究所污水的主要成分具有鲜明的轻金属研发特性，核心成分包括三类：一是铝盐，如氯化铝、硫酸铝等，来源于铝材料的化学分析、腐蚀测试等过程，铝盐的存在导致污水中铝离子浓度较高，通常在50-200mg/L之间；二是氟化物，如氟化钠、氟化铝等，来源于铝材料的冶炼工艺研发和腐蚀测试，氟化物具有强毒性，对人体骨骼和牙齿具有损害作用；三是有机助剂，包括表面活性剂、润滑剂、抗氧化剂、有机螯合剂等，来源于铝材料的加工和性能优化实验，这类有机助剂难以降解，会导致污水COD值大幅升高，通常在150-400mg/L之间。此外，污水中还含有一定量的酸碱物质和悬浮物，如研发过程中使用的强酸强碱、铝材料碎屑等，进一步增加了污水处理的复杂性。
 
四、艾柯实验室污水处理设备针对轻金属（铝业）污水的定制化方案
 
针对黑龙江轻金属材料研究所污水的铝业特性和处理难点，艾柯实验室污水处理设备提供了定制化的处理方案。该方案围绕“铝氟同步去除+难降解有机物高效降解+低温稳定运行”三大核心需求设计。在铝氟同步去除方面，设备创新采用“化学沉淀+深度吸附”组合工艺，先通过投加专用的除铝除氟药剂，与污水中的铝离子和氟离子形成稳定的沉淀，再通过高效吸附材料对残留的微量铝离子和氟离子进行深度吸附，实现铝氟同步高效去除，去除率均达到99%以上。在难降解有机物降解方面，采用高级氧化技术，通过产生强氧化性的羟基自由基，将有机助剂等难降解有机物分解为无害的CO₂和H₂O，大幅降低污水COD值。在低温稳定运行方面，设备采用全密闭保温箱体，内置智能加热和恒温系统，可在-30℃的低温环境下稳定运行，避免管道冻裂和反应效率下降。此外，设备配备智能自适应控制系统，可实时监测污水中铝离子、氟离子和COD的浓度变化，自动调节药剂投加量和处理参数，适配污水成分波动大的特点。
 
五、艾柯设备在黑龙江某轻金属材料研究所的应用效果
 
黑龙江某轻金属材料研究所于2023年引入艾柯实验室污水处理设备的定制化方案，经过一年的实际运行，取得了显著的应用效果。处理效果方面，经环保部门抽样检测，污水中铝离子浓度从初始的150mg/L降至0.05mg/L以下，氟离子浓度从80mg/L降至0.5mg/L以下，COD值从300mg/L降至35mg/L以下，pH值稳定在6.5-8.5之间，各项指标均优于《污水综合排放标准》一级标准。设备运行稳定性方面，即使在冬季-28℃的低温环境下，设备仍保持稳定运行，未出现任何故障停机情况，处理效率始终保持在设计水平，确保了污水的及时处理。同时，设备的运行成本较低，每月仅需消耗少量药剂和电费，相较于传统处理设备，每年可节省运行费用约2.5万元。此外，设备的自动化运行模式，大幅降低了研究所工作人员的操作强度，让工作人员能够将更多精力投入到研发工作中。该研究所负责人表示，艾柯实验室污水处理设备的定制化方案，精准适配了研究所污水的铝业特性，彻底解决了污水处理难题，为研究所的合规运营和研发工作的顺利开展提供了坚实保障。