一、石棉废水的来源

隔膜电解法制烧碱，要消耗大量的石棉，这些石棉作为隔膜应用于电解槽的阴极网，每产一万吨隔膜烧碱约消耗1.6吨的石棉。当维修电解槽的阴极网时，用高压水冲冲出使石棉脱落，被剥落的石棉连同废水排入环境，成为污染环境的危险废物。

二、石棉的性质和危害

隔膜用的石棉是含镁的硅酸盐，其主要成分为Mg3Ca（Si03）4或H4Mg3Si2O9，纤维富有弹性，化学性质不活泼，具有耐酸、耐碱、耐热的性能。长期吸入接触石棉者可引起石棉肺或肺癌等。国际癌症研究中心（IARC）已确认为致癌物。

三、石棉废水的处理方法

3.1 混凝沉降加过滤法

石棉废水可用此流程处理，使出水达到排放标准，但此流程较长，占地多，操作较繁。我们希望能够找到一个操作简单，直接回收的方法。

3.2 直接离心分离法

衡量石棉在水中能否通过离心很好地被分离由两个基本因素决定，就是在水中的沉降速度和离心机的分离因数。为此，我们在实验室内分别做了两个试验。

3.2.1 废水沉降速度测试

自然沉降测试的原理，是由混合物的比重不同，容器中的悬浮液经过沉降一段时间后将逐渐分层。悬浮液的重相下沉到容器底部，而轻相则浮在上部，轻重相之间形成某种分界面。分层的速度受到组成悬浮液轻重相密度差的影响，密度差越大，分层的速度越快。因此在实验过程中，测试的设备选用了直径20.5cm，高100cm的装置测定石棉废水自然沉降速度。先将废水混合均匀，倒入实验装置中至80cm高处，开始记录时间，同时观察和记录固液界面的沉降高度。

测试结果表明，石棉绒在废水中有很好的沉降速度，可利用离心机沉降分离。

3.2.2 废水离心分离试验

试验结果讨论：由于条件所限未能应用分离因数更大的离心机进行试验，但本试验用分离因数为1790的离心机试验结果仍表明，用离心机处理石棉废水是可行的，只要分离因数足够或加入絮凝剂，完全可以通过直接使用离心法处理石棉废水，实现达标排放。

在实验过程中加入絮凝剂的作用，是由于废水中存在微细的石棉幼绒和其它金属氢氧化物等杂质（如颗粒直径小于1μm的溶胶），这些微粒带负电荷，由于同性相斥，不易凝聚成大颗粒，以本身重量产生沉降非常困难，因而会形成较为稳定的悬浮液，若能利用与悬浮微粒带相反电荷的化学药剂吸附中和这些微粒的表面上的电荷，使表面电位减少，胶体微粒的稳定状态因此被破坏发生凝聚而加速沉降，如用Al2（SO4）3、FeCl3、FeSO4等作絮凝剂。因此，我们选用了可在碱性条件下应用的FeSO4作为絮凝剂。

四、离心机的选择

工业应用的离心机有过滤式离心机、沉降式离心机和分离机。过滤式离心机均要采用过滤介质（滤袋），运行过程中会因滤布阻塞而使生产能力下降，要清洗或更换滤袋才能恢复其生产，而且是间歇式操作，生产不能连续运行，操作程序较多，不利于实现自控；而分离机仅适用于分离低浓度的悬浮液和乳浊液。因此，这两类离心机都不在我们选择之列。卧螺离心机不需过滤介质（滤袋），而是通过点击带动无孔转鼓及同心安装的输料螺旋，以一定的差速同向高速旋转。物料由进料管连续引入输料螺旋内筒，加速后进入转鼓，在离心力作用下，较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层。输料螺旋将沉积的固相物连续不断地推至转鼓锥端，经排渣口排出转鼓及机外。较轻的液相物则形成内层液环，由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓，经排液口排出机外。进水、排水、排泥连续进行。它克服了过滤式离心机的缺点，能在全速运转下，连续进料、分离和卸料。具有结构紧凑、连续操作、运转平稳、适应性强、生产能力大、方便实现自动控制和维修方便等特点。基于上述分析，我们选择了卧螺离心机进行试验。

按试验情况分析，必须选择分离因数大于1790的离心机才能将石棉绒从废水中分离并使排水达到政府和地方排放标准。

五、工艺流程及说明

5.1 工艺流程说明

石棉废水自排水沟流入集水池中，集水池顶部设网眼为5×5mm的平面人工格栅，除去粗渣。废水由砂浆泵抽入卧螺离心机，固体物在离心机转鼓内壁上堆积被螺旋推向转鼓的小端，脱水后从排渣口排出；清水从离心机转鼓大端的溢流孔流出。进水、排水、排泥连续进行。集水池可设液位高低位自动控制，用时间继电器控制开机时先用清水洗涤离心机10min后再进料，系统采用慢动电磁阀使开启时逐渐开大电磁阀，逐渐加大进料流量，直至达到要求的流量，使离心机能平稳起动运行。整个系统的运行可通过PLC实现全自动控制。

分离出的清水含有NaOH，送去盐水工段化盐和沉淀Mg3+之用，实现综合利用和石棉废水零排放。

5.2 运行结果测试及结论

装置建成后经长期运行，一直能正常稳定，测定结果表明：在加入絮凝剂的情况下，该型离心机在其操作范围2～5m³/h情况下，都可以使出水浓度达到政府和地方的排放标准，但在不加絮凝剂的情况下，流量在4～5m³/h，出水处理效果迅速降低，所以实际运行时取3m³/h流量为宜。

六、结论

用卧螺离心机处理石棉废水在絮凝剂FeSO4的存在下，以3m³/h的进水流量，可实现连续进水、出水、出渣，实现稳定运行，出水SS达到政府和地方的排放标准。分离出的水和其中的碱回用于盐水工段化盐，实现综合利用和零排放。