科学处理冶金废水的思考研究

颜芳

摘 要：冶金行业是典型的高消耗高污染行业，这是其行业性质决定的，国家自2003年党的十六大提出科学发展观以来，十余年时间里我国的环境和自然资源的保护取得了显著成效，为了进一步贯彻科学发展观、实现我国经济社会的可持续发展，必须对高消耗高污染的行业进行改革，促进其向节能环保方面的发展。

关键词：冶金;废水护理;处理工艺

在最近半个世纪以来，人类社会发展迅猛，人口增长和生活需求的增加给自然资源和环境带来了越来越沉重的负担，尤其是20世纪中后期，对资源的浪费和环境的污染达到了高峰期。冶金行业是人类社会的基础行业之一，其产物是其它行业发展的材料，在近年来冶金科学的进步使越来越多的冶金产品得以投入生产使用，也导致了冶金能耗和污染物排放的进一步复杂化。在冶金废水中，包含着各种盐分和金属离子，这些物质得不到妥善处理必然会严重污染环境。

1 冶金废水分类

我国的冶金工业可以分为火法冶金和湿法冶金两种，前者是通过高温高压条件将矿石中的单质金属与脉石以及杂志分离，主要涉及的是物理过程，以物质的不同沸点为基本依据，如钢铁冶炼。而湿法冶金则主要涉及化学过程，是金属矿石在溶液中发生化学反应，转变为可溶于水的金属离子，然后通过置换分解等方式將单质金属从溶液中分离出来的冶炼方法。如湿法炼铜，堆浸法炼金等都属于湿法冶金的领域。不同的冶炼方法产生的废水具有不同的性质。

1.1 火法冶金废水

火法冶金的废水主要包括冲渣水、冷却水、车间清洗用水、及烟气净化用水等。其水需求量很大，尤其是在钢铁冶炼中，对于水的需求更大，根据当前数据估算，生产一吨钢耗水量在8-10吨左右，其废水排放量则为1-2吨。钢铁废水主要有焦化厂、矿山、选矿厂、钢铁厂、烧结厂以及炼钢厂废水等，这些排放的废水中主要含有酸、碱、酚、重金属与氰化物等一系列的有害物质。[1]这些污染物质是金属冶炼废水中需要处理的主要物质。

1.2 湿法冶金废水

湿法冶金的废水主要有烟气净化废水、冶金过程中产生和泄露的废水。湿法冶金工艺中要求添加大量化学用品，因此其产生的废水成分比火法冶金要复杂得多，部分污染物质的含量远远超出使用极限，不能立即循环使用，只能外排进行处理。根据我国环境污染治理的有关法律法规，有部分重金属含量严重超标的冶金废水不能直接排放，应当经过冶金企业自身的污水处理厂处理后才可以选择是否外排。近几年来，大部分省市级政府也已经有高度环保意识，所以会在地方性法规和政府规章中规定工业生产废水不能外排，必须首先进行处理。湿法冶金废水中，处理难度最大的就是烟气净化废水以及某些高浓度废水，且处理成本很高，不符合企业的利润追求。

2 废水处理基本方法

废水处理的基本方法主要包括了物理、化学、微生物三种处理方法，同时根据物理、化学处理方法的综合性质还衍生出了物理化学处理方法。

2.1 物理处理方法

物理处理方法依赖重力、机械拦截与离心力等作用，将冶金废水中的杂质去除，或依据废水中所含污染物的沸点、结晶点存在的差异性有效净化废水。[2]该方法不涉及化学反应过程，而是单纯地通过萃取分离等物理手段进行金属冶炼，这种处理方法主要运用于冶金废水的预处理程序，将其中容易分离的部分率先分离出来，方便接下来需要进行处理的更复杂的成分。实践主要运用的物理处理方法包括沉降、离心、浓缩、过滤等处理方式。

2.2 化学处理方法

化学处理方法则是通过一系列化学反应来清楚废水中有毒有害物质的方法，常见方式就是创造一定条件然后添加化学药剂，将溶于废水中的物质进行回收和清除。回收对象主要包括各种金属非金属离子，胶状物等，此外，使用化学方法处理废水还有一个重要的目的是对酸碱度偏向某一端的废水进行中和，使其PH值接近于7，避免排放后对环境造成损害。如果冶金废水量较大，可依赖大设备实施自动化操作，具体可以被细分成中和法、化学混凝法、氧化还原法、化学沉淀法等。[3]

2.3 微生物处理方法

微生物处理方法是近年才开展的研究，是利用生态循环的方式通过微生物对废水中的污染物进行生物转换，使其分解为无害物质。使用这种方法进行废水处理需要一定的等待时间，同时还要为微生物的生存和发展提供适宜的生存条件，并促进其新陈代谢速度的提高，降低时间成本。而且微生物处理方法仅适用于处理包含丰富污染有机质的废水，在冶金领域中应用空间相对有限。

2.4 物理化学处理方法

物理化学处理方法与前面的处理方法具有一定的交叉性，适用于在废水中回收某一特定物质，是物质从一相向另一相的转移的传质过程，通常只有前几种方法都无法实现对物质进行处理时才会使用这一方法，工业应用中，常见的物理化学处理方法包括膜分离法、电解法、吸附法等。

3 结语

对冶金废水处理进行研究，是降低冶金行业能耗和污染，保护资源与环境的有效方法，同时也是现阶段冶金行业走出当前高污染困局所必须解决首要问题。从业人员应当积极开展降低冶金污染和能耗的具体措施，在实践中积极探索，实现冶金领域的污染和能耗降低，为环境和资源的可持续发展作出行业内的贡献。

参考文献：

[1]韩雪.冶金行业废水处理资源化利用技术分析[J].节能与环保，2019，295（01）：60-61.

[2]张博.科学处理冶金废水的思考与探索[J].绿色能源，2018，6（14）：32-34.

[3]陈燕彬.反渗透膜技术在冶金废水深度处理中的应用[J].当代化工研究，2018（05）：116-117.