科學處理冶金廢水的思考研究

顏芳

摘?要：冶金行業是典型的高消耗高污染行業，這是其行業性質決定的，國家自2003年黨的十六大提出科學發展觀以來，十余年時間里我國的環境和自然資源的保護取得了顯著成效，為了進一步貫徹科學發展觀、實現我國經濟社會的可持續發展，必須對高消耗高污染的行業進行改革，促進其向節能環保方面的發展。

關鍵詞：冶金;廢水護理;處理工藝

在最近半個世紀以來，人類社會發展迅猛，人口增長和生活需求的增加給自然資源和環境帶來了越來越沉重的負擔，尤其是20世紀中后期，對資源的浪費和環境的污染達到了高峰期。冶金行業是人類社會的基礎行業之一，其產物是其它行業發展的材料，在近年來冶金科學的進步使越來越多的冶金產品得以投入生產使用，也導致了冶金能耗和污染物排放的進一步復雜化。在冶金廢水中，包含著各種鹽分和金屬離子，這些物質得不到妥善處理必然會嚴重污染環境。

1 冶金廢水分類

我國的冶金工業可以分為火法冶金和濕法冶金兩種，前者是通過高溫高壓條件將礦石中的單質金屬與脈石以及雜志分離，主要涉及的是物理過程，以物質的不同沸點為基本依據，如鋼鐵冶煉。而濕法冶金則主要涉及化學過程，是金屬礦石在溶液中發生化學反應，轉變為可溶于水的金屬離子，然后通過置換分解等方式將單質金屬從溶液中分離出來的冶煉方法。如濕法煉銅，堆浸法煉金等都屬于濕法冶金的領域。不同的冶煉方法產生的廢水具有不同的性質。

1.1 火法冶金廢水

火法冶金的廢水主要包括沖渣水、冷卻水、車間清洗用水、及煙氣凈化用水等。其水需求量很大，尤其是在鋼鐵冶煉中，對于水的需求更大，根據當前數據估算，生產一噸鋼耗水量在8-10噸左右，其廢水排放量則為1-2噸。鋼鐵廢水主要有焦化廠、礦山、選礦廠、鋼鐵廠、燒結廠以及煉鋼廠廢水等，這些排放的廢水中主要含有酸、堿、酚、重金屬與氰化物等一系列的有害物質。[1]這些污染物質是金屬冶煉廢水中需要處理的主要物質。

1.2 濕法冶金廢水

濕法冶金的廢水主要有煙氣凈化廢水、冶金過程中產生和泄露的廢水。濕法冶金工藝中要求添加大量化學用品，因此其產生的廢水成分比火法冶金要復雜得多，部分污染物質的含量遠遠超出使用極限，不能立即循環使用，只能外排進行處理。根據我國環境污染治理的有關法律法規，有部分重金屬含量嚴重超標的冶金廢水不能直接排放，應當經過冶金企業自身的污水處理廠處理后才可以選擇是否外排。近幾年來，大部分省市級政府也已經有高度環保意識，所以會在地方性法規和政府規章中規定工業生產廢水不能外排，必須首先進行處理。濕法冶金廢水中，處理難度最大的就是煙氣凈化廢水以及某些高濃度廢水，且處理成本很高，不符合企業的利潤追求。

2 廢水處理基本方法

廢水處理的基本方法主要包括了物理、化學、微生物三種處理方法，同時根據物理、化學處理方法的綜合性質還衍生出了物理化學處理方法。

2.1 物理處理方法

物理處理方法依賴重力、機械攔截與離心力等作用，將冶金廢水中的雜質去除，或依據廢水中所含污染物的沸點、結晶點存在的差異性有效凈化廢水。[2]該方法不涉及化學反應過程，而是單純地通過萃取分離等物理手段進行金屬冶煉，這種處理方法主要運用于冶金廢水的預處理程序，將其中容易分離的部分率先分離出來，方便接下來需要進行處理的更復雜的成分。實踐主要運用的物理處理方法包括沉降、離心、濃縮、過濾等處理方式。

2.2 化學處理方法

化學處理方法則是通過一系列化學反應來清楚廢水中有毒有害物質的方法，常見方式就是創造一定條件然后添加化學藥劑，將溶于廢水中的物質進行回收和清除。回收對象主要包括各種金屬非金屬離子，膠狀物等，此外，使用化學方法處理廢水還有一個重要的目的是對酸堿度偏向某一端的廢水進行中和，使其PH值接近于7，避免排放后對環境造成損害。如果冶金廢水量較大，可依賴大設備實施自動化操作，具體可以被細分成中和法、化學混凝法、氧化還原法、化學沉淀法等。[3]

2.3 微生物處理方法

微生物處理方法是近年才開展的研究，是利用生態循環的方式通過微生物對廢水中的污染物進行生物轉換，使其分解為無害物質。使用這種方法進行廢水處理需要一定的等待時間，同時還要為微生物的生存和發展提供適宜的生存條件，并促進其新陳代謝速度的提高，降低時間成本。而且微生物處理方法僅適用于處理包含豐富污染有機質的廢水，在冶金領域中應用空間相對有限。

2.4 物理化學處理方法

物理化學處理方法與前面的處理方法具有一定的交叉性，適用于在廢水中回收某一特定物質，是物質從一相向另一相的轉移的傳質過程，通常只有前幾種方法都無法實現對物質進行處理時才會使用這一方法，工業應用中，常見的物理化學處理方法包括膜分離法、電解法、吸附法等。

3 結語

對冶金廢水處理進行研究，是降低冶金行業能耗和污染，保護資源與環境的有效方法，同時也是現階段冶金行業走出當前高污染困局所必須解決首要問題。從業人員應當積極開展降低冶金污染和能耗的具體措施，在實踐中積極探索，實現冶金領域的污染和能耗降低，為環境和資源的可持續發展作出行業內的貢獻。

參考文獻：

[1]韓雪.冶金行業廢水處理資源化利用技術分析[J].節能與環保，2019，295（01）：60-61.

[2]張博.科學處理冶金廢水的思考與探索[J].綠色能源，2018，6（14）：32-34.

[3]陳燕彬.反滲透膜技術在冶金廢水深度處理中的應用[J].當代化工研究，2018（05）：116-117.