有色金属冶炼废水净化处理工艺的研究

有色金属冶炼废水净化处理工艺的研究

李保祥

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摘要：现如今，我国经济发展十分迅速，在有色金属冶炼过程中产生的废水，其主要的污染物是重金属污染，这个问题在我国非常突出。随着我国发展的持续加快，社会对于有色金属资源的需求越来越大，这也导致了近年来，我国污染事件发生的频率正在逐渐增加，这种情况出现的原因与有色金属冶炼有着非常密切的关系。因此，要根据有色金属冶炼的实际情况，分析有色金属冶炼废水的水质特征，创新现有的废水处理方法，以减少有色金属冶炼废水对人们正常生产和生活造成的影响，以保障我国有色金属行业能真正的实现可持续发展。

关键词：有色金属冶炼；废水净化；处理工艺

引言

有色金属冶炼在生产过程中，产生的废水会对环境造成严重的污染，尤其是废水中的重金属，因其在废水中的含量相对较高，对环境污染和人类健康造成的危害极大，大多数金属离子被水中悬浮物吸附，沉淀在水底，对水体造成持续污染。随着环保要求的不断提高，国家针对有色金属废水处理制定了一系列相关制度及治理对策，根据目前有色金属冶炼废水中重金属浓度，分析废水的相关水质特点，对目前使用的废水处理方法进行改良。采取合理的方法对有色金属冶炼废水进行处理回用，是亟待解决的关键问题之一。

1有色金属冶炼废水的不良影响

根据上述文段的论述，我们可以知道冶炼工艺产生的废水中含有大量的污染物质，而且其组成成分也十分复杂，一旦流入到自然界的水源之中，会对周边的环境生态造成很大的破坏。一般体现在土壤污染、农作物产量减少以及水生植物死亡等等，更为严重可能会影响到周边生活的居民的身体健康。废水存在于自然环境之中，会使生态呈现失衡状态。工业废水不经过专业且严格的净化处理工作，会进一步影响到自然界的水体酸碱平衡，在危害自然界生物的同时，也会对周边的建筑物外表面产生腐蚀。

2我国当前有色金属冶炼废水处理的现状

在我国发展初期，由于对环境污染的认识不足以及工业底子过于薄弱，矿物的开采与冶炼过程极为粗放，导致了大量重金属污染进入到了环境之中，对生态系统以及人们的生活造成了极为严重的影响。据相关统计数据表明，我国的江河湖库等的底质污染率已经高达80.1％。当然重金属水体污染问题不仅在国内较为严重，在国外也非常严重，尤其是发展较为落后的国家污染问题就越发突出，这与意识以及经济基础呈一定的正比关系，西方国家在工业发展初期也曾出现严重的环境污染问题。近年来，随着我国经济的进步以及环保意识的增强，国家出台了一系列措施对有色金属冶炼过程中的废水处理划定红线，并积极开展对已污染地区的治疗工作，取得了较好的效果。

3有色金属冶炼废水净化处理技术

3.1化学反应法

使有色金属冶炼废水中呈溶解态的重金属发生化学反应，转变为不溶的重金属化合物，采用沉淀和上浮法从废水中脱除重金属。化学反应方法包括中和法、钡盐法、硫化物沉淀法、铁氧体法、氧化法、还原法、离子交换法、离子上浮法、活性炭法、凝聚电解法和隔膜电解法等。中和法是采用向废水中加入酸性或碱性试剂，由于酸碱中和反应生成不溶于水的固体物质而沉淀，以此降低废水的酸碱度，实现中和的目的，污染效果将会显著降低，一般选用石灰或氢氧化钠作为中和试剂。例如处理有色金属冶炼废水时，需将石灰乳加入废水中，石灰乳与酸发生中和反应，可以有效降低废水的酸性，废水中的重金属物质发生沉淀。因重金属离子很难生成溶性沉淀，利用沉淀的原理不仅可以有效分离出重金属废水中的有害物质，而且可以对废水中的有价值的重金属离子进行有效回收。在沉淀上清液中加入复配效剂缓蚀垢，可对重金属的腐蚀速度进行有效控制，确保重金属的腐蚀速度在预定的范围之内，从而实现对重金属冶炼废水进行有效控制的目的，利用复配效剂缓蚀垢成分的组成，避免结垢成分发生粘结，使其形成晶体结构，在晶体颗粒不发生增长的情况下，使其悬浮于水中而达到除垢的目的。

3.2膜分离法

膜分离法使用材质较为特殊的半透膜，利用自然界的压力而产生的物力效力，不仅可以不改变溶液本身的化学性质，还可以使溶剂溶质收缩分离。使用膜分离法，分离效率较高，且分离与浓缩工作可以同时进行，此种方式操作比较便捷、后续的维护工作也十分方便、在分离后获得的重金属物质依旧可以回收利用。在实际操作过程中较为常见的膜分离法有：反渗透、微滤、超滤、电渗析方式等等，反渗透以及超滤方式一般用于电镀工艺产生的废水中。而在对有色金属冶炼产生的废水进行净化处理时，一般采用的是液膜法。

3.3离子交换法

离子交换法是一种常见的有色金属冶炼废水处理方法，已被广泛应用于重金属废水的处理中。该方法具有处理能力大、去除效率高以及反应速度快等优点。离子交换树脂在含锌、含铀、含镉废水等含有重金属离子废水分离和提纯金属方面有着广泛的用途。离子交换法的基本原理是：废水中的有色金属离子与离子交换树脂进行离子交换，废水中的金属离子不断降低，进而使废水进行净化的方法。离子交换法作为一种较为普遍的工业废水处理方法，阳离子交换剂种类繁多，比较常见的是含磺酸基的强酸型阳离子交换树脂。在应用离子交换法的时候要注意离子交换树脂在对重金属离子吸收时，吸收效果容易受到pH、温度、接触时间等因素的影响。

3.4其他方式

除了上述常用方式外，对有色金属冶炼废水的处理工艺还有以下两种：其一，铁盐除砷法。这种处理方式会将废水中的砷进行转化，形成不溶于水的砷酸铁。这种方式一般用于浓度较低的溶液当中，主要对砷元素进行处理。但是这种方式使用的化学试剂剂量较高，所用的药剂成本也就更高。其二，硫化法。通过硫化试剂作用于有色金属冶炼产生的废水中，产生不溶于水的硫化物，一般用于PH值较低的废水当中，用以去除重金属元素。但是，如果使用这种方式会产生硫化氢，会对水体造成二次污染，而且这种方式的成本也比较高。这两种方式都可以起到净化废水的作用，但是由于都具有一定的弊端，所以在实际操作中使用频率较低，一般仅用于较为特殊的情况。

4有色金属废水处理工艺流程

比较常规的冶炼有色金属处理废水的操作流程大概分以下几步。第一步，要把硫酸净化和锌冶炼的废水混合到一起充分搅拌，把大颗粒物质从混合后的废水里边用格栅把他们进行初级的过滤并筛选出来。第二部，把过滤好的溶液存放在专门用来调节的水池中，在水池里边进行调解，等调节的溶液差不多了就把这些溶液重新放到另一个反应槽里等待备用，在放入反应槽中之前要先在反应槽里加入适量的石灰乳，这样能让硫酸被溶液进入后反应中和，这一步的操作是为了把溶液的pH值调节以下。溶于废水中的那些重金属元素只有在合适的pH值的时候才会在反应槽中和石灰乳发生中和反应生成沉淀。等溶液的水质哼浑浊，沉淀反应完全之后，把这些浑浊度很高的溶液重新加入到另一个用来发生絮凝反应的槽中。取一定量的絮凝试剂加入到絮凝反应槽中，等溶液底部都沉淀了悬浮颗粒物，等待反应完全沉淀。最后一步，把废水池中的液体和固体从沉淀的池子里都分离开来，把分离过滤出来的位于上半部分的清澈的水运送到处理站进行废水处理，而对于各个环节中产生的沉淀物质进行各种处理加工之后进行二次生产。

结语

这次对于废水净化处理工艺的研究之中，提出了多种处理工艺，可以有非常好的处理效果，希望对我国未来的废水处理工作提供有建设性的参考建议。我国的有色金属冶炼工作复杂程度高，且受较多方面因素的影响，整体的冶炼工期也比较长，对废水的处理工作还需要进一步研究，以便未来对其进行更好地完善。

参考文献

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[2]刘祖鹏,张变革,曹龙文.大冶有色冶炼厂废水减排与提标技改实践[J].硫酸工业,2018,(11):47-50.

[3]高继宏.对于有色金属冶炼废水的处理[J].资源节约与环保，2019（12）：79—82.