有色金属冶炼废水处理的研究现状和发展趋势

有色金属冶炼废水处理的研究现状和发展趋势

有色金属冶炼废水处理的研究现状和发展趋势摘要：在冶炼行业中，冶炼过程中重金属的残留以及过程中用到的酸液等都会随着洗液进入到废水中。不对废液进行处理就直接排放，对环境中的动植物以及人类都会造成重金属的危害。本文就有色金属冶炼过程中各环节排出的废水及水质以及废水的危害进行了分析；对当前有色金属冶炼过程中废水处理相关的研究进行统计和分析，并在此基础上对废水处理技术进行了展望。结果揭示：当前有色金属冶炼过程中对于排出废水的处理研究T作呈逐年增长的事态；废水处理技术得到了逐步的提升，并且膜法及高新技术已作为当前研究的重点。并在此基础上对有色金属冶炼过程中产生废水的处理进行了展望，进-步的采用实际案例进行了分析。以期本文的研究能为相关从业人员在研究和使用过程中有所帮助。关键词：有色金属冶炼废水处理研究现状展望当前，有色金属的冶炼过程所排出的废水是的污染是非常严重的,已被列入高污染的领域中。其中，废水中重金属的污染是最为常见的，对环境以及人们的生活都造成了很大的困扰［1］。国家也针对有色金属行业的特殊性，制定并颁布了法规来治理废水的污染。所以，针对有色金属及其冶炼过程中产生的废水的水质特点，研究切实可行、成本低、便捷的废水处理方式，彻底解决当前有色金属冶炼过程中废水对环境和人们的影响，确保有色金属行业能良好的发展下去以及解决重金属废水的污染是非常关键的［2］。本文从有色金属在其冶炼过程中排放废水及废水的特点出发，对当前有色金属n冶炼领域的污水处理的相关研究进行了统计，并以此为依据对其发展和趋势进行了展望。希望本文能对相关从业人员有所帮助。一、冶炼过程中的废水1.废水来源和性质有色金属在其冶炼的过程中，冲洗液、冲渣水、烟气的净化水以及车间用水等都是废水的主要來源［3］有色金属的冶炼过程中，会用到多种冲洗液。包括各程序中多种酸的洗液、产生的废酸，颗粒清除的洗涤用水，硫酸环节的废液，点解过程的废液等都对车间排除水的污染有非常大的相关性。该过程中排出的各种废水在其理化性质上具有ph值低，重金属含量大的等特点火法冶炼过程中的冲渣水。在有色金属的火法冶炼过程中，需要对熔融态的残渣进行淬冷处理，这个过程通常是用水进行，相应的产生的废水也具有残渣颗粒多、重金属含量高以及水温度高的特点冲洗过程带来的废水屮也将烟气屮的各种杂质都带到了废水中冶炼过程中车间冲洗产生的废水。在有色金属的冶炼过程中，需要用水对各种设备、车间地板、物料等进行冲洗处理。这个过程中设备表而所残留的各种原料和产物以及点解车间电解液的滴漏等情况都使得清洗用的废水中含有大量的重金属和酸性物质有色冶炼过程屮设备冷却过程屮的用水。这里主要是指冶炼过程屮对炉窑等进行冷却的环节中所产生的废水。该废水由于仅作为循环用的冷却水，不会接触到设备的表面和原料，因此其除了温度较高外，基本n上没有重金属、酸性等的污染。2•废水的危害性[4]首先，在有色金属冶炼过程所排出的废水中，主要的污染物可以说是重金属。其在废水中具有含量高的特点，而且其对周围的环境、动植物等有非常大的危害。例如当前报道的湖南的镉超标的毒大米等，从物种的角度会最终影响到整个环境及人类。其次，有色金属在其冶炼过程中所产半和排除的废水，不经处理其中的重金属和强酸性都会对物种造成危害，包括植物的死亡以及动物的灭绝等，最终对人类造成危害。再次，有色金属在其冶炼中所排除的废水中，还有着各用酸环节中带出的强酸性的污染物。需要对其进行严格的处理，否则最终会导致饮用水的ph的降低，对动植物的牛存也造成极大的危害。此外，污水中的强酸性物质及其挥发造成的酸雨等会对各中建筑中的金属及墙体结构造成严重的破坏。二、有色金属行业排放废水有效处理的研究状况随着人们对环境保护的重视以及技术的提升，当前对于有色金属冶炼过程中排放的废水进行综合治理得到了人们广泛的重视。从企业到学校再到可以机构都会废水的处理展开了研究，并取得了很好的研究成杲。本文以《中国知网》等电子资源，对2000年1月至2013年1月间有关有色冶炼过程排放废水的文章进行了查阅。共发现有300多篇相关的研究。从发表论文的时间上看，呈逐年增加的n趋势。在2005年Z前，研究相对较少，每年仅儿篇相关的研究。但进入2010年后，研究论文呈几何倍数递增。这主要是人们对环境治理要求的增加以及当前出现的各种环境污染等问题引起的。在当前的研究过程中，研究人员主要就“中和法”进行了大量的研究［5］。“中和法”的技术在其原理上主要是用石灰对废水进行中和处理，相关研究也从初期的一级、多级处理改进为当前的hds改良方法。并以hds技术为基础研究发开出了大量的综合性处理方法。从2005年开始，在有色金属废水的处理中，人们引入了膜法以及吸附法，并取得了很好的效果。由此，这两种方法也被大量的研究,并有着代替传统中和法的趋势。但是其固有的缺点限制了其应用的推广。其缺点主要是其使用过程中，吸附剂使用后需要进行再生，而再生环节非常频繁，这对吸附法的使用造成很大的影响。三、有色金属冶炼过程产生废水的处理的发展趋势展望随着人们对环境治理的重视和相关技术的提升，有色金属冶炼过程所排除的废水在其处理过程的相关研究在当前有了新的趋势⑹。1.高技术含量的处理方法及联合处理方法代替传统的处理方法当前，在有色金属冶炼行业中，对于排放废水的处理通常以传统的一级或者多级的“中和法”进行。该废水处理方式具有操作简便、成本小等的优点，但在处理的过程中也存在着沉淀难处理、工艺处理结果变化大等问题。基于上述废水处理屮存在的问题，对“屮和法”进行改进，并研究开发出了很多效果好的处理方法。n案例：某锌业股份有限公司采用高浓度泥浆法(hds)对排放污水中的酸性污染物进行处理。该公司对于冶炼过程中制酸环节所排出的废水中的酸性污染物进行环保处理。当前，该冶炼工段的废水中强酸性物的生产为80m3/h,其中硫酸的含量为2%,浓度约为20g/1；而且重金属含量也严重超标，zn离子的含量高达1600mg/1,cd离子的含量高达400mg/1,pb离子的含量高达500mg/1,as离子的含量高达1500mg/1o从这个检查结果看，该冶炼过程排出的废水属于严重的重金属超标和强酸性污染水。利用改进型的处理工艺：高浓度的泥浆法(hds)+铁盐，对废水进行处理。该废水的处理过程中，总的投资成本为1200万元人民币，每天可处理污水2000吨，此过程屮每立方污染废水的处理成本仅3.96元。该强酸高重金属的废水经改工艺处理后，水质完全符合《污水综合排放标准》gb8978-1996)的标准。2.从过去传统的污染废水的处理向当前重金属的回收和水的重复利用转化在当前的有色金属冶炼行业屮，对于强酸及重金属超标的污染废水，企业在处理过程中通常是采用传统的一级或者多级的石灰中和法进行处理，进而到达国家规定的标准后进行排放处理。在企业的废水的处理过程中，每吨的成本也较高，重金属离子经处理后会以沉淀的形式随着废水排除，这样的处理方式，使得废水中的重金属无法得到回收利用，相当一部分的重金属都这样被浪费掉，进而对环境也造成了严重的影响。当前，人们认识到环境保护的重要性以n及潜在的重金属回收的价值，开始对废水中的重金属回收进行了大量的研究，也成为了为了研究的方向之一。当前的新技术-膜分离在使用过程中不仅能够将重金属离了凹收，对废水处理后能完全达到国家对于污水排放的要求。当前的研究结果表明，膜分离技术能有效的对重金属离子进行截留，当前的研究的截留效果高于百分之八十五，相比与传统的常规处理方式，截留效果能提升五个百分点。同时，膜分离技术的处理工艺过程可以实现自动化，这样就使得对于处理工艺的维护等非常的便捷。此外，膜分离技术进行污水处理，占用的场地是传统方法的三分之一。杨晓松等在其研究过程中对于韶关冶炼厂的膜分离技术进行了研究。该厂当前使用的废水处理方式为具有超滤和纳滤功能的膜分离技术的结合，在实际的应用过程中，有着非常好的废水处理效果。采用该复合膜分离技术后，这个水处理的过程的脱盐率超过了百分之八十以上，水经过处理后满足了工业上循环用水的标准。该标准为ca2+离子浓度小于100mg/1,f-离子浓度小于10mg/1,so42-离子浓度小于100mg/1,溶液的屯导率小于250us/cm,pb2+离子浓度小于0.05mg/1,zn2+离子浓度小于0.05mg/1,cd2+离子浓度小于0.005mg/lo废水经过双层膜分离技术处理后，重金属离子的浓度也得到了极大的降低，也完全满足了国家污水排放的要求。其中超滤膜分离过程水的产出率高于百分之九十，纳滤膜分离过程水的产出率大于百分Z七十五，污水处理过程的总水的产出冋收率人于百分之六十五。该水处理工艺的成本价格为4元每吨。n常皓等人在其研究研究中采用复合吸附法进行近身离了的吸附，结果表明在金属离子的富集过程中，采用有效的“生物制剂a配位+二段水解+深度脱钙”的工艺。该工艺能实现重金属离子例如zn2+离子浓度、cu2+离子浓度等到达国家用水标准。pb2+离子浓度可控制在0.05mg/1,cd2+离子浓度控制在0.05mg/1,也非常接近国家水质的标准。王勇等在其研究中对于铜冶炼中的废水进行了处理，结果表明向废水中加入一定量的硫酸铜，可以让废水中的神离子转化为亚碑酸铜，进一步的就可以利用二氧化硫对其进行还原，最终可以得到三氧化二硼。该工艺技术过程在一定程度上完成了对含有碑的废水进行处理的目的。此外，对回收的残渣进行氧化反应就可以将硫酸铜进行回收处理，在很大程度上使得硫酸铜可以在改技术工艺过程中进行循环使用。四、结语综上所述，当前对于有色金属冶炼过程中排放的废水的有效处理的研究呈逐年增加的趋势。且从研究的重点来看，除了传统的“中和法”工艺技术的改进，也出现了新的膜法和其他技术。这些研究开发的综合性技术在当前的废水处理过程中发挥了重要的作用。从相关研究的重点上也能够看出，未来有色冶炼废水研究的趋势是将传统的“中和法”进行改进以及开发综合型处理工艺。此外，当前很多研究也集中在从过去废水的处理向重金属的回收以及水的重复利用的方向转化的趋势。相信随着研究的进一步深入，我们的有色金属冶炼领域所产生的废水，将得到有效的控制，并能进一步的n提升行业的利润空间。参考文献[1]王勇.含碑废水制备三氧化二础及处理[c]//2009年全国硫酸工业技术交流会论文集，2009.[2]王绍文，邹元龙，杨晓莉•冶金工业废水处理技术及工程实例[m]・北京:化学工业出版社，2009.[3]常皓.生物制剂深度净化高浓度重金属废水的研究[d].长沙：中南大学，2007.[4]杨晓松，刘峰彪.高密度泥浆法处理铅锌冶炼综合废水[j]・有色金属，2009,61(4)：166-169.[5]杨晓松，邵立南.膜分离技术在冶炼废水处理及资源回收屮的应用[c]//第三届膜分离技术在冶金工业中应用研讨会论文集，2009.[6]刘爱民•浅论合理利用生产循环用水[j]•湖南有色金属，2004,20(4)：35-37.