科學(xué)處理冶金廢水的思考研究

顏芳

摘?要：冶金行業(yè)是典型的高消耗高污染行業(yè)，這是其行業(yè)性質(zhì)決定的，國家自2003年黨的十六大提出科學(xué)發(fā)展觀以來，十余年時間里我國的環(huán)境和自然資源的保護(hù)取得了顯著成效，為了進(jìn)一步貫徹科學(xué)發(fā)展觀、實現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展，必須對高消耗高污染的行業(yè)進(jìn)行改革，促進(jìn)其向節(jié)能環(huán)保方面的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：冶金;廢水護(hù)理;處理工藝

在最近半個世紀(jì)以來，人類社會發(fā)展迅猛，人口增長和生活需求的增加給自然資源和環(huán)境帶來了越來越沉重的負(fù)擔(dān)，尤其是20世紀(jì)中后期，對資源的浪費和環(huán)境的污染達(dá)到了高峰期。冶金行業(yè)是人類社會的基礎(chǔ)行業(yè)之一，其產(chǎn)物是其它行業(yè)發(fā)展的材料，在近年來冶金科學(xué)的進(jìn)步使越來越多的冶金產(chǎn)品得以投入生產(chǎn)使用，也導(dǎo)致了冶金能耗和污染物排放的進(jìn)一步復(fù)雜化。在冶金廢水中，包含著各種鹽分和金屬離子，這些物質(zhì)得不到妥善處理必然會嚴(yán)重污染環(huán)境。

1 冶金廢水分類

我國的冶金工業(yè)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(zhì)金屬與脈石以及雜志分離，主要涉及的是物理過程，以物質(zhì)的不同沸點為基本依據(jù)，如鋼鐵冶煉。而濕法冶金則主要涉及化學(xué)過程，是金屬礦石在溶液中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苡谒慕饘匐x子，然后通過置換分解等方式將單質(zhì)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(lǐng)域。不同的冶煉方法產(chǎn)生的廢水具有不同的性質(zhì)。

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(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)估算，生產(chǎn)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(jié)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(zhì)。[1]這些污染物質(zhì)是金屬冶煉廢水中需要處理的主要物質(zhì)。

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(chǎn)生和泄露的廢水。濕法冶金工藝中要求添加大量化學(xué)用品，因此其產(chǎn)生的廢水成分比火法冶金要復(fù)雜得多，部分污染物質(zhì)的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出使用極限，不能立即循環(huán)使用，只能外排進(jìn)行處理。根據(jù)我國環(huán)境污染治理的有關(guān)法律法規(guī)，有部分重金屬含量嚴(yán)重超標(biāo)的冶金廢水不能直接排放，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過冶金企業(yè)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(jīng)有高度環(huán)保意識，所以會在地方性法規(guī)和政府規(guī)章中規(guī)定工業(yè)生產(chǎn)廢水不能外排，必須首先進(jìn)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(yè)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(xué)、微生物三種處理方法，同時根據(jù)物理、化學(xué)處理方法的綜合性質(zhì)還衍生出了物理化學(xué)處理方法。

2.1 物理處理方法

物理處理方法依賴重力、機(jī)械攔截與離心力等作用，將冶金廢水中的雜質(zhì)去除，或依據(jù)廢水中所含污染物的沸點、結(jié)晶點存在的差異性有效凈化廢水。[2]該方法不涉及化學(xué)反應(yīng)過程，而是單純地通過萃取分離等物理手段進(jìn)行金屬冶煉，這種處理方法主要運用于冶金廢水的預(yù)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(jìn)行處理的更復(fù)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(xué)處理方法

化學(xué)處理方法則是通過一系列化學(xué)反應(yīng)來清楚廢水中有毒有害物質(zhì)的方法，常見方式就是創(chuàng)造一定條件然后添加化學(xué)藥劑，將溶于廢水中的物質(zhì)進(jìn)行回收和清除?；厥諏ο笾饕ǜ鞣N金屬非金屬離子，膠狀物等，此外，使用化學(xué)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(jìn)行中和，使其PH值接近于7，避免排放后對環(huán)境造成損害。如果冶金廢水量較大，可依賴大設(shè)備實施自動化操作，具體可以被細(xì)分成中和法、化學(xué)混凝法、氧化還原法、化學(xué)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(tài)循環(huán)的方式通過微生物對廢水中的污染物進(jìn)行生物轉(zhuǎn)換，使其分解為無害物質(zhì)。使用這種方法進(jìn)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(fā)展提供適宜的生存條件，并促進(jìn)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(jī)質(zhì)的廢水，在冶金領(lǐng)域中應(yīng)用空間相對有限。

2.4 物理化學(xué)處理方法

物理化學(xué)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(zhì)，是物質(zhì)從一相向另一相的轉(zhuǎn)移的傳質(zhì)過程，通常只有前幾種方法都無法實現(xiàn)對物質(zhì)進(jìn)行處理時才會使用這一方法，工業(yè)應(yīng)用中，常見的物理化學(xué)處理方法包括膜分離法、電解法、吸附法等。

3 結(jié)語

對冶金廢水處理進(jìn)行研究，是降低冶金行業(yè)能耗和污染，保護(hù)資源與環(huán)境的有效方法，同時也是現(xiàn)階段冶金行業(yè)走出當(dāng)前高污染困局所必須解決首要問題。從業(yè)人員應(yīng)當(dāng)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(xiàn)冶金領(lǐng)域的污染和能耗降低，為環(huán)境和資源的可持續(xù)發(fā)展作出行業(yè)內(nèi)的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓雪.冶金行業(yè)廢水處理資源化利用技術(shù)分析[J].節(jié)能與環(huán)保，2019，295（01）：60-61.

[2]張博.科學(xué)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(shù)在冶金廢水深度處理中的應(yīng)用[J].當(dāng)代化工研究，2018（05）：116-117.