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金属工业废水污染特征分析及解决方案,化学沉淀法堪称最古老绝学


分类: 行业新闻

作者: 创洋

来源: 水处理

发布时间:2021-08-18 16:37

纯化水 

原标题:金属工业废水污染特征分析及解决方案,化学沉淀法堪称最古老绝学

重金属污染物的随意排放对土壤、农作物以及人体而言具有极大危害,会给社会经济的发展带来巨大损失,所以有关部门和相关企业必须提高重视程度。

我国有色金属工业废水的排放来源和危害

有色金属工业在生产过程中,几乎每一道生产环节都会产生废水。结合实际的生产情况来看,有色金属工业废水产生主要源自矿山、冶炼以及加工等方面,这几项是产生废水最严重的环节。如果将废水中污染物的成分视为划分标准,则又可以分为酸性废水、碱性废水、含氟废水、各种重金属废水等。

有色金属工业生产过程中产生的重金属废水情况非常复杂,该废水类型无法被生物降解,重金属会在生物体内聚集,若在实际的生产过程中不经处理直接排放,造成的影响可想而知。以重金属废水对人体的危害为例,如果人体内的锌元素超标,人体将会出现胃痉挛、呕吐、过敏等现象;如果铜元素超标,将会引起呕吐、抽搐等现象;如果汞元素超标,又将引起肺功能和肾脏功能的衰竭,甚至死亡。2013年的有色金属工业重金属排放数据显示,有色金属冶炼和压延加工工业、有色金属矿采选业排放的重金属污染物达到138t,占到了当年全国工业生产重金属排放的32%。

我国有色金属工业废水的污染特征

1.工业废水呈现出的地理特征

我国的经济发展呈现出东、中、西不平衡的特征,这种经济发展不平衡的特征主要表现在产业结构上的区别。正是因为经济发展水平存在差异,因此生产水平和废水处理水平也表现出很大的差异,大体上由东向西逐渐下降,虽然近些年来中西部地区的经济发展水平有了很大的提升,但是这种梯度差异仍然表现得非常明显。其中,有一点的特殊情况,有色金属工业生产中,水重复利用率、回用率和零排放率呈现出一种自西向东逐渐递减的趋势,而有色金属采选的用水率却和工业生产水平和废水处理水平表现出的趋势一致,自东向西逐渐递减。

此外,在有色金属冶炼的用水消耗系数、废水和COD排放系数方面,由于生产水平的差距,呈现出东部—中部—西部依次升高的趋势。通过对2015年的有色金属采选几项关键指标的观察,中西部地区多数都偏高,而东部地区相对较低。究其原因,在有色金属矿产选中的铜、锡等耗水量较大的几种金属主要集中在中西部地区。在运行处理费用方面,东部费用最高,紧随其后的是西部地区,最低的则是中部地区,并且中部地区的治理投资系数也要明显低于东西部地区。

2.废水污染呈现出的规模特征

纵观我国当前的有色金属工业废水排放的情况来看,由于大型企业的生产水平要明显高于中小型企业的生产水平,所以在废水处理的规模上也要明显大于中小型企业。这种情况的存在,非常明显地体现了一个关系类型:重复用水率、排放达标率等废水处理水平指标以及污染物排放强度和企业的规模呈现出正相关的关系。我们必须考虑的是虽然其废水的排放规模要远大于中小型有色金属企业,但是很多特大型有色金属企业凭借着技术上的优势能够很好地对废水污染进行治理,只是在治理成本上耗费的更大。

3.废水污染呈现出的企业所有制特征

在企业所有制方面,废水污染也呈现出很大的不同。根据经济类型进行划分,国有冶炼企业的综合治理水平最高,然后是股份制和集体制企业,最低的私营企业废水处理综合指数要远低于国有企业。

根据相互之间的隶属关系划分,级别越高,废水综合治理水平也越高;级别越低,废水综合治理水平也就越低。同时,采选企业也同样呈现出上述特点。

相关数据显示,在废水和主要污染物排放量方面,国有有色金属企业、中央直管的冶炼金属企业占据着主导地位,废水排放量占到总量的80%左右,其中以重金属、COD、悬浮物为代表的污染物又占到了重量的90%。在采选企业废水和污染物排放中,国有企业和股份制企业的“贡献”最突出,特别是股份制企业占到了28.6%。

而中央直管企业和乡镇企业相比,虽然在废水的排放重量方面中央直管企业将近占了一半,但是二者在COD排放量上却没有多大区别,在悬浮物和重金属的排放量上,乡镇企业甚至还要高于中央直管企业,这显示出二者的污染物排放量和废水排放量在比例上的失调。所以,综合来看,有色金属的废水处理保持在相对较高的水平,但是乡镇企业,特别是乡镇采选企业在今后的生产过程中还需在处理废水方面多下功夫。

我国有色金属冶炼废水排放的特征

水重复利用率、回用率方面的特征

有色金属冶炼废水的重复利用率、回用率以及零排放率几项指标上,要比全国的平均水平高,但是和钢铁冶炼以及轧钢工业相比,在水的重复利用率、回用率以及零排放等指标上却明显更低。通过对其原因的分析发现,有色金属在冶炼的过程中,重金属的浓度非常高,在处理的时候情况较为复杂,需要依靠高技术工艺才能回用。

有色金属废水处理工艺

针对含重金属废水的特性,国际国内已有不少技术成熟应用广泛的处理方法。比如中和沉淀法、硫化物沉淀法、膜处理法。

中和沉淀法

主要采用中和剂(如石灰、碱液、碱渣等)将废水中的金属离子在不同的pH值条件下以氢氧化物的形式分别沉淀出来,达到去除的目的。中和沉淀法处理因成本低,工艺简单,在国内大小矿冶企业应用非常普遍,但此法增加了水的硬度和碱性,不利于处理水的回用,且产渣量大,操作环境差,不易回收有价金属。

硫化物沉淀法

利用硫化剂(如硫化钠、硫氢化钠、硫化氢等)将废水中的重金属离子转化为不溶或难溶的硫化物沉淀,还可结合气浮达到分离或回收金属的目的。硫化物沉淀法占地小,处理重金属更彻底,出水水质好,泥浆含水率低,但硫化剂昂贵,处理费用高,且硫化物沉淀较困难,需投加絮凝剂以加强去除效果,在使用的过程中还要特别注意硫化剂、硫化物的二次污染问题。

创洋水处理化学沉淀法

化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法,包括中和沉淀法和硫化物沉淀法等。

在有色冶炼行业中应用最古老、最有效、最经典含重金属离子冶炼废水处理工艺是化学沉淀法。

化学沉淀法有以下几点:1、简单、价廉;2、可大批量处理;3、通过重量核算产物准确。工程中主要使用的沉淀药剂是氢氧化物与硫化物。

工艺流程图

有色金属废水处理技术在不断发展,纵观其发展现状和发展趋势我们可以得到以下的总结:有色金属工业废水种类多,成分复杂。以重金属废水处理为代表,需要根据企业实际情况综合考虑采用哪种处理方法,首要原则是处理水的排放要符合有关法律法规和对应的排放标准,之前史上最严水处理法以及水处理税法都已经颁布实施,所以金属型企业选择处理方法一定要依照相关法律法规来进行。

综上所述,如今对重金属废水的处理内容相关研究工作不断深入发展,未来将会有更多新型技术应用到重金属的废水处理中,通过单一的方式并不是处理的最佳方式,如何将各种技术进行组合是之后处理重金属废水的重要发展方向。目前创洋水处理在有色金属和重金属废水处理领域走在了国际领先水准,可操作性强,出水水质优等特点,是金属型企业最佳选择。

图片:来源网络

参考资料:中国锰业